[实用新型]旋转控制头复式密封装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及欠平衡钻井、控压钻井、地热钻井、煤层气钻井中转控制头，特别是一种旋转控制头中的复式密封装置

【背景技术】

旋转防喷器技术的最新发展扩大了欠平衡钻井和控压钻井技术的使用范围，使该项技术的使用日益广泛，如在闭路循环、边喷边钻、随钻测量、井眼测试、反循环、注氮等钻井特性改变时使用。

旋转控制头是欠平衡钻井和控压钻井技术的一个关键装置，利用它和其它地面设备可实现边喷边钻，用旋转控制头已成为一种降低钻井成本、提高油井产量的重要手段。但是，现有技术中旋转控制头已经不能满足密封压力高、钻进转速高和耐用性三方面的要求，因此需要对现有技术中的旋转控制头加以改进设计。

【发明内容】

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种旋转控制头复式密封装置。

本实用新型采用了下列技术方案解决了其技术问题：一种旋转控制头复式密封装置，包括壳体、旋转轴，旋转密封圈嵌合在壳体的内侧，并被密封圈压环盖压，其特征在于：所述的旋转密封圈内侧向下延伸一密封唇边，该密封唇边与密封圈主体之间形成一凹槽，该凹槽内置有U形弹簧，旋转密封圈内侧密封唇边上方还置有润滑油槽，该润滑油槽与旋转轴外壁共同构成润滑油存储腔，所述的旋转密封圈外侧置有一凹槽，该凹槽内置有O形密封圈，所述的旋转密封圈顶侧置有销钉孔，销钉一端插入该销钉孔内，另一端与壳体固定连接。

本实用新型可以在运行过程中连续往旋转控制头中注入润滑油，该滑油会渗透于旋转轴和密封圈唇边之间，在旋转轴上产生油膜，减小密封唇边和旋转轴之间的摩擦力，同时，连接的润滑油渗透到钻井液中，可以冷却旋转密封圈，本实用新型解决了密封圈在高速、高压下的润滑问题，大大改善密封圈的使用环境，延长其使用寿命，保障安全作业。

【附图说明】

图1为本实用新型结构示意图；

图2为复式旋转密封圈结构示意图。

图中各序号分别表示为：

1-旋转轴；           2-旋转密封圈；    3-润滑油槽；

4-密封唇边；         5-U形弹簧；       6-钻井液腔；

7-凹槽；             8-凹槽；          9-密封圈压环；

10-壳体；            11-O形密封圈；    12-销钉；

13-润滑油注入口；    14-润滑油腔；     15-销钉孔。

【具体实施方式】

以下结合实施例以及附图对本实用新型作进一步的描述。

参照图1和图2，本实用新型包括壳体10、旋转轴1，旋转密封圈2嵌合在壳体10的内侧，并被密封圈压环9盖压。

所述的旋转密封圈2内侧向下延伸一密封唇边4，该密封唇边4其上部内径大于下部内径。

所述的密封唇边4与密封圈主体之间形成一凹槽7，该凹槽7内置有U形弹簧5。

所述的旋转密封圈2内侧密封唇边4上方还置有润滑油槽3，该润滑油槽3在旋转密封圈2上为六个，并呈均布状态。该润滑油槽3与旋转轴1的外壁共同构成润滑油存储腔。

所述的旋转密封圈2外侧置有一凹槽8，该凹槽8内置有O形密封圈11。

所述的旋转密封圈顶侧置有销钉孔15，该旋转密封圈2上置有四个均布的销钉孔15。销钉12的一端插入该销钉孔15内，另一端与壳体10固定连接。

在旋转密封圈2上方的壳体10上置有润滑油腔14，该润滑油腔14底部与旋转轴1的外壁之间置有通向润滑油存储腔的间隙。

以下简述本实用新型的主要工作原理：

本实用新型中的旋转密封圈2作用是隔离润滑油腔14和钻井液腔6，阻止钻井液进入润滑油腔14。

旋转密封圈2的材料采用聚四氟乙烯添加碳纤维，可以增加它的耐磨性能。

旋转密封圈2的密封唇边4靠密封圈内的U形弹簧5施加一个预紧力，促使密封唇边4与旋转轴1贴合，以实现密封。在旋转轴1旋转过程中，由于其线速度较高、钻井液压力高，导致旋转密封圈和旋转轴之间由于摩擦产生大量的热量，严重影响旋转密封圈的使用寿命。本实用新型中用恒流量注塞泵通过润滑油注入口13连续往旋转控制头中的润滑油腔14注入润滑油，使润滑油腔14中的压力大于钻井液压力，最终润滑油会渗透于旋转轴1和密封圈唇边4之间，在旋转轴1上产生油膜，减小密封唇边4和旋转轴1之间的摩擦力，同时，润滑油渗透到钻井液中，可以冷却旋转密封圈2，大大改善密封圈的使用环境，延长其使用寿命。