[实用新型]球阀式内外一体井下防喷器

说明书

技术领域：

本实用新型属于石油行业，在钻井时用于发生井喷或井涌时关闭井眼，进而控制井喷的球阀式内外一体井下防喷器。

背景技术：

防喷器是石油钻井过程中打开高压油气层，确保安全生产的重要设备。防喷器按结构和工作原理分为闸板(全封、半封)、环形(万能)防喷器。在钻井过程中，防喷器的使用大致可以分为以下两种：如果在钻井过程中突然遇到高压油气层，可以用双闸板或万能防喷器进行封井，防止井喷事故；而当钻具全部取出后，可以采用万能或者全封闸板防喷器进行封井。单闸板和双闸板防喷器是一般钻井中最常用的一种。为了确保钻井安全，在深井作业中常常把旋转、万能和双闸板防喷器组合在一起使用。闸板防喷器可关井压力高、安全，但其中半封闸板只能对应一种钻杆尺寸，而万能防喷器可快速关井，对有无钻杆、钻杆尺寸等都可进行封井，但其由于是胶芯封井故只能短时间、暂时性封井，能承受压力一般不高，一般是为关闭闸板防喷器争取时间，井喷事故还时有发生。因此，如何提高防喷器的可靠性、机械化和自动化水平，解决防喷器的安全和提高钻井效率问题，成为了国内钻井工程领域迫切需要解决的问题之一。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供球阀式内外一体井下防喷器，使用该防喷器，对提高国产井控装置的自动化程度、减轻工人劳动强度、增强井控操作的安全性、可靠性、提高工作效率等将起到重要作用。

为达到以上技术目的，本实用新型提供以下技术方案。

本实用新型主要由壳体、中心管、控制装置、机械传动装置、封隔体组成，并通过上下接头与钻杆相连。其中壳体位于最外层，为控制装置和机械传动装置组成一个密闭空间，便于其安装；中心管位于壳体的内部，除为内部钻井液的正常流动提供通道以外，还为控制装置和机械传动装置等提供安装位置，封隔体外嵌于机械传动装置之下的壳体向内凹陷处。

控制装置由传感器、控制电路板、电机和电磁阀等组成，增压通道和泄压通道贯穿壳体，上端与电磁阀相连，下端则与封隔体的内环空连通，为封隔体的增压和泄压提供通道。

机械传动装置主要由球阀、蜗轮、蜗杆等组成，控制装置的电机通过联轴器驱动蜗轮蜗杆带动球阀旋转，进而实现内防喷。

封隔体主要由封隔体上接头、胶筒、加强筋、滑套、分瓣爪和锁块组成，封隔体上接头上端与壳体连接，下端与胶筒相连，加强筋位于胶筒内部，有助于胶筒的收缩与膨胀，使胶筒能够很好的与套管内壁相贴合，胶筒下端与滑套连接，且滑套下部设有分瓣爪和锁块。

在使用本实用新型时，先将脉冲信号通过泥浆传输给地面控制系统，由地面控制系统传递信号给安装在井下的本实用新型的传感器进行解码，通过内部控制板驱动电机动作，通过联轴器带动蜗杆进行传动，对机械系统提供动力。

本实用新型的内防喷在座封时，通过蜗轮蜗杆传动，带动球阀旋转，当球阀旋转90°时，截断钻井液内部通路，实现钻杆内部防喷；解封时是通过电机反向旋转，带动蜗轮蜗杆传动，从而带动球阀反向旋转，当球阀反向旋转90°时，内部通道打开，实现内防喷解封。

本实用新型的外防喷在座封时，通过电机给信号打开电磁阀，钻井液通过增压通道进入胶筒内，随着压力的增加，胶筒逐渐膨胀，直至与套管内壁紧密贴合在一起，随着胶筒的向上移动，带动滑套向上移动，当运动到一定位置时，分瓣爪就会扣住滑套，禁止其向下移动，实现外防喷；解封时打开泄压通道，通过上提管柱，锁块打开分瓣爪，滑套带动胶筒回弹，钻井液排出外环空，实现解封。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：使用本实用新型，无论对于任何一种钻杆尺寸或者井底内的任何一种井喷压力，只要在井底发生井喷时都可以起到迅速关井的作用，且封井时间的长短都是通过人来对其进行控制，为压井争取到了宝贵的时间；本实用新型在井喷控制以后，可以通过控制系统对其进行解封，然后可以继续进行钻进，并且在下次井喷发生时，还可以继续使用；本实用新型的坐封和解封过程完全依靠电子控制来完成，具有自动化水平高，便于操作等优点，弥补了现用防喷器的不足。

附图说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为控制装置放大图。

图4为机械传动装置放大图。

图5为封隔体放大图。

图中：