[发明专利]一种石油顶驱装置及内防喷器驱动总成

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井设备生产技术领域，特别涉及一种石油顶驱装置及内防喷器驱动总成。

背景技术

石油顶驱装置简称“顶驱装置”或“顶驱”，顶驱是用以取代转盘提供旋转动力的石油钻井装备，随着油气勘探开发过程中复杂井及深井的增多，市场对顶驱的需求越来越迫切，在顶驱普遍应用钻井的同时，市场对顶驱的工作可靠性提出了更高的要求。

在顶驱钻井过程中为防范井喷井涌，须在顶驱下面配套设置内防喷器(简称IBOP)，内防喷器驱动总成是实现IBOP自动控制的关键部件，因此需要内防喷器驱动总成满足顶驱工作高可靠性需要，保证IBOP进行准确的开启和关闭操作。

目前常见的内防喷器驱动总成的结构有两种，一种是以曲柄带动转销旋转；另外一种是通过齿轮齿条带动转销旋转。以上两种结构直接参与驱动防喷器旋塞的机构相对较为复杂，工作所涉及的零件多，特别是曲柄带动转销由于受到安装空间的限制，核心驱动零件体积较小，零件最大机械强度受到制约，在承受防喷器应急工况下的驱动工作中受力较为薄弱，可靠性有明显不足，曲柄及转销等核心零件寿命也受到影响。另外上述两种结构中直接驱动防喷器旋塞的零部件对外界环境是敞开状态，抵抗外界泥浆和污物的能力较弱，例如顶驱钻井作业起下钻时，由于井底泥浆在钻杆接头的涌出，以及顶驱冲管故障造成泥浆的泄漏等，都会有泥浆等污物浸溅到防喷器驱动总成内，如不及时处理都会对驱动总成产生不利的影响，这些影响包括对驱动总成产生磨损，产生卡滞等问题。

发明内容

为了能够提升驱动总成工作的可靠性，保证内防喷器及时的开启和关闭，本发明一方面提供了一种内防喷器驱动总成，包括内防喷器，所述内防喷器在周向上间隔180°设置有两个用于驱动阀体开合的旋塞，其特征在于，还包括：

套设于所述内防喷器外圆上，且能够沿所述防喷器的轴向上下运动的导向套，所述导向套与所述旋塞对应的位置开设有工作窗口，且所述导向套的上端和下端均与所述内防喷器的外圆密封配合；

每个所述工作窗口内均嵌设有一凸轮，所述凸轮的外壁与所述工作窗口的内壁型面配合，每个所述凸轮均通过连杆与和自身对应的所述旋塞在周向上固定连接，在所述导向套上下运动时，两个所述凸轮在所述工作窗口的带动下绕所述连杆的轴线同步旋转；

连接于所述导向套上，用于将所述凸轮封闭于所述工作窗口内的凸轮盖板；

驱动所述导向套进行上下运动的驱动装置。

优选的，还包括：

套设于所述导向套外部，且能够相对于所述导向套旋转的安装架；

开设在所述导向套上的周向环槽；

设置在所述环槽内，且能够相对于所述周向环槽旋转的转动件，所述转动件具有多个供驱动装置连接的动力输入端，所述动力输入端沿所述导向套的周向均匀分布；

其中，

所述驱动装置为与所述动力输入端对应设置的活塞缸，所述活塞缸的缸体固定于所述安装架上，活塞杆与所述动力输入端相连。

优选的，所述转动件为设置在所述周向滑槽内的多个滚轮组件，每一个所述滚轮组件的支撑轴构成一个所述动力输入端。

优选的，所述转动件为嵌入所述周向滑槽内的滑环，所述滑环上沿径向伸出多个所述动力输入端。

优选的，所述安装架由对称的两个半圆筒体扣合形成，任意一个所述半圆筒体的上端和下端均设置有半法兰，两个所述半圆筒体上端的所述半法兰共接于同一上端法兰盘上，两个所述半圆筒体下端的所述半法兰共接于同一下端法兰盘上。

优选的，所述导向套的上端与所述内防喷器外圆之间，以及所述导向套的下端与所述内防喷器外圆之间均通过O型密封圈密封。

优选的，所述导向套的上端与所述内防喷器外圆之间，以及所述导向套的下端与所述内防喷器外圆之间均设置有耐磨环，所述耐磨环靠近所述O型密封圈设置。

优选的，所述导向套包括导向套本体和螺栓连接在所述导向套本体下端的导向套端盖，所述导向套端盖与所述导向套本体之间设置有密封件，位于所述导向套下端的所述O型密封圈设置在所述导向套端盖与所述内防喷器外圆之间。

优选的，所述连杆与所述凸轮为一体式结构，且所述连杆的横截面为多边形，所述旋塞上设置有与所述连杆截面形状适配的插接孔，所述连杆插接于所述旋塞上的插接孔内。

本发明另一方面还提供了一种石油顶驱装置，包括内防喷器，和用于驱动所述内防喷器开启和关闭的驱动总成，所述驱动总成为上述任意一项所公开的内防喷器驱动总成。