[实用新型]自锁减振型复合增韧陶瓷缸套

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种用于石油钻井中、特别是用于钻井提速、高压钻井中的自锁减振型复合增韧陶瓷缸套。 

背景技术：

在石油钻井中，泥浆被称为钻井的血液，泥浆泵则是循环血液的“心脏”，泥浆泵必须连续高效地向井底泵送高压泥浆，以完成泥浆在钻井过程中水力破碎及携带岩屑、平衡地层压力和泥化井壁等重要功能。而缸套是泥浆泵的重要部件，也是易损件，钻井中频繁更换泥浆泵缸套，必然严重影响钻井的时效和完井周期。 

目前国内使用的泥浆泵缸套主要有双金属缸套、镀铬缸套、内表面淬火缸套，其中广泛使用的是高铬铸铁内衬的双金属缸套。这些缸套无法满足不断发展的钻井工艺要求，已成不争的事实。虽然，近年一些行业外的陶瓷材料公司相继开发了氧化铝陶瓷缸套和氧化锆陶瓷缸套，但限于对石油钻井工艺和油田机械装备的专业知识和经验的缺乏，仅仅简单地用通用氧化铝材料制成陶瓷内衬或通用氧化锆材料制成陶瓷内衬替换了高铬铸铁内衬，在现场试验中就出现了脱套、破裂、剥层、早期磨损和废活塞等等问题，没有达到现代高压、高速钻井中对泥浆泵缸套耐高压、高耐磨、高寿命和防腐蚀的要求，尤其在深井钻探、海上和海外石油开发钻探中更不能满足在使用性能方面的 特殊需要，因此，无法在石油开发钻井现场推广使用。 

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种在石油开发钻井中使用的、具有耐高压、高耐磨、高寿命和防腐蚀的自锁减振型复合增韧陶瓷缸套。 

本实用新型是这样实现的。自锁减振型复合增韧陶瓷缸套产品由8项适于应用的新的技术方案构成：1.陶瓷内衬采用亚纳米和纳米多相复合陶瓷材料制造，陶瓷基体利用高分子晶须、纤维与氧化锆进行复合增强，利用相变和微裂纹的原理进行复合增韧，以增加陶瓷缸套使用时的强度、韧性、耐磨性、防腐性和寿命；2.缸套外壳采用高强度耐腐蚀合金结构钢锻造和制作，保证安装和使用的可靠性；3.装配内径经预先施加预应力处理，来平衡使用中的高泵压；4.陶瓷内衬和缸套外壳采用低温平衡热装，可减少安装应力、改善均衡受压状态，提高产品合格率；5.缸套的前端设计有安装保护环，以防止缸套和活塞安装时对陶瓷内衬的破坏；6.缸套的尾部采用防脱出结构和减振高分子复合材料构件组合，来减少缸套安装时的震击和使用中的振动及脱套；7.使用热膨胀系数较大的高分子复合材料来制作自锁环，利用工作时产生的温升进行自锁，防止工作中脱套；8.缸套外壳内孔刷镀纯铜，保证陶瓷内衬和缸套外壳装配时充分贴合，使陶瓷内衬装配后均匀受力，并能防止工作时陶瓷内衬的应力集中。 

本实用新型的有益效果是，多项新技术组合能使自锁减振型复合增韧陶瓷缸套在工作中既具有耐高压、高耐磨、高寿命和防腐蚀的优 点，又具有安装和使用的可靠性，完全能够满足深井钻探、海上和海外石油开发钻探的使用要求。 

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式：

本实用新型由以下实施例给出，下面结合附图予以说明。 

如图1所示，本实用新型由缸套外壳1、安装保护环2、固定销钉3、陶瓷内衬4、自锁减振环5组成。其结构、组装关系如下：缸套外壳1的前端安装有安装保护环2，安装保护环2与缸套外壳1采用热装的形式并用固定销钉3固定。陶瓷内衬4安装在缸套外壳1内，装配方法也采用热装的形式。自锁减振环5安装在缸套外壳1的尾部，缸套外壳1的尾部内表面制有防倒退的马牙锯齿结构，自锁减振环5以过盈配合的方式压入缸套外壳1内。