钻柱内防喷旋塞阀自动抢装装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105888609A(43)申请公布日2016.08.24(21)申请号201610360033.6(22)申请日2016.05.27(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号(72)发明人牛文杰郑士坡白永涛王晓斌徐箐箐(51)Int.Cl.E21B34/06(2006.01)E21B17/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称钻柱内防喷旋塞阀自动抢装装置(57)摘要本发明提出了一种钻柱内防喷旋塞阀自动抢装装置，钻井过程中，当井内流体从钻柱内孔喷出时，钻柱内防喷旋塞阀自动抢装装置将旋塞阀与钻杆接箍连接，连接完成后关闭旋塞阀开关，从而关闭钻柱内流体通道。本发明的钻柱内防喷旋塞阀自动抢装装置包括：生根系统、升降外套筒、升降油缸、升降内套筒、承载板、导轨、上弹簧补偿器、下弹簧补偿器、柔性连接系统、旋塞阀、旋扣系统、旋塞卡紧系统、前后滑动体顶板、前后滑动体底板、前进油缸、背钳、钻杆接箍、底盘、液压支腿、万向轮。本发明实现了井喷时在钻柱接箍上抢装旋塞阀的自动化，提高了井喷抢险过程的安全性，缩短了抢险时间，减少了经济损失，防止了井喷事故进一步恶化。CN105888609ACN105888609A权利要求书1/1页1.一种钻柱内防喷旋塞阀自动抢装装置，其特征在于，包括：生根系统（1）、升降外套筒（2）、升降油缸（3）、升降内套筒（4）、承载板（5）、导轨（6）、上弹簧补偿器（7）、下弹簧补偿器（8）、柔性连接系统（9）、旋塞阀（10）、旋扣系统（11）、旋塞卡紧系统（12）、前后滑动体顶板（13）、前后滑动体底板（14）、前进油缸（15）、背钳（16）、钻杆接箍（17）、底盘（18）、液压支腿（19）、万向轮（20）；其中，万向轮（20）、液压支腿（19）、升降外套筒（2）、生根系统（1）分别与底盘（18）固定在一起，升降内套筒（4）、导轨（6）分别与承载板（5）固定在一起，前后滑动体底板（14）通过上弹簧补偿器（7）与前后滑动体顶板（13）连接，由于弹簧变形，前后滑动体顶板相对于前后滑动体底板（14）上下运动，柔性连接系统（9）的外筒与前后滑动体顶板（13）螺栓连接，旋扣系统（11）通过柔性连接系统（9）与前后滑动体顶板（13）柔性连接，旋塞阀（10）与旋扣系统（11）螺纹连接，旋扣系统（11）与旋塞卡紧系统（12）螺栓连接，旋塞卡紧系统（12）通过下弹簧补偿器（8）与背钳（16）连接，钻柱内防喷旋塞阀自动抢装装置与钻柱初次定位后，背钳16卡紧钻杆，在外力作用下上弹簧补偿器7与下弹簧补偿器8中弹簧变形，旋塞阀（10）、旋扣系统（11）与旋塞卡紧系统（12）一同相对于背钳（16）做上下运动，升降外套筒（2）与升降内套筒（4）间通过升降油缸（3）做升降运动，前后滑动体底板（14）在承载板（5）上通过前进油缸（15）做前后运动，旋扣系统（11）在前后滑动体顶板（13）上内做偏心运动，旋扣系统带动旋塞阀做旋转运动。2.根据权利要求1所述的一种钻柱内防喷旋塞阀自动抢装装置，其特征在于，所述生根系统（1）包括：外壳体（21）、限位块（22）、钳头（23）、钳头推块（24）、锁紧楔块（25）、导向块（26）、连接体（27）、卡瓦（28）、液压油缸（29）、油缸座（30）；万向轮带动整体装置通过限位块（22）实现整体装置相对于与钻杆接箍的初次定位，两侧液压油缸（29）分别推动两侧钳头推块（24）向钻柱运动，卡瓦（28）与钻杆本体产生一定接触力，两侧钳头推块（24）后的锁紧楔块（25）向前运动分别挡住各自位置处的钳头推块（24），液压支腿（19）将装置上抬，卡瓦（28）与钳头（23）锥面接触，卡瓦（28）抱住钻杆与钳头（23）沿锥面有相对运动，相对运动距离越大、卡瓦（28）将钻杆抱得越紧，生根系统利用自锁原理使整个装置与钻柱牢牢连接，为后续旋塞阀（10）与钻杆接箍（17）对中、旋扣提供平稳运动条件。3.根据权利要求1所述的一种钻柱内防喷旋塞阀自动抢装装置，其特征在于，所述旋扣系统（11）通过柔性连接系统（9）与前后滑动体顶板（13）连接，旋扣系统（11）及柔性连接系统（9）包括：旋塞阀（10）、前后滑动体顶板（13）、外筒（31）、万向球（32）、滑动板（33）、外支撑板（34）、大齿轮（35）、轴承箱（36）、液压马达（37）、小齿轮（38）、片簧固定座（39）、片簧（40）；片簧固定座（39）固定在外筒（31）内壁上，8片片簧（40）安装在片簧固定座（39）上，沿内壁均匀分布，滑动板（33）上装有四个万向球（32），不受外力作用时滑动板（33）在8片片簧（40）的作用下，与外筒（31）同轴心，外力