半封关井钻具自动保护装置的制作方法

本实用新型涉及井控装置中防喷系统中安装的保护装置技术领域，是一种半封关井钻具自动保护装置。

背景技术：

石油天然气钻井行业中，在井控装置中封井器半封闸板关井时，有时会因为人的误操作而挂上绞车离合器，悬吊系统及钻具被提起，提升距离过大到达钻杆节箍处时，会发生钻杆节箍与钻杆冲撞而损坏闸板及钻杆，因此设计半封关井钻具自动保护系统，实现封井器半封关井时的保护系统非常有必要。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种半封关井钻具自动保护装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决在井控装置中封井器半封闸板关井时因为误操作挂上绞车离合器易造成闸板及钻杆损坏的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种半封关井钻具自动保护装置，包括总离合器、绞车滚筒轴、高速离合器、低速离合器、双闸板封井器、空气包、总气管线、高速气控阀、常开气控阀、低速气控阀、液控气阀和高低速离合器；总离合器的动力输出轴与绞车滚筒轴的总动力输入端固定安装在一起，绞车滚筒轴一端的动力输入轴与高速离合器的动力输出轴固定安装在一起，绞车滚筒轴另一端的动力输入轴与低速离合器的动力输出轴固定安装在一起，在双闸板封井器的半封闸板液控控制端上连通有液压油管线，在液压油管线上串接有液控气阀；空气包的出气口与总气管线的进口相连通，总气管线的出口分别与高速气控阀的进气端、常开气控阀的进气端、低速气控阀的进气端和液控气阀的进气端通过气管线相连通，高速气控阀的出气端与高速离合器的进气端之间通过气管线相连通，低速气控阀的出气端与低速离合器之间的进气端通过气管线相连通，液控气阀的出气端与常开气控阀的气动执行器进气端之间通过气控管线相连通，常开气控阀分别与总离合器的气动执行器进气端和高低速离合器的气动执行器进气端之间通过气控管线相连通，高低速离合器分别与高速气控阀的气动执行器的进气端和低速气控阀的气动执行器的进气端之间通过气控管线相连通，在液控气阀与常开气控阀之间的气控管线上串接有按钮阀。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述在绞车滚筒轴上安装有能够对绞车滚筒轴进行刹车的盘刹，在盘刹的动力执行器进液端连通有液控管线，在液控管线上串接有盘刹气控液换向阀，常开气控阀与盘刹气控液换向阀的气动执行器进气端之间通过气控管线相连通。

上述在绞车滚筒轴的两端分别安装有能够对绞车滚筒轴进行刹车的盘刹。

上述在总气管线上串接有截止阀。

上述高速气控阀的出气端与高速离合器的进气端之间通过高速导气龙头连通有气管线，低速气控阀的出气端与低速离合器的进气端之间通过低速导气龙头连通有气管线。

本实用新型结构合理、简单而紧凑，使用方便，在双闸板封井器的半封闸板实现封井器半封关井时，能够自动保护设备的安全状态，即使意外误操作挂上绞车滚筒轴总离合器，绞车滚筒轴也不会工作，也不会造成闸板及钻杆的损坏。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的工艺结构示意图。

附图中的编码分别为：1为总离合器，2为绞车滚筒轴，3为高速离合器，4为低速离合器，5为双闸板封井器，6为空气包，7为总气管线，8为高速气控阀，9为常开气控阀，10为低速气控阀，11为液控气阀，12为高低速离合器，13为液压油管线，14为气管线，15为气控管线，16为按钮阀，17为盘刹，18为液控管线，19为盘刹气控液换向阀,20为高速导气龙头，21为低速导气龙头，22为截止阀。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该半封关井钻具自动保护装置包括总离合器1、绞车滚筒轴2、高速离合器3、低速离合器4、双闸板封井器5、空气包6、总气管线7、高速气控阀8、常开气控阀9、低速气控阀10、液控气阀11和高低速离合器12；总离合器1的动力输出轴与绞车滚筒轴2的总动力输入端固定安装在一起，绞车滚筒轴2一端的动力输入轴与高速离合器3的动力输出轴固定安装在一起，绞车滚筒轴2另一端的动力输入轴与低速离合器4的动力输出轴固定安装在一起，在双闸板封井器5的半封闸板液控控制端上连通有液压油管线13，在液压油管线13上串接有液控气阀11；空气包6的出气口与总气管线7的进口相连通，总气管线7的出口分别与高速气控阀8的进气端、常开气控阀9的进气端、低速气控阀10的进气端和液控气阀11的进气端通过气管线14相连通，高速气控阀8的出气端与高速离合器3的进气端之间通过气管线14相连通，低速气控阀10的出气端与低速离合器4之间的进气端通过气管线14相连通，液控气阀11的出气端与常开气控阀9的气动执行器进气端之间通过气控管线15相连通，常开气控阀9分别与总离合器1的气动执行器进气端和高低速离合器12的气动执行器进气端之间通过气控管线15相连通，高低速离合器12分别与高速气控阀8的气动执行器的进气端和低速气控阀10的气动执行器的进气端之间通过气控管线15相连通，在液控气阀11与常开气控阀9之间的气控管线15上串接有按钮阀16。

本实用新型中各阀件均为现有公知技术。

总离合器1为绞车滚筒轴2提供总的动力，高速离合器3为绞车滚筒轴2提供高速动力，低速离合器4为绞车滚筒轴2提供低速动力。

当需要关闭双闸板封井器5的半封闸板时，液控气阀11内有液压油流过，实现半封关井，此时，钻杆被半封闸板夹持，此时空气包6内的气体经液控气阀11送至常开气控阀9的气动执行器，常开气控阀9关闭，此时，总离合器1的气动执行器进气端、高低速离合器12的气动执行器进气端、高速气控阀8的气动执行器的进气端和低速气控阀10的气动执行器的进气端上连通的气控管线15均断气，总离合器1、高低速离合器12、高速气控阀8和低速气控阀10停止工作，绞车滚筒轴2的总动力来源切断，高速离合器3、低速离合器4的动力气源切断，绞车滚筒轴2停止工作。通常情况下按钮阀16常开。

常开气控阀9关闭，中断气路，总离合器1和高低速离合器12断气，无法工作，当绞车滚筒轴2因中断动力而停止工作，从而悬吊系统及钻具停止工作，自动锁定，挂高低速离合器12，避免钻具和封井器半封闸板有损坏的风险。当需要在短距离活动钻具时，手动按下按钮阀16，可以在一根钻杆节箍内长度短距离活动钻具。当半封闸板打开时，及液压油管线13无液压油通过，液控气阀11不过气，常开气控阀9开启，钻机控制系统自动恢复正常。

本实用新型在双闸板封井器5的半封闸板实现封井器半封关井时，能够自动保护设备的安全状态，即使意外误操作挂上绞车滚筒轴2总离合器1，绞车滚筒轴2也不会工作，也不会造成闸板及钻杆的损坏。

可根据实际需要，对上述半封关井钻具自动保护装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，在绞车滚筒轴2上安装有能够对绞车滚筒轴2进行刹车的盘刹17，在盘刹17的动力执行器进液端连通有液控管线18，在液控管线18上串接有盘刹气控液换向阀19，常开气控阀9与盘刹气控液换向阀19的气动执行器进气端之间通过气控管线15相连通。当需要对绞车滚筒轴2进行刹车时，盘刹17作用即可实现，液控管线18为盘刹17的动力执行器提供动力来源，常开气控阀9关闭后，盘刹气控液换向阀19的气动执行器进气端上连通的气控管线15断气，盘刹气控液换向阀19停止工作，盘刹气控液换向阀19开启液控通道，作用盘刹17启动，盘刹17对绞车滚筒轴2进行刹车。引入盘刹17的气控设计，当需要关闭双闸板封井器5的半封闸板时，盘刹气控液换向阀19作用盘刹17刹车，从而防止人为误操作，能过提供双保险作用。

如附图1所示，在绞车滚筒轴2的两端分别安装有能够对绞车滚筒轴2进行刹车的盘刹17。绞车滚筒轴2的两端分别安装盘刹17，绞车滚筒轴2的刹车更好。

如附图1所示，在总气管线7上串接有截止阀22。当本实用新型需要进行检修维护时，关闭截止阀22即可切断气源，保证生产的安全。

如附图1所示，高速气控阀8的出气端与高速离合器3的进气端之间通过高速导气龙头20连通有气管线14，低速气控阀10的出气端与低速离合器4的进气端之间通过低速导气龙头21连通有气管线14。高速导气龙头20和低速导气龙头21均为现有公知技术，分别称其为高速导气龙头20和低速导气龙头21并不是对其性质做限定，两者功能一致。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。