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闸板防喷器的结构及工作原理解析

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、活塞与活塞杆、锁紧轴、端盖、闸板等部件组成。图2-3-1为结构较为简单的具有矩形闸板室的双闸板防喷器结构图。壳体内有闸板室,闸板室在垂直活塞杆的纵向截面上呈矩形,以容纳扁平的闸板。闸板体后部与活塞杆的连接设计为横向T形槽,从结构上来说,当上部胶芯密封面磨损较大时,可翻转使用另一面,但在现场一般不推荐这样使用。

闸板防喷器的结构及工作原理解析

闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、活塞与活塞杆、锁紧轴、端盖、闸板等部件组成。图2-3-1为结构较为简单的具有矩形闸板室的双闸板防喷器结构图

图2-3-1 具有矩形闸板室的双闸板防喷器结构图

1.壳体的结构特点

闸板防喷器壳体上方连接环形防喷器或直接连接防溢管,下方连接四通或套管头。连接方式有三种,分别是栽丝连接、法兰连接、卡箍连接。壳体由合金钢铸造或锻造成型,有上下垂直通孔与侧孔。壳体内有闸板室,闸板室在垂直活塞杆的纵向截面上呈矩形,以容纳扁平的闸板。闸板室底部制成便于泥沙流入井筒的倾斜面,并制有支撑筋,闸板室顶部有一个经过加工的凸台密封平面,有的防喷器此处为一可拆卸更换的密封座圈。侧孔位于上下闸板体腔中间或下闸板的下面,通径较小,必要时可用来循环钻井液或放喷。其连接方式有栽丝、法兰、卡箍三种形式。在壳体侧面上,还有紧固侧门及支撑侧门铰链座的螺孔。

2.闸板结构特点

闸板是闸板防喷器的核心部件。按闸板的作用可分为半封闸板、全封闸板、剪切闸板。半封闸板用于密封钻杆或套管与井眼的环空,全封闸板用于关闭空井,剪切闸板则主要是在特殊情况下剪切钻具同时密封井口。

按闸板的结构可分为双面闸板和单面闸板。单面闸板又分为组合胶芯式和整体胶芯式两类。

(1)双面闸板

双面闸板由闸板体(简称闸板夹持器)、闸板压块(简称闸板体)、密封胶芯组成。这种闸板的特点是:

①闸板上下面对称。闸板体后部与活塞杆的连接设计为横向T形槽,从结构上来说,当上部胶芯密封面磨损较大时,可翻转使用另一面,但在现场一般不推荐这样使用。

②闸板浮动性能好。由于闸板与压块是分成两体的,同时连接螺栓钉在闸板体上的长形槽内,允许移动。因此,闸板体与压块之间有一定的相对运动,在活塞推力作用下,闸板胶芯顶部橡胶被挤压变形,增加了密封效果。

③对不同尺寸的钻具,只需更换密封胶芯和闸板压块,其余零件可通用互换。

(2)单面闸板

①整体胶芯式(www.xing528.com)

闸板由闸板体、橡胶密封半环、压块及连接螺钉组成。其结构特点是:

a.在闸板体后部为T形槽,挂在活塞杆槽内,不能翻面使用。

b.拆换闸板胶芯比双面闸板方便,只需拧下连接螺钉,即可取出更换。对不同尺寸钻具不能只换橡胶密封半环,要全套更换。

②组合胶芯式

a.闸板由闸板体、顶部密封橡胶。前部密封橡胶构成如图2-3-2。其结构特点:

闸板后部为门形槽,呈马鞍形,垂直挂在活塞杆槽上,不能横向移动。

为了在打开侧门时不遇卡,侧门采用平移式或采用将闸板缩回到侧门内的方法。

b.无螺钉连接,拆卸胶芯方便。

(3)剪切闸板

剪切闸板主要用于处理某些特殊情况,比如钻具内失控,可以剪断钻具并全封井口。

(4)变径闸板

变径闸板可适用于几个不同尺寸的钻具,特别适用于组合钻具及六角形方钻杆。

图2-3-2 闸板的结构

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