低温用的环形防喷器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低温用的环形防喷器，包括：壳体、活塞、支撑环、顶盖和球形胶芯，所述的壳体与顶盖是通过多个双头螺栓连接，并用多个盖形螺母固定；所述支撑环安装在壳体的上端面，支撑环的内径与活塞密封配合，其特征在于：所述的顶盖的内腔呈半球形，在顶盖的内腔装有球形胶芯，所述球形胶芯的闭合依靠活塞的驱动支撑，所述的顶盖的锥面部位设有第一蒸汽加热带，所述壳体的外圈设有第二蒸汽加热带；所述第一蒸汽加热带与第二蒸汽加热带相连通。通过上述方式，本实用新型防喷器使用成本低、操作简单、维护方便、适合超低温的严寒环境使用。
【专利说明】低温用的环形防喷器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油钻井设备防喷【技术领域】，特别是涉及一种低温用的环形防喷器。
【背景技术】
[0002]目前在严寒地区(诸如俄罗斯、新疆等地)钻井应用中，防喷器的液压油及润滑油因低温的缘故凝固而失效，且低温环境对橡胶密封件的寿命也影响很大。常规的电加热保温方式主要是通过金属发热元件辅以耐热橡胶发散热量，实现防喷器的保温效果；但其要达到防爆要求成本高，且不利于钻井安全控制。
实用新型内容
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种低温用的环形防喷器，该防喷器使用成本低、操作简单、维护方便、适合超低温的严寒环境使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种低温用的环形防喷器，包括:壳体、活塞、支撑环、顶盖及球形胶芯，所述的壳体与顶盖是通过多个双头螺栓连接，并用多个盖形螺母固定；支撑环安装在壳体的上端面，支撑环的内径与活塞密封配合；所述的顶盖的内腔呈半球形，在顶盖的内腔装有球形胶芯，所述球形胶芯的闭合依靠活塞的驱动支撑，所述的顶盖的锥面部位设有第一蒸汽加热带，所述壳体的外圈设有第二蒸汽加热带；所述第一蒸汽加 热带与第二蒸汽加热带相连通。
[0005]在本实用新型一个较佳实施例中，为方便现场吊装，所述壳体的两侧设有吊装用的起吊吊耳和船用卸扣。
[0006]在本实用新型一个较佳实施例中，为能够有效保护液压管线在钻井作业及吊装时不致嗑碰，防止液压油的泄露，有效延长液压管线的使用寿命，所述壳体(1)的进出油口处设置有保护支架(6)。
[0007]在本实用新型一个较佳实施例中，所述第一蒸汽加热带和第二蒸汽加热带需通以300°C压力，0.5^1.5Mpa的饱和水蒸汽予以对环形防喷器进行保温加热。
[0008]本实用新型低温用的环形防喷器与现有技术相比，具有以下优点:
[0009]1、防喷器内置蒸汽加热带，除蒸汽通入装置外无需额外设备，使用方便，安全可靠，成本低；
[0010]2、蒸汽直接在防喷器内部传热，热传导区域更广，热辐射性能优异；
[0011]3、蒸汽管路接头使用标准的NPT密封螺纹连接，使用广泛，拆装方便；
[0012]4、控制油管线加装防护装置，可防止在钻井作业或吊装时嗑碰；
[0013]5、支撑环加装固定装置，可防止拆卸时与顶盖粘合在一起。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型低温用的环形防喷器的主视剖面图；[0015]图2是本实用新型低温用的环形防喷器的外形图；
[0016]图3是本实用新型低温用的环形防喷器俯视图；
[0017]图4是图3所示A— A处的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0019]请参阅图1至图4，本实用新型实施例包括:一种低温用的环形防喷器，包括:壳体(1)、活塞(2)、支撑环(3)、顶盖(4)及球形胶芯(5)，壳体(1)与顶盖(4)是通过多个双头螺栓(7)连接，并用多个盖形螺母(8)固定；支撑环(3)安装在壳体(1)的上端面，支撑环(3)的内径与活塞(2)密封配合，顶盖(4)的内腔呈半球形，在顶盖(4)的内腔装有球形胶芯(5 )，球形胶芯(5 )是由弓形支撑筋(51)与高性能橡胶(52 )硫化成型，球形胶芯(5 )的闭合依靠活塞(2)的驱动支撑，顶盖(4)的锥面部位设有第一蒸汽加热带(100)，壳体(1)的外圈设有第二蒸汽加热带(200)，第一蒸汽加热带和第二蒸汽加热带需通以300°C压力，
0.5^1.5Mpa的饱和水蒸汽予以对环形防喷器进行保温加热，第一蒸汽加热带(100)与第二蒸汽加热带(200)相连通。
[0020]进一步说，所述壳体(1)的两侧设有吊装用的起吊吊耳(17)和船用卸扣(18);壳体(1)的进出油口处设置有保护支架(6)。
[0021]在本实施例中，所述活塞(2)的断面呈“Z”字形，活塞(2)安装在壳体(1)内腔中，活塞(2)的外圈与壳体(1)内腔配合，并在活塞(2)外径设有两道密封(21、23)，以及一耐磨环(22 )，活塞(2 )的内圈与壳体(1)内筒径配合，并在壳体(1)上设有上密封(14)和下密封(16)，以及一道耐磨环(15)，其中上密封(14)用于密封井压，下密封(16)用于密封油路液压；活塞(2)与壳体(1)形成的闭合空间是液压开启腔，液压油可通过管路进入开启腔，推动活塞(2)上行，并驱动球形胶芯(5)闭合以实现封井。
[0022]所述的支撑环(3)的内径与活塞(2)配合，并在支撑环(3)内径处设有上密封(32)和下密封(35)，以及一耐磨环(34)，其中上密封(32)用于密封井压，下密封(35)用于密封油路液压；支撑环(3)与壳体(1)的配合处设有第一道O形密封(33)，支撑环(3)与顶盖(4)的配合处也设有第二道O形密封(31)，这两道O形密封(33、31)用于密封饱和蒸汽；支撑环
(3)、活塞(2)与壳体(1)形成的闭合空间是液压开闭腔，液压油可通过管路进入关闭腔，推动活塞(2)下行，驱动球形胶芯(5)打开，实现开井。
[0023]所述顶盖(4)的锥面部位及壳体(1)的外圈还设有两个蒸汽入口(11、41)、两个蒸汽出口( 12、42);第一蒸汽加热带(100)和第二蒸汽加热带(200)通过贯通的蒸汽道(400)相连通，并形成新的加热区域(300);壳体(1)与顶盖(4)的连通处设有蒸汽密封(13)，防止蒸汽泄露；钻井作业时，通过NPT 3/4接口，将高温饱和蒸汽接入(11、41)，并将管线接入两个蒸汽出口( 12、42)，形成两个流通的蒸汽通道。同时高温蒸汽的热量将辐射到第一蒸汽加热带(100)、第二蒸汽加热带(200)和新的加热区域(300)形成三个区域，从而实现防喷器的保温。
[0024]如图2所示，控制 油路的连接接口(500)和(600)设置在壳体(1)同一侧，其中连接接口(600)与油路开启腔相连通，连接接口(500)与油路关闭腔相连通；当钻井作业中需要关井时，从控制系统输出的液压油从连接接口(500)进入关闭腔，并推动活塞上行，迫使球形胶芯(5)沿球面向上运动，由于顶盖(4)的限制作业，支撑筋(51)相互靠拢，将其间的橡胶挤向井口中心，实现钻具密封或全封井口。需要开井时，从控制系统输出的液压油从连接接口(600)进入开启腔，推动活塞下行，使球形胶芯(5)松开胀大，恢复原形，实现开井。
[0025]如图4所示，壳体(I)与顶盖(4)之间设置有多个压块(9)，通过内六角螺钉(10)将支撑环(3)固定，可防止拆卸时壳体(I)与顶盖(4)粘合在一起。
[0026]本实用新型用于低温的环形防喷器具有使用成本低、操作简单、维护方便、保温性能优异的优点，本实施例中所使用的主要密封件的材料为氢化丁腈橡胶，耐H2S性能和耐低温性能强。
[0027]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种低温用的环形防喷器，包括:壳体、活塞、支撑环、顶盖和球形胶芯，所述的壳体与顶盖是通过多个双头螺栓连接，并用多个盖形螺母固定；所述支撑环安装在壳体的上端面，支撑环的内径与活塞密封配合，其特征在于:所述的顶盖的内腔呈半球形，在顶盖的内腔装有球形胶芯，所述球形胶芯的闭合依靠活塞的驱动支撑，所述的顶盖的锥面部位设有第一蒸汽加热带，所述壳体的外圈设有第二蒸汽加热带；所述第一蒸汽加热带与第二蒸汽加热带相连通。
2.根据权利要求1所述的低温用的环形防喷器，其特征在于:所述壳体的两侧设有吊装用的起吊吊耳和船用卸扣。
3.根据权利要求1所述的低温用的环形防喷器，其特征在于:所述壳体的进出油口处设置有保护支架。
4.根据权利要求1所述的低温用的环形防喷器，其特征在于:所述球形胶芯是由弓形支撑筋与高性能橡胶硫化成型。
5.根据权利要求1所述的低温用的环形防喷器，其特征在于:所述第一蒸汽加热带和第二蒸汽加热带需通以300°C压力，0.5^1.5Mpa的饱和水蒸汽予以对环形防喷器进行保温加热。·
【文档编号】E21B33/06GK203499622SQ201320627605
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】邹利明, 尹恩来, 杨代贵, 李树林 申请人:苏州道森钻采设备股份有限公司