[实用新型]旋转防喷器端面组合防污排屑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋转防喷器端面组合防污除屑结构，用于钻井用旋转防喷器下部动密封的防污，属于石油、天然气、煤层气、地热等钻井装备制造技术领域。

背景技术

目前在实施石油、天然气、煤层气、地热等能源钻井时，都要采用一种钻井介质进行循环，通过循环起到防止井下物质喷出地面，同时作为从井下向地面携带钻屑的介质。常规钻井一般属于过平衡钻井，即钻井介质压力大于地层流体压力，小于地层破裂压力。该方式优点是防止井喷，缺点是机械钻速慢、不利于发现油气藏。20世纪80年代欠平衡钻井在国际上逐步推广，其优点是机械钻速快、能及时发现油气藏、利于油气藏开采。

欠平衡钻井施工一般采用旋转防喷器封隔钻具与井口之间的环空，导流钻井介质和钻屑，其旋转密封总成随钻密封钻具，是该设备的核心部件。为了防止井内的泥浆、石油、钻屑等通过转动间隙侵入旋转密封总成腔室，目前基本上都是在旋转接头与密封外壳之间纵向设置密封圈。例如，中国专利号“CN201120478787.4”公开了一种用于油气田在钻井中封隔钻柱与井眼的旋转防喷器的动密封装置，公开日为2012年07月11日。其在盘根盒内安装有支承环，在支承环上设有油孔b和油孔c，在支承环外表面设有环形凹槽b；碟簧安装在支承环内，碟簧下部安装隔环，隔环与压圈间安装支承环；压圈上设有油孔a，下部依次间隔安装V形密封圈与隔圈；浮动环下端安装盘根压圈，盘根压圈固定在盘根盒的端部，盘根压圈与中心管衬套间隙配合；中心管衬套与中心管过盈配合，盘根盒与旋转防喷器上壳体过盈配合，润滑油经轴承进入旋转防喷器上壳体的油孔。

但采用上述结构存在的问题在于：纵向设置的密封圈在转动轴线上为垂直方向的密封，并通过油压来防止泥沙的侵入。而钻井现场工况恶劣，偏心旋转的情况较多，尤其是在环空压力波动较大时泥沙通过间隙上窜至旋转密封腔室，从而导致密封失效。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种旋转防喷器端面组合防污排屑结构，本实用新型不仅能防止钻井介质进入旋转密封总成的内部，而且能够排除因磨损产生的磨屑。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种旋转防喷器端面组合防污排屑结构，其特征在于：在密封总成外壳的下端面与旋转接头的上端面之间设置排污油槽，在密封总成外壳的下端面圆周上设置上部沟槽，上部沟槽中设置有上部防污环，在旋转接头的上端面圆周上对应上部沟槽设置下部沟槽，下部沟槽中设置有与上部防污环配合密封排污油槽的下部防污环。

所述上部防污环与下部防污环咬合，且沿排污油槽中的油压方向的咬合面设置为V型口，V型口沿油压方向内凹。

所述下部沟槽底部设置有用于使下部防污环与上部防污环配合密封的弹性补偿圈。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型中，在密封总成外壳的下端面与旋转接头的上端面之间为排污油槽，在密封总成外壳的下端面圆周上设置有上部沟槽，上部沟槽中安装有上部防污环，在旋转接头的上端面圆周上对应上部沟槽设置有下部沟槽，下部沟槽中安装有与上部防污环配合密封排污油槽的下部防污环。采用此结构，将现有技术的在下部动密封实施纵向密封，改为了外部端面密封防污，能避免钻井介质进入旋转密封总成的内部，而且自上而下的油压流程还起到了润滑、冷却下部动密封件，延长其使用寿命的作用。

二、本实用新型中，所述上部防污环与下部防污环咬合，且沿排污油槽中的油压方向的咬合面设置为V型口，V型口沿油压方向内凹。采用此结构，一方面，通过持续注入润滑冷却液防止井口环空内的钻井介质侵入密封腔室，减小或降低对其动密封组件的伤害；另一方面，具有一定压力的润滑冷却液自上而下从V型夹缝流出，能持续有效地排出因摩擦而产生的密封圈磨屑，并有效防止污物上窜。

三、本实用新型中，所述下部沟槽底部设置有用于使下部防污环与上部防污环配合密封的弹性补偿圈，弹性补偿圈主要起弹性补偿的作用，在使用的过程中，上、下防污环有磨损时，在弹性补偿圈的作用下，下部防污环将被推动向上补偿磨损的间隙，达到长期密封防污的作用。

附图说明

图1为本实用新型在旋转放喷器上安装的位置示意图

图2是本实用新型的放大结构示意图

图中标记为：1、密封总成外壳，2、排污油槽，3、上部防污环，4、下部防污环，5、弹性补偿圈，6、旋转接头，7、上部沟槽，8、下部沟槽。

具体实施方式