[发明专利]石油天然气钻井冲管总成

说明书

本发明公开了一种冲管总成，包括：动环；静环；连接到动环的下由壬；上由壬；和弹性浮动装置，所述静环通过该弹性浮动装置连接到所述上由壬。弹性浮动装置包括：浮动构件，所述浮动构件连接到所述静环；固定构件，所述固定构件连接到所述上由壬并且引导所述浮动构件；和弹性构件，所述弹性构件安装在所述浮动构件与所述固定构件之间，使得浮动构件能够相对于固定构件轴向地往复运动。所述冲管总成还包括冲管，所述冲管通过波形卡簧悬挂地安装在所述上由壬和所述弹性浮动装置的固定构件内。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井高压泥浆通道中的动密封装置，具体是一种石油钻井水龙头或顶驱中应用的冲管总成。

背景技术

冲管装置是石油天然气钻井水龙头或顶驱的重要部件之一，用于连接鹅颈管和相对于鹅颈管旋转的中心管，将钻井泵输出的高压泥浆输送至井下钻头。一种安装方便快捷、维护时间少、密封更换方便快捷、工作压力高、工作寿命长的冲管装置是保证石油天然气钻井作业工作效率和作业安全的重要因素。

现有的冲管装置有两类，分别是传统的冲管盘根装置和机械密封冲管装置。传统的冲管盘根装置由于采用锤击由壬方式、装置重量大、作业高度高、安装空间小等原因，存在安装和密封更换困难、维护时间长，而且寿命也较短等问题；现有的机械密封冲管装置由于对鹅颈管和中心管间的机械界面要求非常高、安装调试较为复杂、更换密封前需要高压水枪清洗密封界面，存在安装调试过程和密封更换耗时较长等问题。

CN2837498Y公开了一种冲管总成，其中在动环上设置了弹簧座，并通过销子使弹簧座与动环一起旋转。这种结构的问题在于，销子即在槽中滑动以调整动环的轴向位置，同时还向动环提供旋转驱动力，旋转驱动力将导致销严重地挤压槽壁，从而导致动环无法顺利地相对于弹簧座轴向移动。

因此，目前需要一种能够克服上述技术问题的冲管装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中冲管装置存在的至少一部分缺点和不足，提供一种使静环相对于动环具有较好跟随性的冲管总成，并且该目的是通过提供一种新型的冲管总成实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种冲管总成，包括：动环；静环；连接到动环的下由壬；上由壬；和弹性浮动装置，所述静环通过该弹性浮动装置连接到所述上由壬。弹性浮动装置包括：浮动构件，所述浮动构件连接到所述静环；固定构件，所述固定构件连接到所述上由壬并且引导所述浮动构件；和弹性构件，所述弹性构件安装在所述浮动构件与所述固定构件之间，使得浮动构件能够相对于固定构件轴向地往复运动。冲管总成还包括冲管，所述冲管通过波形卡簧悬挂地安装在所述上由壬和所述弹性浮动装置的固定构件内。

根据一个示例性实施例，所述浮动构件包括浮动环和安装到浮动环的外周面的下法兰，所述静环安装到所述浮动环，所述下法兰支撑所述弹性构件的第一端；并且所述固定构件包括引导部和上法兰，所述引导部被配置成用于引导所述浮动环的运动，所述上法兰支撑所述弹性构件的与第一端相对的第二端。

根据另一个示例性实施例，所述引导部和所述浮动环中的一个包括引导槽，所述引导部和所述浮动环中的另一个包括引导突起，所述引导突起能够在所述引导槽中轴向地滑动。

根据另一个示例性实施例，所述弹性构件包括弹簧和设置在弹簧内部的柱状引导构件，柱状引导构件的一端固定到所述下法兰和上法兰中的一个，所述柱状引导构件的另一端被配置成能够相对于所述下法兰和上法兰中的另一个轴向地运动。

根据另一个示例性实施例，所述冲管的外周面通过密封件分别密封接合所述上由壬的内周面和所述浮动环的内周面。

根据另一个示例性实施例，所述上法兰的内周面上端形成定位台阶，所述波形卡簧的下端抵接到所述定位台阶，并且所述波形卡簧的上端抵接所述上由壬的下端。