专利名称：一种适用于普通闸板钢芯的变径闸板胶芯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻井井控闸板防喷器中的闸板胶芯，特别是涉及一种可以在普通闸板钢芯中装配的变径闸板胶芯。
背景技术：
在石油天然气钻井、完井、修井、测试、压裂、酸化等施工作业过程中，随时都有可能发生井内流体溢流、井涌、甚至井喷等异常状况，这些异常状况如果不能及时处理并加以控制，就会造成极大的井控事故，严重的甚至是灾难性的事故、造成重大的财产损失，人员伤亡，环境污染等严重后果。防喷器就是随时用于处置并控制钻井施工作业过程中各种突发异常状况的极其关键重要的装备。实践表明，钻井施工作业过程中各种突发异常状况的发生是随时的，经常的，但并不是不能控制和可怕的，只要能及时得到有效的处置和控制，也就不会产生非常严重的后果。对国内外发生的多次严重事故分析，可以看出，无论是直接原因还是间接原因，都与防喷器能否及时正确的发挥其正确有效作用有关。由此可见防喷器的作用对于钻井井控是何等重要，而防喷器胶芯又是防喷器的核心零件，防喷器的很多零部件的功用或作用，都是围绕支持并保证防喷器胶芯发挥其应有的作用而展开的，所以说，闸板胶芯是闸板防喷器的核心配件。现有的闸板防喷器，其闸板胶芯和闸板钢芯有很多种规格，如35-35闸板防喷器就有:全封、2 3/8，，、2 7/8”、3 1/2”、4”、4 1/2”、5”、5 1/2”、6 5 /8”、7”、95/8”等十几种规格，而防喷器要正常发挥其作用，每一种需要被密封的钻杆，就需要与之相适应的闸板胶芯和闸板钢芯，例如，如果被密封的钻杆为5”钻杆，就应该用5”的闸板胶芯安装到5”闸板钢芯内形成5”闸板总成，同理，3 1/2”、4”也是如此。而一口石油天然气井从开钻到完钻，需要先后从大到小用到数种规格的钻杆，特别是因为地质情况复杂，造成油井结构复杂，需要采用更多规格的钻杆，需要配备更多相应规格的闸板胶芯和闸板钢芯，同时，更换闸板胶芯和闸板钢芯，一方面要花费大量的人力和时间；另一方面造成钻井过程停顿，延长了钻井时间；更重要的 是极大的增加了更换闸板总成时的井控风险。
实用新型内容本实用新型的目的是解决技术中闸板胶芯需要频繁更换，从而浪费人力物力且增加井控风险的问题，提供一种适用于普通闸板钢芯的变径闸板胶芯，该变径胶芯适用于一定范围内的各种钻杆的密封，且可以多次重复使用，节省时间人力物力，在提升工作效率的同时大幅降低使用成本。本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的:一种适用于普通闸板钢芯的变径闸板胶芯，整体置于闸板钢芯内，包括上垫铁、下垫铁、活动块和橡胶，其中上垫铁和下垫铁位于两侧，橡胶位于上垫铁和下垫铁之间，活动块的截面为L形结构，其中活动块外侧面紧贴上垫铁内侧面。所述活动块为多块，最外侧的活动块的外侧面紧贴上垫铁内侧面，靠内侧的活动块的外侧面与其外侧的活动块的内侧面的一部分紧贴，L形的活动块的内侧和底面与橡胶
结合在一起。所述每块活动块由两块四分之一圆弧的结构组成，且两块圆弧之间隔开一定距离形成活块间隙。所述与下垫铁内侧紧贴的橡胶向内凹陷形成环形镂空部位。 从本实用新型的各项结构技术特征可以看出，本实用新型的优点在于:通过活动块的设置，使胶芯具有变径的功能，且其变径范围的大小可以通过活动块数量进行调节，其使用范围更为广泛，节省大量运作时间且达到更好的密封效果，同时其可以多次重复使用，大幅降低成本。
本实用新型将通过实施例并参照附图的方式说明，其中:图1是本实用新型结构示意图；图2是图1的剖视结构示意图；图3是现有技术闸板胶芯结构示意图；图4是图3的剖视结构示意图；图5是闸板钢芯结构示意图；图6是图5的剖视结构示意图；图7是本实用新型与闸板钢芯结合后的示意图；图8是图7的剖视结构示意图；图9是本实用新型与闸板钢芯结合后装设在防喷器上的结构示意图；图10是本实用新型工作示意图；图11是现有闸板胶芯的工作示意图；其中附图标记:1是上垫铁 2是下垫铁 3是活动块4是橡胶 5是活块间隙 6是环形镂空部位。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明:如图所示，本实用新型的变径闸板胶芯，在现有的普通闸板胶芯的上垫铁和下垫铁之间装设活动块，活动块的截面形状L形结构，活动块的数量可以是一个、两个或是多个，可以根据普通闸板胶芯的厚度来设计，活动块数量增加，可以使其实现更大的变径范围。每块活动块由两个四分之一圆弧组成，且两个圆弧之间隔开一端距离形成活块间隙，便于变径时活动块位移调节。在靠近下垫铁内径处的橡胶下凹形成环形镂空部位，如图二所示，此处设置环形镂空部位的目的是便于吸收和贮藏变径过程中被挤出的多余橡胶，避免被挤出的多余橡胶不受控运动造成影响有效密封曲面的形成；也可避免胶芯密封面的非正常损坏，从而保证了变径胶芯长时间多次重复使用。整个变径胶芯一般可以由上垫铁、下垫铁、多件活块与橡胶在模具内一次性硫化而成为一件整体。本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范 围之内。
权利要求1.一种适用于普通闸板钢芯的变径闸板胶芯，整体置于闸板钢芯内，其特征在于包括上垫铁(I)、下垫铁(2 )、活动块(3 )和橡胶(4)，其中上垫铁(I)和下垫铁(2 )位于两侧，橡胶(4)位于上垫铁(I)和下垫铁(2 )之间，活动块(3 )的截面为L形结构，其中活动块(3 )夕卜侧面紧贴上垫铁(I)内侧面。
2.根据权利要求1所述的一种适用于普通闸板钢芯的变径闸板胶芯，其特征在于所述活动块(3)为多块，最外侧的活动块(3)的外侧面紧贴上垫铁(I)内侧面，靠内侧的活动块(3)的外侧面与其外侧的活动块(3)的内侧面的一部分紧贴，L形的活动块(3)的内侧和底面与橡胶(4)结合在一起。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用于普通闸板钢芯的变径闸板胶芯，其特征在于所述每块活动块(3)由两块四分之一圆弧的结构组成，且两块圆弧之间隔开一定距离形成活块间隙(5)。
4.根据权利要求3所述的一种适用于普通闸板钢芯的变径闸板胶芯，其特征在于所述与下垫铁(2)内侧紧贴 的橡胶(4)向内凹陷形成环形镂空部位(6)。
专利摘要本实用新型为一种适用于普通闸板钢芯的变径闸板胶芯，涉及一种石油钻井井控闸板防喷器中的闸板胶芯。目的是解决钻井井控过程中闸板胶芯需要频繁更换，从而浪费人力物力且增加井控风险的问题。整体置于闸板钢芯内，包括上垫铁、下垫铁、活动块和橡胶，其中上垫铁和下垫铁位于两侧，橡胶位于上垫铁和下垫铁之间，活动块的截面为L形结构，其中活动块外侧面紧贴上垫铁内侧面。该变径胶芯适用于一定范围内各种钻杆的密封，且可以多次重复使用，节省时间人力物力，在提升工作效率的同时大幅降低使用成本。
文档编号E21B33/06GK203097805SQ20132004789
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者周永国, 贺松涛, 王裕海, 周喆, 杜锋辉, 赵长金, 袁军东 申请人:四川新为橡塑有限公司