[发明专利]一种旋转尾管固井用液压推靠式橡胶密封水泥头

说明书

本发明公开了一种旋转尾管固井用液压推靠式橡胶密封水泥头，包括旋转内筒、不旋转带由壬接头外筒、液压推靠式橡胶密封装置；所述液压推靠式橡胶密封装置与所述不旋转带由壬接头外筒配套使用，紧贴在所述旋转内筒外壁上，所述液压推靠式橡胶密封装置在轴向和径向上均不能相对移动，同时液压推靠式橡胶密封装置与旋转内筒形成动密封，可在周向上相对转动。本发明具有以下优点：结构简单，加工方便，投资成本低，可重复使用；应用前景良好，能够与目前所有相应送入钻杆及顶驱方保接头配套使用；液压推靠式橡胶密封装置具备动摩擦磨损自修复功能，保障密封效果，避免因密封失效引起的压力泄漏导致工程事故；一体式设计大幅提高额定旋转扭矩，与钻具本体额定扭矩相当，满足深井、超深井、大位移井等特殊井对高扭矩作业需求，保障固井质量。

技术领域

本发明涉及海洋固井作业用水泥头装置技术领域，具体涉及一种旋转尾管固井用液压推靠式橡胶密封水泥头。

背景技术

尾管固井水泥头一般安装在顶驱与送入钻具之间，提供循环及注入水泥浆通道，同时利用内置的钻杆胶塞清除钻杆内壁水泥浆，提高顶替效率，从而保障固井质量。近年来，随着深井、超深井、大位移井等特殊井钻井技术的发展，常规旋转尾管固井水泥头已经无法满足固井质量要求。从现场应用来看，常规旋转尾管固井水泥头存在以下弊端：1)采用旁通流道结构的水泥头存在胶塞无法释放风险；2)心轴式旋转设计导致旋转扭矩相对较低，无法满足高旋转扭矩要求，固井质量难以保证；3)固定密封胶圈设计在作业中易发生密封胶圈失效，甚至固井作业中压力泄漏导致工程事故等。

为避免上述常规旋转尾管固井水泥头弊端，降低固井作业风险，提高固井质量，保证固井作业安全，很有必要发明一种旋转尾管固井用液压推靠式橡胶密封水泥头，实现安全、高效、高质量完成固井作业。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种旋转尾管固井用液压推靠式橡胶密封水泥头。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种旋转尾管固井用液压推靠式橡胶密封水泥头，包括旋转内筒、不旋转带由壬接头外筒、液压推靠式橡胶密封装置；所述液压推靠式橡胶密封装置与所述不旋转带由壬接头外筒配套使用，紧贴在所述旋转内筒外壁上，所述液压推靠式橡胶密封装置在轴向和径向上均不能相对移动，同时液压推靠式橡胶密封装置与旋转内筒形成动密封，可在周向上相对转动。

作为优选，所述旋转内筒包括顶驱接头、顶驱方保接头、考克、胶塞挡销、注入孔及下接头；所述旋转内筒外径与所述不旋转带由壬接头外筒内径相匹配，所述旋转内筒各部分通径均与下部送入钻具通径匹配，连接好后无直角台阶；所述顶驱接头的扣型与顶驱方保接头的扣型匹配；所述考克距离顶驱接头上端面0.4-0.6m，所述考克为常规方钻杆旋塞阀类，处于打开状态时，钻杆胶塞可顺畅通过，处于关闭状态时实现全密封，可承受5000psi压差；所述胶塞挡销位于所述考克下方0.4-0.6m，关闭时，可牢靠托住安装在其上的钻杆胶塞，打开时，钻杆胶塞可顺畅通过；所述注入孔位于胶塞挡销下方0.7-0.9m，4个所述注入孔均布在所述旋转内筒同一周向上，所述注入孔允许小钢球顺畅通过；所述下接头与下端送入钻具连接，扣型与送入钻具扣型匹配。

作为优选，所述不旋转带由壬接头外筒包括环形内腔、由壬接头、高压帽、O型密封圈；所述环形内腔与所述旋转内筒的所述注入孔连通，形成水泥浆注入通道，所述环形内腔允许小钢球顺畅通过；所述由壬接头尺寸与固井管线尺寸匹配，且允许小钢球顺畅通过，水泥浆通过所述由壬接头通道进入所述环形内腔；所述高压帽用于盖住所述由壬接头；所述O型密封圈处于所述旋转内筒与所述不旋转带由壬接头外筒的接触面上，形成第1道密封。