专利名称：一种石油、天然气钻井用闸板防喷器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，用于石油、天然气钻井工程中，为石油、天然气钻井控制设备，属于石油、天然气钻井安全必备装置。
背景技术：
在石油、天然气钻井过程中地层流体一旦失去控制，就可能发生井涌或井喷失控，井喷失控会使井下情况复杂化，无法进行正常钻井作业甚至损坏钻井设备，破坏油气资源，污染自然环境并危及钻井人员和油气井的安全，要有效地控制井喷，必须使用防喷器，当需要时可封闭井口迅速控制井筒顶部，保证钻井人员和钻井设备的安全。随着石油、天然气勘探开发形势的发展，钻井使用的防喷器设备中闸板防喷器结构形式较多。目前，高压大通径闸板防喷器存在的缺点为(1)壳体与侧门之间的密封采用端面填料式密封结构，密封完全靠螺栓预紧力，这样不但螺栓预紧力要足够大，对密封平面几何尺寸要求也很高，而且这样结构密封性能不可靠，经常发生泄漏现象；(2)壳体闸板腔横截面是矩形，在直角处存在应力易集中，为了达到承载能力要求，就只能增加壳体的壁厚，这样也就增加了整体尺寸和重量；(3)传统的闸板防喷器侧门与壳体的连接采用承载铰链中有控制油路的结构，在打开侧门时易把油路上的密封件损坏，而失去密封能力；(4)壳体腔室底部为平面，这样泥砂长期积留在腔体内造成闸板开启和关闭阻力增大，严重时可使闸板轴与闸板总成连接部位拉断。
发明内容
本实用新型的目的是发明一种密封可靠，重量比较轻，承载能力强，操作方便的石油、天然气钻井用闸板防喷器。
为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，包括壳体、闸板、侧门、闸板轴、液缸、活塞、液缸头、锁紧轴，两块闸板分别设于壳体两侧的闸板腔室内，侧门通过螺栓分别固定在壳体的两侧，闸板轴置于侧门的中间，液缸设于侧门和液缸头之间，闸板轴一端和闸板连接，另一端和活塞连接，活塞设于液缸内，锁紧轴通过螺纹和闸板轴连接，其特征在于，所述的壳体闸板腔室横截面两侧为圆弧形。
所述的壳体闸板腔室底部设有支承筋和朝井眼倾斜的沉砂斜面；所述的闸板上表面置有弧形的顶密封槽，在闸板体前端面具有前密封槽，两道密封槽在闸板体前端面相连通，在顶密封槽内装有顶部密封胶芯，在前密封槽内装有前部密封胶芯，顶部密封胶芯和前部密封胶芯的两端搭接在一起。
所述的壳体与侧门之间设有由骨架、顶密封圈和两个侧密封圈组成的浮动式密封圈，壳体与侧门还通过承载铰链总成连接。
本实用新型的优点是(1)壳体内的闸板腔室两侧为圆弧形，减小了壳体上因结构不连续造成的应力集中，从而降低应力峰值，提高壳体的承载能力；(2)壳体和侧门之间安装浮动式密封圈，具有助封功能，使得密封更为可靠，同时可以降低联接螺栓的预紧力；(3)壳体两侧闸板腔室底部开有朝井眼倾斜的沉砂槽斜面，能在闸板开关时自动清除泥砂，防止堵塞，减小闸板运动摩擦力，这种结构还有利于井压对闸板产生助封推力；(4)壳体与侧门连接的承载铰链和液压铰链分开，侧门重量由承载铰链承担，内有自行润滑的径向滚针轴承和止推轴承，使开关侧门轻便，液压铰链仅起连接油路和密封油压的作用，不承受侧门重量，增加密封件的使用寿命。
图1为一种石油、天然气钻井用闸板防喷器结构示意图；图2为壳体闸板腔室示意图；图3为闸板结构示意图；图4为浮动式密封圈结构示意图；图5为铰链结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例如图1所示，为一种石油、天然气钻井用闸板防喷器结构示意图，一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，包括壳体1、闸板2、侧门3、闸板轴4、液缸5、活塞6、液缸头7、锁紧轴8。
如图2所示，为壳体闸板腔室示意图，所述的壳体1闸板腔室横截面两侧为圆弧形9，壳体1闸板腔室底部设有支承筋和朝井眼倾斜的沉砂斜面10。
在壳体1内的闸板腔室横截面两侧为圆弧形9的腔室内分别安装闸板2，如图3所示，为闸板结构示意图，所述的闸板2上表面置有弧形的顶密封槽11，在闸板体前端面具有前密封槽12，两道密封槽在闸板体前端面相连通，在顶密封槽内装有顶部密封胶芯13，在前密封槽内装有前部密封胶芯14，顶部密封胶芯和前部密封胶芯的两端搭接在一起。
如图4所示，为浮动式密封圈结构示意图，所述的浮动式密封圈17由密封圈骨架15和三个密封圈16组成，安装在侧门3端面上的密封槽内，利用密封圈16的压缩过盈量建立初始密封，当高压液体或气体进入密封圈骨架15背面后更压紧密封圈骨架15与壳体1的结合，从而实现更可靠的密封，壳体1与侧门3还通过承载铰链总成19连接，如图5所示，所述的承载铰链总成19由可围绕液压铰链21旋转的承载铰链20和液压铰链21组成。
侧门3通过10个侧门螺栓18分别固定安装在壳体1的两侧，侧门3中心有安装闸板轴4的通孔，在侧门3与闸板轴4之间设有二次密封装置22，在壳体1上每对闸板腔室有两道油道，设有2条控制油道口，分别控制关闭、打开闸板，侧门3、液缸5和液缸头7通过8个螺栓和8个螺母将它们连接在一起，液缸5设于侧门3和液缸头7之间，在液缸5内装有活塞6，活塞6和液缸5之间装有两道密封圈和两道耐磨环，活塞6和闸板轴4通过活塞螺母连接，活塞6和闸板轴4之间有一道密封圈，闸板轴4穿过侧门3中心孔，其一端与闸板2通过插块形式挂钩连接在一起，闸板轴4与侧门3之间安装有组合密封圈，闸板轴4另一端联上带有台阶的锁紧轴8，锁紧轴8的丝扣段旋入闸板轴4内，和闸板轴4连接在一起，锁紧轴8的另一端通过液缸头7中心孔，它们之间安装有密封圈，该闸板防喷器左右对称，分别具有左右侧门2、液缸头5。
工作时，将该闸板防喷器安装在钻井施工的井口上，将控制管线分别连接到关闭、打开闸板进出油口23上，在钻井过程中，一旦发生井涌或井喷需要封闭井口时，打开控制管线上的转阀，使控制液进入液缸5关腔内，作用在活塞6上的力通过闸板轴4推动闸板2向井口中心移动，将井口封闭，若要长时间封井，将锁紧轴8从闸板轴4中退出直至锁紧轴上的台阶顶在液缸头7上，此时可将闸板2锁紧，达到长时间封井的目的。若要打开井口，先将锁紧轴8旋入闸板轴4内，再通过控制液的压力推动活塞6向相反方向移动闸板，即可打开井口。若要更换或检修闸板，先将侧门3螺钉卸掉，打开侧门即可将闸板移出壳体闸板腔，进行更换或检修，检修完毕后关上侧门3，旋上闸板2螺钉即可。
权利要求1.一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，包括壳体(1)、闸板(2)、侧门(3)、闸板轴(4)、液缸(5)、活塞(6)、液缸头(7)、锁紧轴(8)，两块闸板(2)分别设于壳体(1)两侧的闸板腔室内，侧门(3)通过螺栓(18)分别固定在壳体(1)的两侧，闸板轴(4)置于侧门(3)的中间，液缸(5)设于侧门(3)和液缸头(7)之间，闸板轴(4)一端和闸板(2)连接，另一端和活塞(6)连接，活塞(6)设于液缸(5)内，锁紧轴(8)通过螺纹和闸板轴(4)连接，其特征在于，所述的壳体(1)闸板腔室横截面两侧为圆弧形(9)。
2.根据权利要求1所述的一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，其特征在于，所述的壳体(1)闸板腔室底部设有支承筋和朝井眼倾斜的沉砂斜面(10)。
3.根据权利要求1所述的一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，其特征在于，所述的闸板(2)上表面置有弧形的顶密封槽(11)，在闸板体前端面具有前密封槽(12)，两道密封槽在闸板体前端面相连通，在顶密封槽内装有顶部密封胶芯(13)，在前密封槽内装有前部密封胶芯(14)，顶部密封胶芯和前部密封胶芯的两端搭接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，其特征在于，所述的壳体(1)与侧门(3)之间设有由骨架(15)、顶密封圈和两个侧密封圈(16)组成的浮动式密封圈(17)，壳体(1)与侧门(3)还通过承载铰链总成(19)连接。
5.根据权利要求4所述的一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，其特征在于，所述的承载铰链总成(19)由可围绕液压铰链(21)旋转的承载铰链(20)和液压铰链(21)组成。
6.根据权利要求1所述的一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，其特征在于，所述的侧门(3)与闸板轴(4)之间设有二次密封装置(22)。
专利摘要本实用新型涉及一种石油、天然气钻井用闸板防喷器，包括壳体、闸板、侧门、闸板轴、液缸、活塞、液缸头、锁紧轴，其特征在于，所述的壳体闸板腔室横截面两侧为圆弧形，所述的闸板上表面置有弧形的顶密封槽，在闸板体前端面具有前密封槽，两道密封槽在闸板体前端面相连通，在顶密封槽内装有顶部密封胶芯，在前密封槽内装有前部密封胶芯，顶部密封胶芯和前部密封胶芯的两端搭接在一起。本实用新型的优点是密封可靠，重量比较轻，承载能力强，操作方便。
文档编号E21B33/06GK2773303SQ20052004053
公开日2006年4月19日 申请日期2005年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者施俊宝, 姚胥源, 章连鑫 申请人:上海神开石油化工设备有限公司