[实用新型]欠平衡钻井旋转控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械控制装置，具体涉及一种石油欠平衡钻井上使用的欠平衡钻井旋转控制装置。

背景技术

目前欠平衡钻井技术已发展成熟，欠平衡钻井技术在发现和保护油气层及提高钻井速度等方面的效果也得到认同。随着石油工业迅速发展，石油钻井领域已将欠平衡钻井技术作为一种首选技术。

欠平衡钻井，就是在钻井的过程中，井筒内地层产生的压力始终要大于钻井循环介质密度产生的压力，始终要在地层压力大于钻井循环介质密度产生的压力下，带压进行欠平衡钻井作业。井筒内地层产生的压力大于钻井循环介质密度产生的压力时，地层压力就要推着钻井循环介质高速上行，如果井口没有控制装置，就会发生井喷现象。为了解决这一问题，就需要在井口安装旋转控制头来完成这一过程。

国内所使用的旋转控制头类型多为高价进口的WILLIAMS和SHAFFER，其中以WILLLIAMS居多。一方面，高压WILLIAMS7100EP旋转控制头总成耐静压35MPa、动压17.5MPa，目前所钻欠平衡井的井口的控制压力一般都不超过5MPa；另一方面WILLIAMS7100EP旋转控制头的维修费用异常昂贵，一套旋转控制头售价500多万元人民币，一套轴承总成修理费用在20万元人民币左右；国内在这方面的研究以四川居于领先地位，他们已开发出自己的中、低压(3MPa、7MPa、10.5MPa)旋转控制头产品，并在现场进行了应用。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种欠平衡钻井旋转控制装置，一方面解决目前我国旋转控制头压力级别低及不健全的问题，另一方面解决WILLLIAMS7100EP旋转控制头的维修困难、维修价格昂贵、配件需要进口等问题，实现以较低的费用开拓欠平衡钻井市场。

本实用新型的技术解决方案是：该旋转控制装置由轴承总成、卡箍、壳体、液缸组成，壳体上安装两组液缸，卡箍成左右对称镶入式安装在壳体上端，轴承总成通过密封三角垫安装在壳体上；通过液缸的伸长打开左右卡箍，轴承总成通过密封三角垫坐入壳体内，通过液缸的收回关闭左右卡箍，轴承总成牢牢的卡装在壳体上，密封三角垫密封住轴承总成和壳体之间的密封面，将上下两组安全螺栓上紧，这样就完成了欠平衡钻井旋转控制装置的安装。

本实用新型的欠平衡钻井旋转控制装置中，密封三角垫内圆是锥面，角度为a＝30度，密封三角垫紧密的镶嵌在壳体的固定槽内。

本实用新型的欠平衡钻井旋转控制装置中，卡箍的内圆是圆台面的，两圆台面之间有一锥面，该锥面角度b＝30度；上箍的一端有销孔，卡箍通过大销安装在壳体上，卡箍另一端镶焊有耳板，通过液缸的液缸销连接在液缸上；在卡箍上下端面上各镶焊一凸台，左卡箍镶焊的凸台是螺纹孔，右卡箍镶焊的凸台是圆孔，当液缸收回卡箍镶入到壳体内时，左右卡箍凸台通过安全螺栓连在一起，将卡箍牢牢的卡在壳体上，卡箍只能靠液缸的伸缩来使卡箍径向镶入或离开壳体，而不能使卡箍在壳体上上下下移动。

本实用新型的欠平衡钻井旋转控制装置中，壳体上部的前后各有方槽，用来镶入卡箍；壳体的右部镶焊有上下两凸台，凸台上有销孔，通过销孔连接卡箍；壳体的中部为八方面，中部镶焊有大小两个旁侧法兰，大法兰连接液动平板阀，小法兰连接压力传感器，均布在壳体中部的有四个带孔耳板安装绷绳校正壳体；壳体的前后各焊有挡板，挡板上有一凸台限制卡箍开启位置。

本实用新型的欠平衡钻井旋转控制装置中，轴承总成由上胶芯杯、轴承箱、密封体、下胶芯组成，上胶芯杯通过轴承箱和密封体连接下胶芯整体构成轴承总成；轴承总成上设有三组快速接头及通道，该快速接头的两组通道通轴承箱，一进一出用于注润滑油，润滑油注入轴承箱并从轴承箱出来经过冷却后再注入轴承箱内不断往复循环来润滑轴承及油封；该快速接头的另一组通道通密封体，将润滑油注入密封体后保持一定压力，一方面平衡密封体外部井内的介质压力，另一方面润滑机械密封端面并保持机械密封的压紧力，且允许带压的润滑油经机械密封端面有轻微的渗漏到密封体外部。