专利名称：钻井液连续循环系统密封封隔装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田钻井循环系统所用的封隔装置，尤其是钻井液连续循环系统密封封隔装置。
背景技术：
密封封隔装置是钻井液连续循环系统重要组成部分。而现有密封封隔装置由于结构原因存在密封封隔装置胶芯与钻具之间是硬摩擦，造成胶芯受到严重磨损，导致频繁更换胶芯，影响了连续循环系统的作业效果。
发明内容
为了解决现有密封封隔装置胶芯严重磨损的问题。本发明提供一种钻井液连续循 环系统密封封隔装置。该钻井液连续循环系统密封封隔装置具有长时间的连续使用，并优化旁通通道特点。本发明的技术方案是该钻井液连续循环系统密封封隔装置包括上半封封隔器、中全封封隔器、下半封封隔器。中全封封隔器与下半封封隔器为一体式，中全封封隔器和下半封封隔器上分别设置有旁通管路连接法兰，上半封封隔器连接在中全封封隔器上端；所述的上半封封隔器包括上盖、旋转轴套、密封胶芯、液压滑套、壳体、上止推轴承以及下止推轴承，壳体通过法兰连接在中全封封隔器上端，上盖连接在壳体上端，上止推轴承和下止推轴承置于壳体内阶台与上盖之间，上止推轴承与下止推轴承之间置有上部为半球状的旋转轴套，旋转轴套上部密闭腔内置有半球状的密封胶芯，旋转轴套下部有密封液压腔，密封液压腔内有柱塞，柱塞上端与密封胶芯下面相接触，柱塞下端有液压滑套，液压滑套上下面对应的旋转轴套和壳体侧壁上有液压油出通道和液压油进通道。上述方案中的旋转轴套下部与壳体之间设置有动密封圈，上盖与壳体之间设置有静密封圈。本发明具有如下有益效果该钻井液连续循环系统密封封隔装置由于采用中全封封隔器与下半封封隔器为一体式，中全封封隔器和下半封封隔器上分别设置有旁通管路连接法兰，上半封封隔器连接在中全封封隔器上端；所述的上半封封隔器包括上盖、旋转轴套、密封胶芯、液压滑套、壳体、上止推轴承以及下止推轴承，壳体通过法兰连接在中全封封隔器上端，上盖连接在壳体上端，上止推轴承和下止推轴承置于壳体内阶台与上盖之间，上止推轴承与下止推轴承之间置有上部为半球状的旋转轴套，旋转轴套上部密闭腔内置有半球状的密封胶芯，旋转轴套下部有密封液压腔，密封液压腔内有柱塞，柱塞上端与密封胶芯下面相接触，柱塞下端有液压滑套，液压滑套上下面对应的旋转轴套和壳体侧壁上有液压油出通道和液压油进通道结构。利用柱塞推动密封胶芯，实现其在更换钻杆的过程中抱紧钻杆，达到密封的目的。利用上止推轴承以及下止推轴承使旋转轴套与钻杆同步旋转，减少磨损，延长密封胶芯连续使用时间。利用为一体式中全封封隔器与下半封封隔器结构，在中全封封隔器和下半封封隔器上分别设置有旁通管路连接法兰，进而优化密封封隔装置的旁通通道。所以说该钻井液连续循环系统密封封隔装置具有长时间的连续使用，并优化旁通通道特点。
附图I是本发明结构示意图。图中I-上盖，2-旋转轴套，3-密封胶芯，4-液压滑套，5-壳体，6-上止推轴承，7-下止推轴承，8-柱塞，9-液压油出通道，10-液压油进通道，11-中全封封隔器，12-下半封封隔器，13-连接法兰。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明 由附图所示，该钻井液连续循环系统密封封隔装置包括上半封封隔器、中全封封隔器
11、下半封封隔器12。上半封封隔器上部有连接凸起，用于与该钻井液连续循环系统密封封隔装置上面设备连接，上半封封隔器下部有连接法兰、中全封封隔器11上部有连接凸起、上腔室连接法兰、中全封封隔器11有液压缸、整个腔室有连接法兰、下半封封隔器12有液压缸，中全封封隔器11液压缸和下半封封隔器12液压缸分别用于控制中全封封隔器11和下半封封隔器12开关。中部全封封隔器采用全封闸板结构，下部半封封隔器采用半封闸板的结构，中全封封隔器11与下半封封隔器12为一体式，降低该钻井液连续循环系统密封封隔装置整体高度；中全封封隔器11和下半封封隔器12上分别设置有旁通管路连接法兰13，旁通管路连接法兰13分别与相应旁通管路相连接，并优化该钻井液连续循环系统密封封隔装置的旁通通道，上半封封隔器连接在中全封封隔器11上端。所述的上半封封隔器包括上盖I、旋转轴套2、密封胶芯3、液压滑套4、壳体5、上止推轴承6以及下止推轴承7。壳体5通过法兰和螺栓连接在中全封封隔器11上端，上盖I连接在壳体5上端，上止推轴承6和下止推轴承7置于壳体5内阶台与上盖I之间，上止推轴承6和下止推轴承7为旋转轴套2和密封胶芯3旋转提供支持，承载旋转轴套2、和密封胶芯3及液压滑套4同步旋转，上止推轴承6与下止推轴承7之间置有上部为半球状的旋转轴套2，旋转轴套2上部密闭腔内置有半球环状的密封胶芯3，旋转轴套2下部有密封液压腔，密封液压腔内有柱塞8，柱塞8上端与密封胶芯3下面相接触，柱塞8下端有液压滑套4，液压滑套4上下面对应的旋转轴套2和壳体5侧壁上有液压油出通道9和液压油进通道10，液压油由液压油进通道10进入密封液压腔内推动液压滑套4，液压滑套4推动柱塞8，柱塞8推动密封胶芯3，由于半球状的旋转轴套2限制，密封胶芯3实现径向的收缩，从而主动地抱紧并密封钻具，达到密封封隔目的，密封胶芯3可密封2 7/8 "至5 72"钻杆外环形空间，同时由于旋转轴套2在上止推轴承6与下止推轴承7之间，使旋转轴套2和密封胶芯3与钻杆同步旋转，消除密封胶芯3硬摩擦，减少密封胶芯3磨损，降低更换密封胶芯3频繁，延长密封胶芯3使用寿命。旋转轴套2下部与壳体5之间设置有动密封圈，上盖I与壳体5之间设置有静密封圈，静密封圈用于密封上盖I与壳体5之间的连接间隙，动密封圈用于密封在旋转轴套2旋转及静止过程中密封液压油出通道9和液压油进通道10的液压油。工作过程，将关闭上半封封隔器和下半封封隔器12形成的腔室称为I号腔室，上半封封隔器和中全封封隔器11形成的腔室称为2号腔室，中全封封隔器11和下半封封隔器12形成的腔室称为3号腔室。其中上半封封隔器采用液压油推动液压滑套4控制密封胶芯3密封高压环空的封隔器，实现其在钻杆上、卸扣的过程中抱紧钻杆，与钻杆同步旋转；中部全封封隔器11采用全封闸板的结构，而且在其上端设计有旁通，以实现对2号腔室进行泄压；下部半封封隔器采用半封闸板的结构，能够允许钻具上下活动，并且在其上端设计有旁通，以实现对I号腔室进行充填高压钻井液及泄压。该钻井液连续循环系统密封封隔装置的上半封封隔器密封钻杆外环空的同时可与钻杆同步旋转，应用密封胶芯3密封钻杆外环空，为实现旋转密封提供了条件，利用上止 推轴承6以及下止推轴承7实现了旋转轴套2的灵活转动，应用动密封圈有效解决了旋转密封问题。上半封封隔器放弃采用闸板封隔器的结构，导致上腔室的旁通口从上半封封隔器转移至中全封封隔器11上，为此在中全封封隔器11上部增加旁通口，同时上部增加用于连接螺栓的凸起；为了降低该钻井液连续循环系统密封封隔装置整体高度，将中全封封隔器11、下半封封隔器12壳体设计为一体式结构。
权利要求
1.一种钻井液连续循环系统密封封隔装置，包括上半封封隔器、中全封封隔器(11)、下半封封隔器(12)，其特征在于中全封封隔器(11)与下半封封隔器(12)为一体式，中全封封隔器(11)和下半封封隔器(12)上分别设置有旁通管路连接法兰(13)，上半封封隔器连接在中全封封隔器(11)上端；所述的上半封封隔器包括上盖(I)、旋转轴套(2)、密封胶芯(3)、液压滑套(4)、壳体(5)、上止推轴承￠)以及下止推轴承(7)，壳体(5)通过法兰连接在中全封封隔器(11)上端，上盖(I)连接在壳体(5)上端，上止推轴承(6)和下止推轴承(7)置于壳体(5)内阶台与上盖(I)之间，上止推轴承￠)与下止推轴承(7)之间置有上部为半球状的旋转轴套(2)，旋转轴套(2)上部密闭腔内置有半球状的密封胶芯(3)，旋转轴套(2)下部有密封液压腔，密封液压腔内有柱塞(8)，柱塞(8)上端与密封胶芯(3)下面相接触，柱塞(8)下端有液压滑套(4)，液压滑套(4)上下面对应的旋转轴套(2)和壳体(5)侧壁上有液压油出通道(9)和液压油进通道(10)。
2.根据权利要求I所述的钻井液连续循环系统密封封隔装置，其特征在于旋转轴套(2)下部与壳体(5)之间设置有动密封圈，上盖⑴与壳体(5)之间设置有静密封圈。
全文摘要
一种钻井液连续循环系统密封封隔装置。主要解决现有密封封隔装置胶芯严重磨损的问题。其特征在于为一体式中全封封隔器(11)与下半封封隔器(12)分别设置有旁通管路连接法兰(13)，上半封封隔器连接在中全封封隔器(11)上端，上盖(1)连接在壳体(5)上端，壳体(5)内上止推轴承(6)和下止推轴承(7)之间的旋转轴套(2)内置有密封胶芯(3)，旋转轴套(2)下部的密封液压腔和解封液压腔内有柱塞(8)，柱塞(8)上端与密封胶芯(3)下面相接触，柱塞(8)上下面的旋转轴套(2)和壳体(5)侧壁上有液压油出通道(9)和液压油进通道(10)。该钻井液连续循环系统密封封隔装置具有长时间的连续使用特点。
文档编号E21B33/12GK102828720SQ20121027185
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者窦金永, 韩玉安, 白晓捷 申请人:中国石油天然气集团公司, 大庆石油管理局