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一种超轻型钛 合金 测井防喷器

阅读：634发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种超轻型钛合金测井防喷器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种超轻型钛合金测井防喷器，他是由壳体、防掉器总成、平衡阀总成、闸板体总成、端盖、丝杠和手把组成。壳体为十字型圆筒结构，纵向壳体上端设有一体结构的由壬母头，下端螺纹结构用于连接由壬公头，由壬公头外接有由壬螺母用于连接井口或采油树接头，壳体上端纵向筒体内部设有与防喷器为一体结构的防掉器总成。壳体横向筒体和纵向筒体相交部位在壳体外侧沿径向设有平衡阀总成，壳体两横向筒体内相对方向分别装设有闸板体总成和用于控制及密封闸板体总成的丝杠、手把A和端盖。该防喷器材质轻便，抗压能力强，耐腐蚀性好，与防掉器组合在一起后，结构设计合理、紧凑、安装方便，整体结构体积减小。，下面是一种超轻型钛合金测井防喷器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种超轻型钛合金测井防喷器,包括壳体（1）、防掉器总成、平衡阀总成（13）、闸板体总成（7）、端盖（10）、丝杠（11）和手把A（12），其特征在于：壳体（1）为正十字型圆筒结构，纵向壳体（1）上端设有一体结构的由壬母头，下端螺纹端用于连接由壬公头（2），由壬公头（2）外接有由壬螺母（3）用于连接井口或采油树接头，壳体（1）上端纵向壳体内部设有与防喷器为一体结构的防掉器总成，壳体（1）横向壳体和纵向壳体相交部位在壳体（1）外侧沿径向开设有平衡阀总成（13），壳体（1）两横向壳体内相对方向分别装设有闸板体总成（7）和用于控制及密封闸板体总成（7）的丝杠（11）、手把A（12）和端盖（10）。
2.根据权利要求1所述的一种超轻型钛合金测井防喷器，其特征在于：所述的防掉器总成包括手把B（19）、芯轴（16）、拨叉（15）和芯轴（16）两端起旋转作用的扭簧（18）和推力球轴承（27），及芯轴（16）两端固定和密封装置，防掉器总成位于纵向壳体（1）上端的壳体内，与壳体（1）呈一体结构。
3.根据权利要求2所述的一种超轻型钛合金测井防喷器，其特征在于：所述的芯轴（16）从壳体（1）外端圆形孔内穿入，在圆形孔外用手把B（19）连接固定，壳体（1）内通过六角锁紧螺母C（32）及外接平垫圈N型（30）和标准型弹性垫圈A（31）固定手把B（19）和芯轴（16）的连接，同时该连接处加设有扭簧（18），用以转动手把B（19），在芯轴（16）中部呈穿入式安装有拨叉（15），拨叉（15）一端安装在芯轴（16）上，另一端中间带有中空的槽，用于穿入电缆或钢丝，芯轴（16）安装有扭簧（18）的一端，在扭簧（18）内侧设有支撑密封B（17），支撑密封B（17）和芯轴（16）连接处加设O型圈B（29）密封，芯轴（16）另一端安装有推力球轴承（27），外部用六角锁紧螺母B（26）锁紧固定在芯轴（16）上，用来转动芯轴（16）和拨叉（15），推力球轴承（27）内侧装有护帽（14），护帽（14）和芯轴（16）连接处加设O型圈A（28）密封。
4.根据权利要求1所述的一种超轻型钛合金测井防喷器，其特征在于：所述的平衡阀总成（13）包括阀体（1301）、及安装在阀体（1301）内的阀芯（1303）、阀芯（1303）下端的钢球（1305）和外四方丝堵（1304），防喷器横向壳体和防喷器纵向壳体的相交部位外侧沿径向开设有丝堵孔和平衡阀孔，用于固定和安装平衡阀总成（13）。
5.根据权利要求4所述的一种超轻型钛合金测井防喷器，其特征在于：所述的阀体
（1301）与防喷器壳体（1）相通的两端为两个凸起的圆柱型结构，圆柱型结构位于阀体（1301）两端，穿过壳体（1）上两圆形孔，所述的圆柱型结构与阀体（1301）为一体结构。
6.根据权利要求4所述的一种超轻型钛合金测井防喷器，其特征在于：阀芯（1303）位于阀体（1301）纵向端，上部位于壳体（1）外部，用于控制调节平衡阀总成（13），阀芯（1303）内置有钢球（1305），钢球（1305）位于阀体（1301）内倒L型气流通道交叉部，当旋拧阀芯（1303）带动钢球（1305）向上运动，倒L型气流通道相联通，阀体（1301）下端设有外四方丝堵（1304），所述的外四方丝堵（1304）内部留有L型气体回旋通道，L型气体回旋通道上端口与和阀芯（1303）相连通的倒L型的气体通道相通，下端口与壳体（1）相连接的通道相连，至此上端气流通道和下端气流通道相联通，使气体在壳体（1）内移动，另外，阀芯（1303）下端还安装有密封支撑（1302）和O型圈（1306），用来密封阀芯（1303），同时在阀芯（1303）外端设有开槽大圆头螺钉（1307），用于固定阀芯（1303）在阀体（1301）内的位置。
7.根据权利要求1所述的一种超轻型钛合金测井防喷器,其特征在于：所述的闸板体总成（7）包括闸板体（8）、闸板外密封（6）、闸板内密封（5）、闸板护片（4）、开槽沉头螺钉（24），防喷器两横向壳体（1）内部分别相对安装有闸板体总成（7），用于密封和固定装有工具串的电缆。
8.根据权利要求7所述的一种超轻型钛合金测井防喷器,其特征在于：所述的闸板体
（8）为圆柱状结构，闸板体（8）外端面设有凹槽结构用于与丝杠（11）上的助推盘相扣合，外壁沿周向开设有环形槽用于安装闸板外密封（6），内部设有横向凹槽用于安装闸板内密封（5）并用开槽沉头螺钉（24）固定，闸板护片（4）用六角锁紧螺母A（25）固定于闸板体（8）外壁，在压力作用下，闸板外密封（6）和闸板内密封（5）均发生膨胀，闸板外密封（6）膨胀密封防喷器横向壳体（1）内部的闸板室，闸板内密封（5）膨胀，用于密封钢丝或电缆，此外横向壳体（1）内部下方设有纵向凹槽结构，闸板体总成（7）下部设有纵向凸型长条状导向键（20），两者相扣合，用于闸板体总成（7）向中心移动或者取出的过程中，起导向作用。
9.根据权利要求1所述的一种超轻型钛合金测井防喷器,其特征在于：防喷器两横向壳体（1）内分别对称安装有丝杠（11），所述的丝杠（11）一端带有圆形的助推盘，用于穿入横向壳体（1）端口后与闸板体（8）上的环形凹槽相扣合，推动闸板体（8）在壳体（1）内运动，丝杠（11）另一端在横向管体端口外部，且端部通过六角锁紧螺母A（25）固定连接有手把A（12），同时丝杠（11）与横向壳体（1）中部的通孔之间安装有支撑密封A（9）和起密封作用的端盖（10），手动顺时针旋转丝杠（11），带动闸板体总成（7）向防喷器壳体（1）中心移动，闸板内密封（5）将钢丝或电缆夹封住，手动逆时针旋转丝杠（11），可将闸板体总成（7）打开。

说明书全文

一种超轻型钛 合金 测井防喷器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及油田油井作业井口防喷控制装置技术领域，特别涉及一种超轻型钛合金测井防喷器。

背景技术

[0002] 防喷器（Blow out Preventer,BOP）,它与井口联接头或采油树的顶部相连接。钢丝、电缆作业的特点是带压操作，通过井口设备的控制，封闭井口压力，便可达到安全作业的目的。当钢丝或电缆仍在井下时，关闭防喷器可以密封电缆周围，封闭井内压力，防止外喷。目前现有的防喷器多采用钢体结构。因钢体结构重因此在防喷阀上要外接分体的防掉器，防掉器用于起出工具串时，为防止工具串意外落井而外接的安全装置装。发明内容

[0003] 针对上述技术问题存在的不足，本实用新型目的在于，提供一种超轻型钛合金测井防喷器，壳体和接头都采用钛合金材质，使防喷器总体质量变轻，这样防掉器就能内置在防喷器中，成为一体结构。解决了因体积重，防掉器在施工中分体连接的问题，同时一体连接结构，在井口安装时比分体结构体积变小，安装方便。

[0004] 一种超轻型钛合金测井防喷器,包括壳体（1）、防掉器总成、平衡阀总成（13）、闸板体总成（7）、端盖（10）、丝杠（11）和手把A（12），其特征在于：壳体（1）为正十字型圆筒结构，纵向壳体（1）上端设有一体结构的由壬母头，下端螺纹结构用于连接由壬公头（2），由壬公头（2）外接有由壬螺母（3）用于连接井口或采油树接头，壳体（1）上端纵向壳体内部设有与防喷器为一体结构的防掉器总成，壳体（1）横向壳体和纵向壳体相交部位在壳体（1）外侧沿径向设有平衡阀总成（13），壳体（1）两横向壳体内相对方向分别装设有闸板体总成（7）和用于控制及密封闸板体总成（7）的丝杠（11）、手把A（12）和端盖（10）。

[0005] 所述的防掉器总成包括手把B（19）、芯轴（16）、拨叉（15）和芯轴（16）两端起旋转作用的扭簧（18）和推力球轴承（27），及芯轴（16）两端固定和密封装置，防掉器总成位于纵向壳体（1）上端的壳体内，与壳体（1）呈一体结构，一体结构节省一道安装密封环节，使防喷器整体结构紧凑。

[0006] 所述的芯轴（16）从壳体（1）外端圆形孔内穿入，在圆形孔外用手把B（19）连接固定，壳体（1）内通过六角锁紧螺母C（32）及外接平垫圈N型（30）和标准型弹性垫圈A（31）固定手把B（19）和芯轴（16）的连接，同时该连接处加设有扭簧（18），用以转动手把B（19），在芯轴（16）中部呈穿入式安装有拨叉（15），拨叉（15）一端安装在芯轴（16）上，另一端中间带有中空的槽，用于穿入电缆或钢丝，芯轴（16）安装有扭簧（18）的一端，在扭簧（18）内侧设有支撑密封B（17），支撑密封B（17）和芯轴（16）连接处加设O型圈B（29）密封，芯轴（16）另一端安装有推力球轴承（27），外部用六角锁紧螺母B（26）锁紧固定在芯轴（16）上，用来转动芯轴（16）和拨叉（15），推力球轴承（27）内侧装有护帽（14），护帽（14）和芯轴（16）连接处加设O型圈A（28）密封。

[0007] 所述的平衡阀总成（13）包括阀体（1301）、及安装在阀体（1301）内的阀芯（1303）、阀芯（1303）下端的钢球（1305）和外四方丝堵（1304），防喷器横向壳体和防喷器纵向壳体的相交部位外侧沿径向开设有丝堵孔和平衡阀孔，用于固定和安装平衡阀总成（13）。

[0008] 所述的阀体（1301）与防喷器壳体（1）相通的两端为两个凸起的圆柱型结构，圆柱型结构位于阀体（1301）两端，穿过壳体（1）上两圆形孔，所述的圆柱型结构与阀体（1301）为一体结构。

[0009] 阀芯（1303）位于阀体（1301）纵向端，上部位于壳体（1）外部，用于控制调节平衡阀总成（13），阀芯（1303）内置有钢球（1305），钢球（1305）位于阀体（1301）内倒L型气流通道交叉部，当旋拧阀芯（1303）带动钢球（1305）向上运动，倒L型气流通道相联通，阀体（1301）下端设有外四方丝堵（1304），所述的外四方丝堵（1304）内部留有L型气体回旋通道，L型气体回旋通道上端口与和阀芯（1303）相连通的倒L型的气体通道相通，下端口与壳体（1）相连接的通道相连，至此上端气流通道和下端气流通道相联通，使气体在壳体（1）内移动，另外，阀芯（1303）下端还安装有密封支撑（1302）和O型圈（1306），用来密封阀芯（1303），同时在阀芯（1303）外端设有开槽大圆头螺钉（1307），用于固定阀芯（1303）在阀体（1301）内的位置。

[0010] 所述的闸板体总成（7）包括闸板体（8）、闸板外密封（6）、闸板内密封（5）、闸板护片（4）、开槽沉头螺钉（24），防喷器两横向壳体（1）内部分别相对安装有闸板体总成（7），用于密封和固定装有工具串的电缆。

[0011] 所述的闸板体（8）为圆柱状结构，闸板体（8）外端面设有凹槽结构用于与丝杠（11）上的助推盘相扣合，外壁沿周向开设有环形槽用于安装闸板外密封（6），内部设有横向凹槽用于安装闸板内密封（5）并用开槽沉头螺钉（24）固定，闸板护片（4）用六角锁紧螺母A（25）固定于闸板体（8）外壁，在压力作用下，闸板外密封（6）和闸板内密封（5）均发生膨胀，闸板外密封（6）膨胀密封防喷器横向壳体（1）内部的闸板室，闸板内密封（5）膨胀，用于密封钢丝或电缆，此外横向壳体（1）内部下方设有纵向凹槽结构，闸板体总成（7）下部设有纵向凸型长条状导向键（20），两者相扣合，用于闸板体总成（7）向中心移动或者取出的过程中，起导向作用。

[0012] 防喷器两横向壳体（1）内分别对称安装有丝杠（11），所述的丝杠（11）是一端带有圆型的助推盘，用于穿入横向壳体（1）端口后与于闸板体（8）上的环形凹槽相扣合，推动闸板体（8）在壳体内运动，丝杠（11）另一端在横向管体端口外部，且端部通过六角锁紧螺母A（25）固定连接有手把A（12），同时丝杠（11）与横向壳体（1）中部的通孔之间安装有丝杠支撑密封A（9）和起密封作用的端盖（10），手动顺时针旋转丝杠（11），带动闸板体总成（7）向防喷器壳体（1）中心移动，闸板内密封（5）将钢丝或电缆夹封住，手动逆时针旋转丝杠（11），可将闸板体总成（7）打开。

[0013] 本发明的有益效果是：钛合金材质轻便，抗压能力强，耐腐蚀性好，与防掉器组合在一起后，省略了中间的螺纹连接，减少一道密封环节，结构设计合理、紧凑、安装方便，整体结构体积减小。附图说明

[0014] 图1是本实用新型防喷器的整体结构剖视图；

[0015] 图2是本实用新型防掉器总成内部剖视图；

[0016] 图3是本实用新型平衡阀总成13安装在壳体1内的剖视图；

[0017] 图4是本实用新型平衡阀总成13内部结构剖视图。

[0018] 附图说明：壳体1、由壬公头2、由壬螺母3、闸板护片4、闸板内密封5、闸板外密封6、闸板体总成7、闸板体8、支撑密封A9、端盖10、丝杠11、手把A12、平衡阀总成13、护帽14、拨叉15、芯轴16、支撑密封B17、扭簧18、手把B19、导向键20、内密封固定螺钉21、提升帽22、母护丝23、开槽沉头螺钉24、六角锁紧螺母A25、六角锁紧螺母B26、推力球轴承27、O型圈A28、O型圈B29、平垫圈N型30、标准型弹性垫圈A31、六角锁紧螺母C32、O型圈C33、O型圈D34、内六角圆柱头螺钉A35、O型圈D36、O型圈E37、内六角圆柱头螺钉B38、弹簧垫圈B39、阀体1301、密封支撑1302、阀芯1303、外四方丝堵1304、钢球1305、O型圈1306、开槽大圆头螺钉1307。

具体实施方式

[0019] 如图1所示，本实用新型所述的一种超轻型钛合金测井防喷器，主要由壳体1、防掉器总成、平衡阀总成13、闸板体总成7、丝杠11、端盖10和手把A12组成。防喷器主体材质使用的是钛合金，钛合金材质整体结构轻便，使用方便。

[0020] 所述的壳体1为正十字型圆筒结构，十字交叉部位为中空的结构，整个管体四个接口相通，壳体1上部设有由壬母头，所述的由壬母头和壳体1为一体结构。下部通过下接口处的螺纹结构连接由壬公头2，由壬公头2外连接有由壬螺母 3用以连接井口或采油树接头。设备连接采用由壬连接方式，更快速方便。壳体1左右两端口内侧设有螺纹结构，用于安装端盖10、丝杠11和手把A12。壳体中部分别从左右两端口向内安装两个相对的闸板体总成7。
同时该防喷器横向壳体1和纵向壳体1相交部位外侧沿径向开设有平衡阀孔和固定螺栓孔，用于固定和安装平衡阀总成13，外部用内六角圆柱头螺钉B38和弹簧垫圈B39固定在壳体1。

[0021] 如图3、图4 所示，所述的平衡阀总成13由阀体1301、及安装在阀体1301内的阀芯1303、阀芯1303下端的钢球1305和外四方丝堵1304组成。阀体1301与防喷器壳体1相通的两端为两个凸起的圆柱型结构，所述的圆柱型结构位于阀体1301两端，与阀体1301为一体结构。平衡阀做成一体式的结构，在选材上使用钛合金材料，减少重量，同时减少泄露环节，增加整体的强度等级。

[0022] 阀芯1303位于阀体1301纵向端，上部位于壳体1外部，用于控制调节平衡阀总成13，阀芯1303内置有钢球1305，钢球1305位于阀体1301内L型气流通道交叉部，当旋拧阀芯
1303带动钢球1305向上运动，离开L型气流通道交叉部，气流通过阀体1301与壳体1上端相连的接气流通道，在壳体1内平衡气压。阀芯1303下端还安装有密封支撑1302和O型圈1306，用来密封阀芯1303，同时在阀芯1303外端设有开槽大圆头螺钉1307，用于将阀芯1303固定在阀体1301内。外四方丝堵1304位于阀体1301下端，在外四方丝堵1304内部留有L型气体回旋通道，所述的L型气体回旋通道上端口与和阀芯1303相连接的L型气体通道相通，下端口与阀体1301和壳体1相连接的通道相连。至此上端气流通道和下端气流通道相联通，使气体在壳体1内移动。

[0023] 平衡阀总成13用于调节防喷器壳体1内压力，当防喷器关闭并且防喷管内没有压力时，要直接打开防喷器非常困难且易于冲坏内密封,因此需要先打开平衡阀总成13，待防喷器上下压力平衡后，再打开防喷器,最后关闭平衡阀总成13。

[0024] 如图1所示，所述的闸板体总成7由闸板体8、闸板外密封6、闸板内密封5、闸板护片4、开槽沉头螺钉24组成，其中闸板体8是圆柱状结构。所述的闸板体8外端面设有椭圆形凹槽结构用于与丝杠11上的助推盘相扣合，外壁沿周向开设有环形槽用于安装闸板外密封6，内部设有横向凹槽用于安装闸板内密封5并用开槽沉头螺钉24固定。在压力作用下，闸板外密封6和闸板内密封5均发生膨胀，闸板外密封6膨胀密封防喷器横向壳体1内部的闸板室；
闸板内密封5膨胀，用于密封钢丝或电缆，在不损坏钢丝或者电缆的前提下，达到密封目的。
闸板护片4用六角锁紧螺母A25固定于闸板体8外壁，用于对钢丝或者电缆起引向作用，使其正确进入闸板内密封5中心部。闸板体总成7安装于防喷器壳体1的横向壳体内部，横向壳体
1内部下方设有纵向凹槽结构，另外在闸板体总成7下部设有纵向凸型长条状导向键20，两者相扣合，用于闸板体总成7向中心移动或者取出的过程中，起导向作用，确保闸板体总成7严格按轴向移动，避免闸板体总成7径向翻转。

[0025] 所述的丝杠11为长圆柱型结构，一端带有圆形构造的助推盘从横向壳体1端口穿入，与于闸板体8上的环形凹槽相扣合，通过丝杠11推动闸板体8在壳体内运动。另一端在横向壳体1端口外部，且端部通过六角锁紧螺母A25固定手把A12。其中丝杠11与横向壳体1中部的通孔之间安装有支撑密封A9和起密封作用的端盖10。丝杠11用于锁紧以及收回闸板体总成7，手动顺时针旋转丝杠11，带动闸板体总成7向壳体1中心移动，用闸板内密封5 将钢丝或电缆夹封住，手动逆时针旋转丝杠11，可将闸板体总成7打开。

[0026] 如图1、图2所示，所述的防掉器总成位于壳体1的上端纵向壳体内部，当电缆从由壬母头穿入，在进入闸板体总成7之前，在横向壳体1与纵向壳体1交叉的上方设置防掉器。上端纵向壳体1外端部设有圆形孔，圆形孔内穿入芯轴16，圆形孔外用手把B19连接芯轴16，壳体1内通过六角锁紧螺母C32及外接平垫圈N型30和标准型弹性垫圈A31固定手把B19和芯轴16的连接，同时该连接处加设有扭簧18，用以方便转动手把B19。在芯轴16中部呈穿入式安装有拨叉15，所述的拨叉15一端安装在芯轴16上，另一端呈Y字型叉状，Y字型叉状中间为中空的槽，用于电缆或钢丝的穿入。安装有扭簧18的一端，在扭簧18内侧设有支撑密封B17，支撑密封B17和芯轴16连接处加设有O型圈B29密封。芯轴16另一端安装有推力球轴承27，外部用六角锁紧螺母B26锁紧固定在芯轴16上，用来转动芯轴16和拨叉15。推力球轴承27内侧装有护帽14，护帽14和芯轴16连接处加设O型圈A28密封。工作时，钢丝或电缆从防掉器的拨叉15中间的槽通过，当上提工具串进入防掉器后，将拨叉15顶起成竖立状，工具串完成通过后，在扭簧18的作用下，拨叉15落回水平位置，把工具串挡在防喷管内。

[0027] 下面结合附图阐明本实用新型的使用过程：

[0028] 首先将防喷器由壬母头与由壬公头2与上下设备端口通过由壬快速连接方式连接，连接上下设备端后，在使用防喷器前一定要先调节平衡阀总成13，平衡防喷器上下压力，以防在打开闸板体总成7时井压过高使工具串上窜。

[0029] 当防喷器内压力平衡后打开闸板，手动逆时针旋转手把A12，在手把A12的作用下，带动丝杠11以及闸板体总成7向防喷器壳体1的两侧移动；同时，在移动的过程中，在导向键20 的导向作用下，闸板体总成7严格按轴向移动，直至闸板体总成7打开；此时转动防掉器手把B19将拨叉15顶起成竖立状，手动打开闸板，让上部设备内电缆或钢丝从管体1内部两个闸板体总成7中间穿过沿壳体1下接头2进入井口。

[0030] 在测井工作中，往上提起工具串时，当工具串通过防喷器内的防掉器后，转动手把B19在扭簧18的作用下将拨叉15落回水平位置，把工具串档在防喷管内。

[0031] 工作结束后，当防喷器关闭并且防喷管内没有压力时，要直接打开防喷器非常困难，并且非常容易损坏防喷器，此时，可将平衡阀总成13打开，等防喷器上下压力平衡后，再打开防喷器：逆时针旋转手把A12，带动丝杠11、闸板体总成7向远离防喷器壳体1中心的方向移动，直至将闸板体总成7完全打开。

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一种超轻型钛合金测井防喷器

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