[发明专利]带动压密封补偿的双流钻井顶驱适配器

说明书

技术领域

本发明属于石油钻采领域，涉及一种双流钻井技术，尤其涉及一种顶驱适配器。

背景技术

双流钻井技术是一种利用双层钻杆本身内外通道实现钻井液循环流动的钻井技术，它在井底压力精确控制钻井液、微流量控制控压钻井、欠平衡钻井、大位移井钻井井眼清洗、尾管钻井、深水钻井等方面较常规钻井具有较大的潜力和优势。顶驱适配器是安装在双层钻杆顶部的一个旋转接头，它是实现双流钻井自身内外循环的关键联接设备，其上部与传统顶驱系统相连，下部与双流钻杆内外钻杆相连，实现双流钻井正常循环流通，即钻井液从外钻杆环空泵入，经钻头携带岩屑后由内钻杆内返出地面。

石油钻井中的旋转动密封是保证钻采设备有效运行的关键环节,密封介质为高压、磨砺性强的钻井液。在高压下,钻井液盘根密封系统是水龙头、顶驱、顶驱适配器的最薄弱环节,其密封性能直接影响设备的寿命和钻井速度。国内目前大多采用液压自封式密封结构,在泥浆压力作用下Y型密封圈唇部始终压紧管壁密封面。随着泥浆压力增,其密封寿命急剧减少,当压力升高到35MPa时,只能满负荷工作100小时,当泵压急剧升高时,通常只能维持50小时。而当前钻井技术要求的泥浆压力非常高,因此,许多传统装置已经达不到使用要求。

发明内容

本发明目的是：提供一种带动压密封补偿的双流钻井顶驱适配器，既保持密封而又不产生较大摩擦磨损,减小密封组两侧的压力差、使密封结合面之间保持流体润滑膜，以显著提升设备使用使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：带动压密封补偿的双流钻井顶驱适配器，包括适配器壳体、外层管、内层管、轴承组、密封组、动压密封补偿系统：适配器壳体上的钻井液入口与双层管的外环空连通，流体通过适配器壳体注入；外层管与内层管组成外环空和内环空，分别与双流钻杆的内外环空连通，流体通过内层管和顶驱系统流出；密封组采用动压式V型密封结构，通过其轴向压缩获得径向膨胀以贴紧管壁密封面；动压密封补偿系统主要由两个压力补偿器串联组成，供给密封组润滑油，实现压力等比梯降；适配器壳体上还配置了钻井液压力口和压力油入口，分别联通压力补偿器。

本发明产生的有益效果：提供了一种带动压密封补偿的双流钻井顶驱适配器，采用高压润滑油隔离系统净化动密封面；在每一级密封圈背部提供高压润滑油,减小有效压差；每一级密封圈背部润滑油油压随钻井液压力变化而变化，动压圈密封结构利用动压效应能有效润滑。

附图说明

附图是本发明一种实施例的结构示意图：

图1，适配器轴测图；

图2，剖视图；

图3，密封组详图；

图4，动压密封补偿系统；

图5，压力补偿器。

图中：1-外层管，2-内层管，3-承载轴承，4-适配器壳体，5-密封组，5.1-一级密封圈组，5.2-二级密封圈组，5.3-三级密封圈组，6-钻井液入口，7-吊臂，8-润滑油箱，9-扶正轴承，10-拉簧，11-压力补偿器，11.1-一级压力补偿器，11.2-二级压力补偿器，12-管路，13.1-外环空，13.2-内环空，14-钻井液压力口，15-隔环，16-压环，17-承环，18-轴套，19螺母，20-单向阀，21.1-一级压力油入口，21.2-二级压力油入口，22-活塞杆，23-活塞，24-缸体。

具体实施方式