带缓冲结构的旋转控制头的制作方法

文档序号:5360077阅读:447来源:国知局
专利名称:带缓冲结构的旋转控制头的制作方法
技术领域
本实用新型涉及油气田钻井作业设备中的旋转控制头,特别是带缓冲结构的旋转控制头。
背景技术
油气田钻井作业设备中的旋转控制头(RCH),是欠平衡钻井、控压钻井、地热钻井、煤层气钻井的关键装置。利用它和其它地面设备可实现边喷边钻。使用旋转控制头已成为一种降低钻井成本、提高油井产量的重要手段。降低钻井成本主要是通过提高机械钻速、减少非钻井时间和欠平衡钻井过程中泥浆的消耗等手段来实现。有时,通过减少泥浆对地层的损害以增加油井产量。除欠平衡钻井外,在那些强调安全性和环境保护,而通常又不可能进行欠平衡钻井的地区,旋转控制头也开始得到应用,比如海洋平台有时候也会应用旋转控制头。·[0003]现有技术中,旋转控制头中的轴承在旋转控制头中是一个重要部件,钻井时由井压产生的轴向力、钻杆偏心力以及其他相关的作用力都是靠轴承来承受,利用它可以实现胶芯的密封、高速旋转等。由于钻井作业时在起下钻时和钻头钻进时,以及钻杆与井眼中心不同心时都会产生偏移,此时钻杆都会产生严重的刚性冲击和振动,这对旋转控制头内的处于高速旋转的轴承具有很大的伤害。这种冲击后的损伤累积必然影响到旋转控制头内轴承的使用寿命。而在开采现场对旋转控制头旋转部分的维修具有一定的难度。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷,提供一种带缓冲结构的旋转控制头,旨在保护旋转头内的轴承,使其避免或减少振动冲击而产生的
有害影响。本实用新型采用了下列技术方案解决了其技术问题一种带缓冲结构的旋转控制头,包括壳体,以及置在壳体之中胶芯筒,该胶芯筒通过轴承与壳体呈转动连接状,胶芯筒底端固定连接胶芯,上端外侧固定连接一套筒,并与该套筒一起被卡箍所紧固锁定,其特征在于所述的胶芯筒分为内壳和外壳构成的内外两层,在胶芯筒内壳和外壳两层之间形成环形空间,该环形空间中置有硫化橡胶层。本实用新型将旋转控制头中的胶芯筒设置成内外双筒形式,使内外两筒之间形成一定的环形空间,并在该环形空间中间置有橡胶,使之对内外筒进行硫化和粘结成一个整体。本实用新型的这种柔性连接,使旋转控制头能够对冲击力有很好的缓冲作用,克服了冲击和振动对旋转头内的轴承产生的有害影响,满足了实际生产需要,延长了轴承的使用寿命,从而保证旋转控制头整体的使用寿命。

图I为本实用新型结构示意图。[0008]图2为本实用新型所述胶芯筒结构示意图。图3为图2中A — A向剖面图。图4为图2中A — A向又一实施例的剖面图。图5为图2中A — A向再一实施例的剖面图。图中各序号分别表示为I-壳体、2 —轴承、3 —套筒、4 一卡植、5 —I父芯筒、5. I 一I父芯筒内壳、5. 2 —硫化
橡胶层、5. 3 一胶芯筒外壳、6 —胶芯。
具体实施方式
以下结合实施例以及附图对本实用新型作进一步的描述。·参照图1,本实用新型所述带缓冲结构的旋转控制头,包括壳体1,以及置在壳体I之中胶芯筒5,该胶芯筒5通过轴承2与壳体I呈转动连接状,胶芯筒5底端固定连接胶芯6,上端外侧固定连接一套筒3,并与该套筒3 —起被卡箍4所紧固锁定。参照图I或者图2,本实用新型所述的胶芯筒5分为胶芯筒内壳5. I和胶芯筒外壳5. 3构成的内外两层,在胶芯筒内壳5. I和外壳5. 3两层之间形成环形空间,该环形空间中置有硫化橡胶层5. 2。由于胶芯筒内筒5. I和外筒5. 3之间的环形空间部分被填充了橡胶,并对其进行硫化使之与内外筒粘结成一个整体,这样,胶芯筒内筒5. I与外筒5. 3之间就形成一种柔性连接,而柔性连接对冲击由很好的缓解释放作用,由此避免了在高速旋转下由钻杆带来的严重冲击和振动对旋转控制头内轴承的破坏,能大大延长旋转控制头的使用寿命。参照图3、图4、图5,由于胶芯筒内外筒之间是由硫化橡胶连接,所以传递扭矩的能力有所减弱,为了弥补这一缺陷,本实用新型在所述胶芯筒内壳5. I的外侧面、胶芯筒外壳5. 3的内侧面以及硫化橡胶层5. 2内外两侧面径向都置有相对应的凹凸状的楞。参照图3,该实施例是将在胶芯筒内筒5. I外径、胶芯筒外筒5. 3的内径做成类似于花键槽的十二等分槽,然后利用这些凹凸的锯齿状楞来增强橡胶可传递的扭矩,以保证旋转控制头的高速旋转。当然,这种凹凸状的楞也可以设置成如图4、图5中所示的形状,这些都属于本实用新型设计思想。总之,带缓冲装置的旋转控制头,其作用是最大可能的利用胶芯筒内外筒之间的硫化橡胶来对高速旋转中的旋转控制头受到的冲击载荷进行释放。而硫化橡胶材料以及内外筒的环空结构的优化则可以最大程度的保证旋转控制头的高速旋转的有效性。
权利要求1.一种带缓冲结构的旋转控制头,包括壳体,以及置在壳体之中胶芯筒,该胶芯筒通过轴承与壳体呈转动连接状,胶芯筒底端固定连接胶芯,上端外侧固定连接一套筒,并与该套筒一起被卡箍所紧固锁定,其特征在于所述的胶芯筒分为内壳和外壳构成的内外两层,在胶芯筒内壳和外壳两层之间形成环形空间,该环形空间中置有硫化橡胶层。
2.根据权利要求I所述的带缓冲结构的旋转控制头,其特征在于所述胶芯筒内壳的外侧面、胶芯筒外壳的内侧面以及硫化橡胶层内外两侧面径向都置有相对应的凹凸状的楞。
专利摘要一种带缓冲结构的旋转控制头,包括壳体,以及置在壳体之中胶芯筒,该胶芯筒通过轴承与壳体呈转动连接状,胶芯筒底端固定连接胶芯,上端外侧固定连接一套筒,并与该套筒一起被卡箍所紧固锁定,其特征在于所述的胶芯筒分为内壳和外壳构成的内外两层,在胶芯筒内壳和外壳两层之间形成环形空间,该环形空间中置有硫化橡胶层。本实用新型将胶芯筒设置成内外双筒形式,并在其中间置有橡胶,使之对内外筒进行硫化和粘结成一个整体。本实用新型能够使旋转控制头对冲击力有很好的缓冲作用,克服了冲击和振动对旋转头内的轴承产生的有害影响,满足了实际生产需要,延长了轴承的使用寿命,从而保证旋转控制头整体的使用寿命。
文档编号E21B33/03GK202755938SQ20122032330
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者黄河 申请人:上海美钻设备成套有限公司
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