[发明专利]一种用于旋转防喷器的动密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油气田在钻井过程中封隔钻柱与井眼之间环空的旋转防喷器的动密封装置。

技术背景

旋转防喷器是实施欠平衡钻井必不可少的关键设备，在钻井过程中可以起到封隔钻柱与环空的作用，实现边喷边钻，同时将返出流体导离井口。目前旋转防喷器已经国产化，国内不少公司已实现了旋转防喷器的量产，总体技术基本成熟。但旋转防喷器密封件的寿命较低，特别是旋转防喷器的动密封装置，现场使用周期较短，增加了维护工时；除了寿命较短外，另外一个重要问题是密封压力等级不高，国外公司生产的旋转防喷器动密封压力已经达21MP，国产旋转防喷器要达到这个压力等级还很不成熟，目前此压力等级的旋转防喷器还没用量产。为降低旋转防喷器的维护工作量，延长其总体寿命，就必须重点解决旋转防喷器的动密封问题，因此迫切需要一种能够在高压力下可靠密封的动密封装置。

发明内容

本发明的目的是：为了解决现有旋转防喷器的动密封装置寿命短、发热快、易于烧结等缺点，特提供一种用于旋转防喷器的动密封装置。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于旋转防喷器的动密封装置，由支承套、碟簧、隔环、支承环、压圈、V形密封圈、隔圈、U形密封圈、浮动环、O形密封圈、盘根压圈、盘根盒组成，其结构特征是：盘根盒内安装有支承环，在支承环上设置有油孔b和油孔c，油孔b和油孔c在圆周方向均布，数量各为4个油孔，在支承环的外表面设置有环形凹槽b；盘根盒底部安装有支承套，支承套外表面与盘根盒的内表面采用间隙配合，碟簧安装在支承套内，安装时处于压缩状态，碟簧下部安装有隔环，隔环与压圈之间安装支承环，支承环的外表面与盘根盒的内表面采用过盈配合，支承环的内表面与中心管衬套的外表面采用间隙配合；压圈上设置有油孔a，压圈下部依次安装V形密封圈a、隔圈a、V形密封圈b、隔圈b、V形密封圈c、隔圈c、V形密封圈d、隔圈d、U形密封圈,全部开口方向背对钻井液压力侧；U形密封圈的下部安装浮动环，浮动环的内表面环形槽上安装O形密封圈a，浮动环的外表面环形槽上安装O形密封圈c，浮动环的下端安装盘根压圈，盘根压圈用螺钉固定在盘根盒的端部，盘根压圈的内表面与中心管衬套的外表面采用间隙配合；中心管衬套与中心管之间安装有O形密封圈b，中心管衬套与中心管之间采用过盈配合，盘根盒外表面环形槽安装两道O形密封圈d,盘根盒外表面与防喷器上壳体内表面采用过盈配合，盘根盒的下端部用螺钉与防喷器上壳体的下端面连接；盘根盒上的油孔e的左侧与环形凹槽a相通，盘根盒上的油孔e的右侧与环形凹槽b相通，防喷器上壳体的油孔d右侧与环形凹槽a相通，防喷器上壳体的油孔d上部与油孔f相通，高压润滑油经轴承进入防喷器上壳体的油孔f。

本发明也可用于低压旋转防喷器，适当减少V形密封圈数量，既可以降低摩擦发热，同时可以做到可靠密封。进入支承环的油液压力根据具体需要的密封压力确定，并略大于被密封钻井液的压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）能够适用于较高的动密封压力；（2）密封圈摩擦发热可通过润滑液及时带走，由于是润滑液与密封圈直接接触散热效率更高，减少了密封圈烧结的可能；（3）润滑支承环可以防止中心管横向摆动，减小的密封圈的变形挤压，增加的密封圈的寿命；（4）不用安装水冷却循环系统，冷却系统单一；（5）密封圈工作环境改善，发热磨损较少，寿命长；（6）循环液进入盘根内部，可带走内部摩擦产生的磨粒，使得内部工作环境清洁，降低其磨损速度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明：一种用于旋转防喷器的动密封装置的结构示意图。

图中：1.支承套，2.碟簧，3.隔环，4.支承环，5.压圈，6.V形密封圈a，7.隔圈a，8. V形密封圈b，9.隔圈b，10.V形密封圈c，11.隔圈c，12.V形密封圈d，13.隔圈d，14.U形密封圈，15.浮动环，16.O形密封圈a，17.O形密封圈b，18.中心管衬套，19.盘根压圈，20.O型密封圈c，21.盘根盒，22.防喷器上壳体，23.O形密封圈d，24.油孔a，25油孔b，26.油孔c，27.油孔d，28.油孔e，29.环形凹槽a，30.环形凹槽b，31.油孔f，32.轴承，33.中心管。 

具体实施方式