专利名称：耐超高压水龙头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种耐超高压水龙头，主要供石油钻探作业的超高压钻井之用。
水龙头是石油天然气钻井设备中一个重要的组成部件。它是承接钻塔上部大钩提放力的一个环节，它通过提环挂在大钩钩口内，下部通过方钻杆同钻具、钻头连接。同时钻井液通过泥浆泵-地面管汇-主管-水龙带-水龙头-方钻杆-钻具、钻头-井眼钻具之间环空，形成一个通道进行循环，达到把井下钻屑带到地面和冷却钻具，是正常钻进的必备条件。
水龙头的本体挂在大钩下，外壳(含本体、支架、双鹅颈管)是不允许旋转的。而方钻杆只有旋转才能带动下部钻具钻进，所以通过水龙头要解决外壳不转和内管转动之间存在的对流体密封问题。其密封能力的大小严重影响着钻井工程的效率。
现有技术见图2，由于存在下述不足之处而不能在超高压状态下使用。1、双鹅颈管与冲管连接处无O型密封圈；2、人字形密封圈的密封性能不够；3、双鹅颈管偏重受力；4、冲管装配调试难以与中心管对中；5、冲管润滑油道加工难度大；6、冲管的加工精度和光洁度要求高，加工成本较高；7、润滑是采用定期加油，不能达到理想润滑，且油脂消耗量较大。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种将现有技术进行改进使之能耐超高压的耐超高压水龙头。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型由双鹅颈管、人字形密封圈、中心管、本体、支架、冲管、支柱、顶丝、顶丝盘、连续给油装置和下密封装置组成，加长了人字形密封圈，冲管上端和人字形密封圈下部增设O形密封圈。
双鹅颈管和支架之间有支柱。
支架上有顶丝盘和顶丝。
人字形密封圈的润滑油道由连续给油装置通过高压胶管注入油咀。
连续给油装置由油缸、活塞和接头构成，油缸后端有压盖、O形密封圈和钻井液进入阀，油缸前端有O形密封圈和接头，接头前部有带排油阀、加油阀和加油口的筒体，压盖和油缸、油缸和接头以及接头和筒体有螺纹连接，排油阀和油咀间有高压胶管连通。
下密封装置由下冲管、下密封总成和接头外壳构成，下冲管通过中间接头和冲管连通，下密封总成的人字形密封圈上有压帽和下有挡圈，挡圈螺纹连接于下冲管下部，下密封总成装于接头外壳和下冲管之间。
附图的图面说明如下
图1为本实用新型的局部半剖总图；图2为本实用新型连续给油装置的图；图3为本实用新型下密封装置的图；图4为现有技术的总图，表示的提环处于铅垂状态。
附图件号表示1、双鹅颈管 2、支柱3、连接头 4、冲管5、油咀 6、密封圈盒7、密封圈垫圈 8、衬套9、人字形密封圈 10、密封圈压紧帽 11、O形密封圈 12、连续给油装置13、中心管 14、支架 15、顶丝 16、顶丝盘17、进水口 18、润滑油道 19、进油孔 20、管口21、提环 22、本体 23、高压胶管 24、油缸25、活塞 26、接头 27、压盖 28、O形密封圈29、进入阀 30、O形密封圈 31、排油阀 32、加油阀33、加油 34、腔 35、下冲管 36、接头外壳37、压帽 38、上O形密封圈39、人字形密封圈 40、下O形密封圈41、挡圈 42、沟槽下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述
图1表示本实用新型的总体结构。位于井口附近的超高压泵，输出的超高压水或泥浆，通过数拾米长的水龙带(图上未表示)与位于钻塔上部的本实用新型双鹅颈管1的进水口17连通。超高压水或泥浆经冲管4、中心管13、管口20进入井底。通过连接头3将双鹅颈管和冲管4连接在一起。
首先，为了提高人字形密封圈的密封性能，加长了现有技术的人字形密封圈的长度。
为了确保密封，在冲管和双鹅颈管的连接处以及在人字形密封圈下方加了O型密封圈11。
为了改善呈悬臂状态的双鹅颈管通过进水口17悬吊笨重水龙带的偏重受力，本实用新型在支架14顶上增设了支柱2，用以支撑双鹅颈管。
为了在安装时确保冲管4和中心管13之间的同心，本实用新型的支架14顶部中央增设了顶丝盘16和顶丝15，通过调整顶丝以调整冲管对中心管的对中，调好后将顶丝盘焊固于支架上。
冲管内部有润滑油道18，将润滑油通入人字型密封圈9间的进油孔19。冲管是易损件，加工量较大，要求精度和光洁度均高，为了减少消耗，同时也为解决润滑油道18的加工难度，本实用新型采用加衬套8的办法。衬套外面与人字型密封圈8和其下的O型密封圈11接触，衬套采用波纹状外圆以增加其与密封圈的接触长度，从而进一步改善了密封性能。
为了提高衬套与密封圈的润滑效果，改现有技术的定期润滑为连续、均匀注入油脂的办法。其措施如下钻台上设有连续给油装置12，利用泵压的部分(本实施例为二分之一)压力推动油脂通过专用高压胶管23注入润滑油咀5。这样，除保证达到理想润滑外；还能提高密封能力；延长密封圈的使用寿命；减少因保养的需要导致每天不可少的停工损失；操作安全性好。
图中件号6为密封圈盒，7为密封圈垫圈，10为密封圈压紧帽，21为提环，22为本体。
图2表示连续给油装置12的结构，主要由油缸24，活塞25和接头26构成，油缸后端有压盖27、O形密封圈28和钻井液进入阀29，压盖和油缸后端螺纹连接。油缸前端有接头和O形密封圈30，接头后部和油缸前端螺纹连接，接头前部螺纹连接有带排油阀31、加油阀32和加油口33的筒体，排油阀前有高压胶管23。
使用时，开启进入阀29，压力钻井液进入油缸内，缸前端腔34内压力为钻井液压力的二分之一，连续不断地从排油阀31排出，经高压胶管23注入润滑油咀5。油量不够时，先关闭阀29和31，开启阀32，从加油口33加入润滑油。
图3表示下密封装置的结构，主要由下冲管35、下密封总成和接头外壳36构成，下冲管通过中间接头(图上未表示)和冲管4连接，下冲管上部有沟槽42，供密封失效时上卸方便之用。下密封总成包括压帽37、上O形密封圈38、人字形密封圈39、下O形密封圈40和挡圈41，人字形密封圈上有压帽和下有挡圈，挡圈螺纹连接于下冲管下部，下密封总成装于接头外壳和下冲管之间。接头外壳下端和方钻杆连接。
本实用新型对比现有技术，具有能耐超高压的优点。由于使用超高压钻井，可大幅度提高钻井的速度；缩短钻井周期和建井周期；降低钻井成本；大大提高了国内外的市场占有率。总之，加快钻井速度对油田的勘探和开发具有十分重要的意义。
权利要求1.一种耐超高压水龙头，包括双鹅颈管、人字形密封圈、中心管、本体和支架，其特征在于，还包括冲管、支柱、O形密封圈、顶丝、顶丝盘、连续给油装置和下密封装置，加长了人字形密封圈、冲管上端和人字形密封圈下部增设O形密封圈。
2.根据权利要求1所述的耐超高压水龙头，其特征在于，双鹅颈管和支架之间有支柱。
3.根据权利要求1所述的耐超高压水龙头，其特征在于，支架上有顶丝盘和顶丝。
4.根据权利要求1所述的耐超高压水龙头，其特征在于，人字形密封圈的润滑油道由连续给油装置通过高压胶管注入油咀。
5.根据权利要求1所述的耐超高压水龙头，其特征在于，连续给油装置由油缸、活塞和接头构成，油缸后端有压盖、O形密封圈和钻井液进入阀，油缸前端有O形密封圈和接头，接头前部有带排油阀、加油阀和加油口的筒体，压盖和油缸、油缸和接头以及接头和筒体有螺纹连接，排油阀和油咀间有高压胶管连通。
6.根据权利要求1所述的耐超高压水龙头，其特征在于，下密封装置由下冲管、下密封总成和接头外壳构成，下冲管通过中间接头和冲管连通，下密封总成的人字形密封圈上有压帽和下有挡圈，挡圈螺纹连接于下冲管下部，下密封总成装于接头外壳和下冲管之间。
专利摘要耐超高压水龙头由双鹅颈管、人字形密封圈、中心管、本体、支架、冲管、支柱、铜衬套、顶丝、顶丝盘、连续给油装置和下密封装置组成,加长了人字形密封圈,冲管上端和人字形密封圈下部增设O型密封圈。能耐超高压;由于使用超高压钻井,可大幅度提高钻井的速度;缩短钻井周期和建井周期;降低钻井成本;大大提高了国内外的市场占有率。总之,加快钻井速度对油田的勘探和开发具有十分重要的意义。
文档编号F16K5/00GK2360689SQ9920511
公开日2000年1月26日 申请日期1999年3月15日 优先权日1999年3月15日
发明者杜晓瑞 申请人:杜晓瑞