[发明专利]一种电动闸板防喷器

说明书

本发明公开了一种电动闸板防喷器，涉及钻井技术领域，解决了现有的三闸板防喷器设备元件多、控制不精确的问题，包括防喷器本体，防喷器本体上开设有上下贯穿的通孔，通孔的两侧均设置有用于放置闸板的闸门腔，闸板活动设置在闸门腔内，闸门腔贯穿防喷器本体的侧壁；两侧闸板相互抱合，且两侧闸板抱合的接触面上设置有抱合结构；本发明的电动闸板防喷器安装在井口上与电动环形防喷器配合使用。与液压闸板防喷器相比，本发明用电动执行器更换液压元件，省去了液压动力站、控制软管。可简化闸板防喷器结构，减小闸板防喷器的外形尺寸，减少零部件数量和减轻重量，控制更加精确。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，更具体的是涉及陆地及水下钻、修井、带压作业用电动闸板防喷器技术领域。

背景技术

随着石油天然气勘探开发向深井、超深井方向发展，高压、超高压井控装备使用越来越多，同时对井控系统的轻量化、安全性也提出了更高的要求。闸板防喷器是井控系统中的重要部件之一。它通常在钻井、修井以及气井带压作业中用于密封、控制和监测油、气井口压力必不可少的装备，它是防止井喷的重要屏障设备。

常规闸板防喷器采用液压控制推动活塞、闸板轴和闸板进行开关动作，达到封闭井口、控制井口压力的目的。

常规液压控制的闸板防喷器由于密封原件故障、液压介质泄漏等原因导致钻井设备的非正常生产停机维修时间长，还需要为防喷器配备一套液压控制装置和大量控制管线配合使用，而且防喷器本身也设计有一套复杂的液压驱动缸总成，导致整个系统存在设备元件多、控制不精确、结构复杂、体积庞大、泄漏点多、更换维修配件麻烦等缺点。随着深层油气资源开发的增加，高压、大通径防喷器的使用越来越多，井控安全风险也越来越大，对井控风险和环保要求也越来越严格。井控系统轻量化、自动化是未来发展方向。现有公开的相关文献中的电动防喷器仅仅适用于低压油井作业工况。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的三闸板防喷器设备元件多、控制不精确的问题，为了解决上述技术问题，本发明提供一种电动闸板防喷器。

本发明为了实现上述目的，提供一种电动闸板防喷器，其包括防喷器本体，防喷器本体上开设有上下贯穿的通孔，通孔的两侧均设置有用于放置闸板的闸门腔，闸板活动设置在闸门腔内，闸门腔贯穿防喷器本体的侧壁；两侧闸板相互抱合，且两侧闸板抱合的接触面上设置有抱合结构；

闸门腔位于防喷器本体外壁的一端通过中间法兰密封；闸板上设置有驱动闸板向通孔内移动的闸板轴，闸板轴贯穿中间法兰，且闸板与中间法兰滑动连接，中间法兰上设置有防爆外壳，防爆外壳内设置有驱动电机，驱动电机的输出轴与行星齿轮的主动齿轮连接，行星齿轮的从动齿轮与传动丝杆连接，传动丝杆的端部与中间法兰上设置的轴承座连接；

传动丝杆上螺纹连接有传动螺母，传动螺母安装在推动闸板轴进行移动的连接板上，连接板与闸板轴固定连接，行星齿轮安装在支撑套筒的端部，连接板、传动丝杆、轴承座和闸板轴均设置在支撑套筒内，驱动电机安装在支撑套与防爆外壳之间。

进一步的，抱合结构包括四块设置在其中一侧闸板接触面上的对接柱，对接柱为锥形台结构，另一侧闸板的接触面上开设有与对接柱承插配合的四个对接槽，四个对接槽的底部均设置有压力传感器；

当两侧闸板对接时，四个对接柱分别插入对应的对接槽内，对接槽内的压力传感器分别检测对接柱施加的压力F，将对接柱施加的压力F与压力阈值F0进行作差，得到压力差值F1＝F0-F，将差值F1与差值阈值F2进行比较，若存在其中一根对接柱对应的差值F1＞差值阈值F2，则判定两侧闸板对接不紧密，否则，判定两侧闸板对接紧密，不会出现漏液。

进一步的，闸板轴的四周设置有四根传动丝杆，四根传动丝杆分别与行星齿轮的从动齿轮连接，连接板上分别设置有四个分别与四根传动丝杆螺纹连接的传动螺母；连接板上通过十字交叉设置有加强肋板，四个传动螺母分别设置在十字交叉的加强肋板之间的空隙内。