[实用新型]一种带水冷却的球型防喷器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种油田油井上使用的防喷工具，特别是一种带水冷却的球型防喷器。

背景技术：

随着稠油油藏多元转换开采方式的进行，蒸汽驱开采技术得到了不断的完善和提高。但在蒸汽驱进行过程中及后期更换管柱作业，均需在高温蒸汽环境下进行(注汽温度在300℃以上)，给作业施工带来极大难度。另外，伴随着蒸汽驱进行，较低的采注比带来生产井压力、温度不断升高，油层汽窜更加剧了温度对作业施工的影响(生产井井底温度在200℃左右)，因此对于检泵等作业施工都要求在高温情况下进行。采取压井作业，不但会影响蒸汽驱井组已经形成的温场，还会污染油层，因此，急待研制出一种在高温情况下，不需要压井作业能够进行作业施工的工艺技术。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种带水冷却的球型防喷器。是一种在井内介质为高温高压蒸汽的环境下、不采取任何压井措施、即可实现安全起下管柱施工的修井作业装置。

本实用新型是这样实现的，由底法兰(1)、顶盖(2)、活塞(3)、硫化橡胶(4)、弓形支撑筋(5)、冷却腔体(6)、壳体(7)、供油腔(8)、上连接螺栓(9)、耐磨环(10)组成，底法兰(1)与壳体(7)连接，呈半球形的顶盖(2)与壳体(7)由上连接螺栓(9)连接，在顶盖(2)内有硫化橡胶(4)、弓形支撑筋(5)，其下是断面呈“Z”形活塞(3)，活塞(3)上嵌有耐磨环(10)，并与壳体(7)围成冷却腔体(6)，在壳体(7)底部有供油腔(8)。

工作原理：该实用新型由液压控制系统操纵。当发现井涌需要封井时，从控制系统输来的高压油从下油口进入活塞下部，推动活塞向上运动，迫使胶芯沿球面向上运动，由于顶盖限制，支承筋相互靠拢，将其间的橡胶挤向井口中心，实现密封钻具或全封井口。需要打开时，操纵液压系统的换向阀，使高压油从上油口进入活塞上部的油缸。下油缸回油推动活塞下行，使胶芯松开胀大，恢复原形，井口打开。

本实用新型由于采用底法兰与壳体连接，呈半球形的顶盖与壳体由上连接螺栓连接，在顶盖内有硫化橡胶、弓形支撑筋，其下是断面呈“Z”形活塞，活塞上嵌有耐磨环，并与壳体围成冷却腔体，在壳体底部有供油腔，当发现井涌需要封井时，活塞向上运动，迫使胶芯沿球面向上运动，由于顶盖限制，支承筋相互靠拢，将其间的橡胶挤向井口中心，实现密封钻具或全封井口。需要打开时，操纵液压系统的换向阀，使高压油从上油口进入活塞上部的油缸。使胶芯松开胀大，恢复原形，井口打开。其结构简单，操作容易，很适合现场应用。

附图说明：

附图为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

本实用新型由以下实施例给出，下面结合附图予以说明。

如图所示，本实用新型由底法兰1、顶盖2、活塞3、硫化橡胶4、弓形支撑筋5、冷却腔体6、壳体7、供油腔8、上连接螺栓9、耐磨环10组成，底法兰1与壳体7连接，呈半球形的顶盖2与壳体7由上连接螺栓9连接，在顶盖2内有硫化橡胶4、弓形支撑筋5，其下是断面呈“Z”形活塞3，活塞3上嵌有耐磨环10，并与壳体7围成冷却腔体6，在壳体底部有供油腔8。

呈半球形的顶盖2与壳体7的连接及上下端部连接均采用法兰螺栓连接。这种连接结构简单，易制造。硫化橡胶4呈半球形。弓形支撑筋5用合金钢铸造。

采用该结构，不易翻胶。在封井状态，井压使胶芯中部橡胶上翻，而支承筋阻止橡胶上翻，使橡胶处于安全受挤压状态，可承受较大挤压力，而不至撕裂。

漏斗效应。球形胶芯从自由状态到封闭状态，各横断面直径的缩小是不相等的。因而胶芯顶部挤出的橡胶最多底部最少，形成倒置漏斗状。这种橡胶的流向不仅可以提高密封性能，而且使钻杆接头进入胶芯容易。在下钻时，因井压向上压缩胶芯，胶芯免于受拉应力而提高了胶芯的使用寿命。

橡胶储备量大。球形胶芯的橡胶储备量比其它类型的胶芯大的多，在强行起下钻被磨损之后，有较多的备用橡胶可陆续挤出补充。

井压助封。作用在活塞内腔环形面积上的井内压力向上推活塞，促使胶芯封闭更加紧密，增加密封可靠性。

密封结构特点：

本实用新型有三个主要密封部位

活塞3外径密封部位(在活塞外径上，封隔油缸开关两腔)；

活塞3内径密封部位(在壳体上封隔井压与关闭腔)；

挡泥环密封部位(在挡泥环上封隔井压与开启腔)；

活塞3的径向断面呈“Z”形，行程短、高度低、径向尺寸大。

活塞3外圆柱上粘有二道耐磨环10。它避免活塞运动过程中金属与金属的直接接触，保护活塞3和壳体7。

壳体7上设计有一环形冷却腔体6，在壳体上接上接头的循环冷却水，可对高温环境(≤250℃)使用的防喷器内部进行循环冷却。