[发明专利]井口旋转换向防喷一体化装置

权利要求书

1.井口旋转换向防喷一体化装置，其特征在于：包括井口旋转密封换向机构和位于井口旋转密封换向机构下方的井口防喷器，井口防喷器顶部设置有旋转支撑机构，井口旋转密封换向机构底部固定连接有一节沿垂直方向设置的钻杆，井口旋转密封换向机构底部转动连接在旋转支撑机构上，钻杆伸入在旋转支撑机构和井口防喷器内部，钻杆下端伸出井口防喷器；井口旋转密封换向机构的内部和钻杆内部沿轴线方向设置有隔板，隔板将钻杆及井口旋转密封换向机构的内部分隔为钻井液输入通道和钻井液输出通道。

2.根据权利要求1所述的井口旋转换向防喷一体化装置，其特征在于：井口防喷器包括支撑箱，支撑箱顶部和底部均上下对应开设有插孔，所述的钻杆穿设在插孔内，支撑箱在插孔内设置有与钻杆外圆密封配合的第一密封圈，支撑箱左侧和右侧分别设置有左液压驱动剪切机构和右液压驱动剪切机构，左液压驱动剪切机构和右液压驱动剪切机构的构造相同且左右对称设置；

左液压驱动剪切机构包括缸筒、推杆、活塞和剪切闸板，缸筒沿左右方向水平设置，缸筒右端与支撑箱左侧固定连接并内部连通，推杆自左向右穿过缸筒左侧并沿缸筒的轴向方向伸入到缸筒内，缸筒左侧设置有与推杆外圆滑动密封配合的第二密封圈，活塞滑动连接在缸筒内，活塞外圆设置有与缸筒内壁滑动密封配合的第三密封圈，推杆右端与活塞左侧固定连接，剪切闸板沿左右水平方向滑动连接在支撑箱内，剪切闸板的左侧与活塞右侧之间通过一根连杆连接，剪切闸板的外周设置有与支撑箱内壁滑动连接的第四密封圈，剪切闸板的右侧固定连接有剪切头。

3.根据权利要求2所述的井口旋转换向防喷一体化装置，其特征在于：旋转支撑机构包括套在钻杆外部的支撑筒，支撑筒的下端固定设置有连接法兰，连接法兰通过螺栓安装固定在支撑箱顶部，支撑筒上端同轴向固定设置有顶部敞口的环形支撑槽，环形支撑槽底部设置有两圈下支撑钢珠，下支撑钢珠顶部设置有支撑环板，支撑环板上表面设置有两圈上支撑钢珠，上支撑钢珠上部高于环形支撑槽，井口旋转密封换向机构底部与钻杆上端固定连接且与上支撑钢珠滚动连接。

4.根据权利要求3所述的井口旋转换向防喷一体化装置，其特征在于：井口旋转密封换向机构包括方箱和固定筒，方箱设置在固定筒的内部，固定筒内部沿圆周方向设置有内侧开口的环形导槽，固定筒的中心线与钻杆的中心线重合，固定筒的外圆周沿圆周方向均匀设置有四组均与环形导槽连通的钻进液管道，每组钻进液管道均包括两根均沿固定筒的径向方向设置的管道，其中两组相邻的钻进液管道为钻井液进液管，另两组相邻的钻进液管道为钻进液出液管，钻井液进液管上设置有进液电磁阀，钻进液出液管上设置有出液电磁阀，方箱顶部设置有箱盖，箱盖底部与方箱上端面之间设置有第五密封圈，方箱的四个侧面上分别固定设置有一个旋转密封导向管组件，方箱内部的隔板沿方箱的对角线设置；四个旋转密封导向管组件对应与四组钻进液管道对应连通；方箱底部与钻杆上端固定连接且与上支撑钢珠滚动连接，方箱底部设有开口并与钻杆上端内部贯通。

5.根据权利要求4所述的井口旋转换向防喷一体化装置，其特征在于：四个旋转密封导向管组件均包括旋转滑块，旋转滑块的内端通过安装螺栓固定连接在方箱的侧面，旋转滑块的外端部伸入到环形导槽内，旋转滑块外端部的上表面和下表面分别与环形导槽的底部和顶部通过第六密封圈滑动密封连接，旋转滑块的内部开设有沿固定筒的径向方向设置的两条对应于每组钻进液管道连通的通液孔，通液孔为内粗外细的台阶孔结构，通液孔包括内粗孔和外细孔；内粗孔内设置有内外压力差通断机构。

6.根据权利要求5所述的井口旋转换向防喷一体化装置，其特征在于：相邻的两个内外压力差通断机构包括通过第一螺钉固定连接在方箱外侧的第一安装板，第一安装板和方箱上开设有均与内粗孔连通的第一通孔，第一安装板的外侧固定设置有沿通孔圆周方向布置的四块均位于内粗孔内部的第一定位板，每块第一定位板上均开设有一道第一导孔，第一导孔的长度方向平行于内粗孔的中心线，外细孔的内端口内滑动设置有第一柱塞，第一柱塞的外圆周设置有与外细孔内壁滑动密封配合的第七密封圈，第一柱塞的外圆固定连接有伸入到四个第一导孔内的四个第一导块，四个第一导块与第一安装板之间设置有位于四块第一定位板之间的第一压缩弹簧。

7.根据权利要求6所述的井口旋转换向防喷一体化装置，其特征在于：另外相邻的两个内外压力差通断机构包括通过第二螺钉固定连接在内粗孔底部的第二安装板，第二安装板上开设有与外细孔连通的第三通孔，方箱外侧上固定设置有与内粗孔同轴向的导筒，方箱上开设有与导筒内径相等且贯通的第四通孔，第二安装板的内侧固定设置有沿第三通孔圆周方向布置的四块均位于内粗孔内部的第二定位板，每块第二定位板上均开设有一道第二导孔，第二导孔的长度方向平行于内粗孔的中心线，外细孔的内端口内滑动设置有第二柱塞，第二柱塞的外圆周设置有与导筒和第四通孔内壁滑动密封配合的第八密封圈，第二柱塞的外圆固定连接有伸入到四个第二导孔内的四个第二导块，四个第二导块与第二安装板之间设置有位于四块第二定位板之间的第二压缩弹簧。