專利名稱:卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，屬于鉆井設(shè)備領(lǐng)域，包括膠體、連接組件和卡箍組件，所述膠體為中間設(shè)有通孔的圓錐體，所述膠體的最小通徑處與配套鉆桿過盈配合，所述膠體的外圈靠近所述最小通徑處設(shè)有卡箍組件，所述卡箍組件為彈性件且對所述膠體有圓周方向的預(yù)緊力，所述連接組件一端與所述膠體的上端連接，另一端與外部的旋轉(zhuǎn)控制頭連接。本實(shí)用新型將鉆桿與膠芯過盈配合的膨脹力由單獨(dú)膠體承擔(dān)變?yōu)槟z體和卡箍組件共同承受，減小膠體所受過盈力，保護(hù)膠體回彈性，同時(shí)卡箍組件預(yù)先對膠芯施加一個(gè)緊固力，起到助封作用，提高膠芯的使用壽命。
【專利說明】
卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于石油天然氣行業(yè)鉆井工程設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯。
【背景技術(shù)】
[0002]欠平衡鉆井和控壓鉆井具有保護(hù)油氣層、避免井下復(fù)雜情況發(fā)生和提高鉆井速度等優(yōu)點(diǎn)，所用的井口設(shè)備當(dāng)中，旋轉(zhuǎn)控制頭是必不可少的設(shè)備之一，目前針對水基、油基泥漿有不同材質(zhì)的膠芯，但所有膠芯使用壽命很難超過一周時(shí)間，相對鉆井周期來說是比較短的，因此井上需要常備各種膠芯。在膠芯的使用過程中發(fā)現(xiàn)，很多膠芯失效并不是由于開裂和大磨損量等嚴(yán)重性損壞造成，而是最小通徑在過尺寸鉆桿長時(shí)間作用下脹大而不回彈所致，究其主要原因是因?yàn)樾D(zhuǎn)控制頭膠芯與鉆桿采用過盈配合實(shí)現(xiàn)密封，膨脹力由膠體單獨(dú)承擔(dān)，現(xiàn)有過盈力全部作用在膠芯膠體上所致，所以回彈性成為目前提升膠芯壽命的最大障礙，目前解決回彈性問題均是從膠芯材質(zhì)方面入手，但是效果甚微。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種使用壽命更長的卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，包括膠體、連接組件和卡箍組件，所述膠體為中間設(shè)有通孔的圓錐體，所述膠體的最小通徑處與配套鉆桿過盈配合，所述膠體的外圈靠近所述最小通徑處設(shè)有卡箍組件，所述卡箍組件為彈性件且內(nèi)側(cè)與所述膠體的外側(cè)貼合，所述連接組件一端與所述膠體的上端連接，另一端與外部的旋轉(zhuǎn)控制頭連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述連接組件包括緊定螺母、連接螺栓和支撐盤，所述支撐盤設(shè)在所述膠體的內(nèi)部，所述連接螺栓的一端穿過所述膠體的上端面與所述支撐盤連接，另一端通過所述緊定螺母與外部的旋轉(zhuǎn)控制頭連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述膠體靠近所述最小通徑處設(shè)有凹槽，所述卡箍組件設(shè)在所述凹槽內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步的，所述卡箍組件由螺旋彈簧首尾相連而成。
[0008]進(jìn)一步的，所述卡箍組件包括卡箍、調(diào)節(jié)螺母、彈簧和雙頭螺栓，所述卡箍的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述卡箍首尾相接形成圓形且與所述膠體的外圈貼合，所述卡箍沿長度方向的兩端均設(shè)有向外的臺階孔，相鄰的兩個(gè)所述卡箍通過所述雙頭螺栓和設(shè)在所述雙頭螺栓兩端的調(diào)節(jié)螺母固定連接，所述彈簧設(shè)置在所述臺階孔的臺階面與所述調(diào)節(jié)螺母之間。
[0009]進(jìn)一步的，所述卡箍的中部設(shè)有防掉筋，所述防掉筋一端與所述卡箍固定連接，另一端通過連接組件與所述膠體的上端面固定連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述膠體上設(shè)有避位凹槽，所述防掉筋的上端設(shè)在所述避位凹槽內(nèi)且上端面與所述膠體的上端面平齊。
[0011]進(jìn)一步的，所述防掉筋的上端設(shè)有懸掛孔，所述連接組件通過所述懸掛孔固定所述防掉筋與所述膠體。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:1、本實(shí)用新型在膠體的外圈設(shè)置卡箍組件，將鉆桿與膠芯過盈配合的膨脹力由單獨(dú)膠體承擔(dān)變?yōu)槟z體和卡箍組件共同承受，減小膠體所受過盈力，保護(hù)膠體回彈性，同時(shí)卡箍組件預(yù)先對膠芯施加一個(gè)緊固力，起到助封作用，提高膠芯的使用壽命;2、在膠體的外圈設(shè)置凹槽防止卡箍組件，安全可靠，有效防止卡箍落井;3、整體結(jié)構(gòu)簡單，對現(xiàn)有膠芯改動(dòng)較小;4、按需設(shè)置卡箍組件的段數(shù)，減小膠芯所受膨脹力，調(diào)節(jié)范圍大。
【附圖說明】

[0013]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0014]圖1是本實(shí)用新型卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型卡箍式組件和防掉筋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型臺階孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]1-連接組件;2-膠體;3-卡箍組件;4-連接螺栓;5-緊定螺母;6_支撐盤;7_卡箍;8_調(diào)節(jié)螺母;9-彈簧;10-雙頭螺栓;11-臺階孔;12-防掉筋；13-懸掛孔；14-避位凹槽;15-定位凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0020]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0021]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明。
[0023]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型為卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，包括膠體2、連接組件I和卡箍組件3，膠體2為中間設(shè)有通孔的圓錐體，膠體2的最小通徑處與配套鉆桿過盈配合，膠體2的外圈靠近最小通徑處設(shè)有卡箍組件3，卡箍組件3為彈性件且內(nèi)側(cè)與膠體2的外側(cè)貼合，連接組件I 一端與膠體2的上端連接，另一端與外部的旋轉(zhuǎn)控制頭連接。
[0024]優(yōu)選地，連接組件I包括緊定螺母5、連接螺栓4和支撐盤6，支撐盤6設(shè)在膠體2的內(nèi)部，連接螺栓4的一端穿過膠體2的上端面與支撐盤6連接，另一端通過緊定螺母5與外部的旋轉(zhuǎn)控制頭連接;更優(yōu)選地，膠體2靠近最小通徑處設(shè)有定位凹槽15，卡箍組件3設(shè)在定位凹槽15內(nèi)。
[0025]優(yōu)選地，卡箍組件3包括卡箍7、調(diào)節(jié)螺母8、彈簧9和雙頭螺栓10，卡箍7的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)卡箍7首尾相接形成圓形且與膠體2的外圈貼合，卡箍7沿長度方向的兩端均設(shè)有向外的臺階孔11，相鄰的兩個(gè)卡箍7通過雙頭螺栓10和設(shè)在雙頭螺栓10兩端的調(diào)節(jié)螺母8固定連接，彈簧9設(shè)置在臺階孔11的臺階面與調(diào)節(jié)螺母8之間。
[0026]優(yōu)選地，卡箍7的中部設(shè)有防掉筋12，防掉筋12—端與卡箍7固定連接，另一端通過連接組件I與膠體2的上端面固定連接，提升卡箍組件3的穩(wěn)定性，防掉落;更優(yōu)選地，膠體2上設(shè)有避位凹槽14，防掉筋12的上端設(shè)在避位凹槽14內(nèi)且上端面與膠體2的上端面平齊，方便與外部膠芯座的下端連接;更優(yōu)選地，防掉筋12的上端設(shè)有懸掛孔13，連接組件I通過懸掛孔13固定防掉筋12與膠體2，與膠體2共用連接組件I，簡化結(jié)構(gòu)。
[0027]優(yōu)選地，卡箍組件3由螺旋彈簧9首尾相連而成，結(jié)構(gòu)簡單，是另外的的一個(gè)實(shí)施案例。
[0028]在實(shí)際的使用過程中，將此膠芯安裝在旋轉(zhuǎn)控制頭的旋轉(zhuǎn)總成下端，用緊定螺母5固定，使膠芯2與旋轉(zhuǎn)總成成為一體，鉆桿本體與鉆桿接頭外徑尺寸均大于膠芯2的最小通徑，通過鉆桿與膠體2的過盈配合實(shí)現(xiàn)鉆桿與膠芯2間的密封，同時(shí)卡箍組件3預(yù)先對膠體2施加一個(gè)緊固力，起到助封作用，膠體2在過尺寸鉆桿的作用下向外膨脹，膨脹力由膠體2自身彈性力和卡箍組件3承擔(dān)，原先首尾相接的卡箍7沿著雙頭螺栓10相互分開，壓縮臺階孔11和調(diào)節(jié)螺母8之間的彈簧9，減少膠體2上所受的膨脹力，提高膠體2的回彈力，當(dāng)起出鉆桿后，膠體2在自身回彈力和卡箍組件3上的彈簧9的彈力作用下恢復(fù)最小通徑尺寸。
[0029]以上對本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，其特征在于:包括膠體(2)、連接組件(I)和卡箍組件(3)，所述膠體(2)為中間設(shè)有通孔的圓錐體，所述膠體(2)的最小通徑處與配套鉆桿過盈配合，所述膠體(2)的外圈靠近所述最小通徑處設(shè)有卡箍組件(3)，所述卡箍組件(3)為彈性件且內(nèi)側(cè)與所述膠體(2)的外側(cè)貼合，所述連接組件(I) 一端與所述膠體(2)的上端連接，另一端與外部的旋轉(zhuǎn)控制頭連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，其特征在于:所述連接組件(I)包括緊定螺母(5)、連接螺栓(4)和支撐盤(6)，所述支撐盤(6)設(shè)在所述膠體(2)的內(nèi)部，所述連接螺栓(4)的一端穿過所述膠體(2)的上端面與所述支撐盤(6)連接，另一端通過所述緊定螺母(5)與外部的旋轉(zhuǎn)控制頭連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，其特征在于:所述膠體(2)靠近所述最小通徑處設(shè)有定位凹槽(15)，所述卡箍組件(3)設(shè)在所述定位凹槽(15)內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，其特征在于:所述卡箍組件(3)由螺旋彈簧(9)首尾相連而成。5.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，其特征在于:所述卡箍組件(3)包括卡箍(7)、調(diào)節(jié)螺母(8)、彈簧(9)和雙頭螺栓(10)，所述卡箍(7)的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述卡箍(7)首尾相接形成圓形且與所述膠體(2)的外圈貼合，所述卡箍(7)沿長度方向的兩端均設(shè)有向外的臺階孔(11)，相鄰的兩個(gè)所述卡箍(7)通過所述雙頭螺栓(10)和設(shè)在所述雙頭螺栓(10)兩端的調(diào)節(jié)螺母(8)固定連接，所述彈簧(9)設(shè)置在所述臺階孔(11)的臺階面與所述調(diào)節(jié)螺母(8)之間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，其特征在于:所述卡箍(7)的中部設(shè)有防掉筋(12)，所述防掉筋(12) —端與所述卡箍(7)固定連接，另一端通過連接組件(I)與所述膠體(2)的上端面固定連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，其特征在于:所述膠體(2)上設(shè)有避位凹槽(14)，所述防掉筋(12)的上端設(shè)在所述避位凹槽(14)內(nèi)且上端面與所述膠體(2)的上端面平齊。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的卡箍式旋轉(zhuǎn)控制頭膠芯，其特征在于:所述防掉筋(I2)的上端設(shè)有懸掛孔(13)，所述連接組件(I)通過所述懸掛孔(13)固定所述防掉筋(12)與所述膠體(2)。
【文檔編號】E21B17/02GK205714006SQ201620358745
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】黃強(qiáng), 魏臣興, 郗鳳亮, 周濱, 周振良, 馬金山, 齊金濤, 趙福優(yōu), 劉剛, 徐海潮
【申請人】中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司