一种防喷短节的制作方法

1.本实用新型涉及井控防喷技术领域，特别涉及一种防喷短节。


背景技术：

2.石油钻井过程中，高压泥浆流经钻杆通达地底，在进行更换钻杆或钻头时，为了不让高压泥浆污染钻井平台，仅关闭泥浆泵是实现不了的，管道内的泥浆同样会有一部分喷洒在钻井平台上，污染钻井平台，同时给操作人员的作业安全带来隐患。同时，在地底压力突然上升，甚至有井喷风险时，也需要一个安全可靠，可以及时切断地底压力通道的装置。
3.防喷短节，就是一种通过手动或其他动力远程驱动关闭达到阻隔钻杆内的高压液流通道，避免泥浆喷溅和预防井喷的发生的装置。防喷短节通常设置在顶驱或水龙头下方，与钻杆连通。然而，现有的防喷短节因结构需要均采用阀球类型，短节内阀球大都可以360度旋转，容易在使用中，出现开不到位或关不到位，无法达到精准控位。此时，高速、高压泥浆流过会给开关不到位的阀球造成磨损，影响防喷短节的使用寿命，严重磨损后，会造成防喷短节漏液，封闭不严，甚至失效，存在安全隐患。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提到的技术问题，本实用新型提供了一种新型的防喷短节。
5.本实用新型采用如下的技术方案：一种防喷短节，包括短节筒体，所述短节筒体内部为贯穿的阶梯结构，其上下两端为连接端，内部中间部位依次安装上阀座、阀球和下阀座；所述上阀座和下阀座与所述短节筒体内壁之间紧密贴合，所述阀球外侧密封面与所述上阀座和下阀座内壁之间紧密贴合；所述短节筒体的两侧设有一对阀球驱动装置安装口，所述一对阀球驱动装置安装口对应设置在所述阀球的左右两侧；所述一对阀球驱动装置安装口内均设有回转限位机构；所述回转限位机构具备旋钮密封套和旋钮，所述旋钮安装在所述旋钮密封套内与之配合限位；所述旋钮密封套底部周向设置第一限位部，所述第一限位部包括第一限位面和第二限位面，所述第一限位面和第二限位面之间的角度为180
°
，所述旋钮密封套的顶部设密封外套；所述旋钮的顶部设有插孔，用于与外部驱动装置连接，底部设有连接凸台，用于与阀球端部的连接凹槽配合连接，周向设置与所述第一限位部相配合的第二限位部，所述所述第二限位部包括第三限位面和第四限位面，所述第三限位面与第四限位面之间的角度为90
°
，当所述阀球位于全关位置时，所述第一限位面和第三限位面相抵触，当所述阀球位于全开位置时，所述第二限位面与所述第四限位面相抵触；所述上阀座外侧设置有组合式卡键，所述组合式卡键内侧设有支撑卡环。
6.进一步的，所述短节筒体内设置有限位卡环，所述限位卡环紧密套设在所述上阀座上，且与所述旋钮密封套侧面的限位卡环配合面紧密贴合。
7.进一步的，所述插孔外沿设置阀球开关指示标记。
8.进一步的，所述旋钮密封套的外侧与所述短节筒体的内侧之间设有密封圈，所述旋钮密封套的内侧与所述旋钮外侧之间设有密封圈。
9.进一步的，所述上阀座、下阀座朝外侧均设有压簧孔，所述压簧孔内配有波形弹簧，所述上阀座上的波形弹簧外侧安装有压簧圈，所述压簧圈位于所述上阀座与所述组合式卡键之间。
10.进一步的，所述支撑卡环外侧设置有孔用弹性挡圈，用以限制所述支撑卡环朝外侧轴向位移。
11.进一步的，所述上阀座和下阀座与所述短节筒体内壁之间均设置有密封圈。
12.进一步的，所述短节筒体内孔径自上而下逐渐减小。
13.进一步的，所述短节筒体的上端为内螺孔，下端为外螺孔。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型设计的防喷短节，结构新颖，可从外部准备确定关闭和打开防喷短节内部的阀球，避免了开不到位和关补到位的情况，从而避免了阀球与泥浆流体非正常磨损，使其关闭、打开均有可靠的位置限制，从内部解决阀球的开关限位问题，实现精确控位，从而保障防喷短节开启、关闭的完整性和准确性，增强了设备的可靠性，有效延长了防喷短节的使用寿命。
附图说明
15.图1为本实用新型的防喷短节的实施例的整体剖面示意图；
16.图2为本实用新型的防喷短节的实施例在阀球全开时部分结构示意图；
17.图3为本实用新型的防喷短节的实施例在阀球全关时部分结构示意图；
18.图4为本实用新型的防喷短节的实施例中回转限位机构外部与组合式限位卡环的连接关系示意图；
19.图5为本实用新型的防喷短节的实施例中旋钮密封套的整体结构示意图；
20.图6为本实用新型的防喷短节的实施例中旋钮的整体结构示意图；
21.图7为本实用新型的防喷短节的实施例中回转限位机构内部的连接关系示意图；
22.其中：1-短节筒体、2-上阀座、3-阀球、4-下阀座、5-阀球驱动装置安装口、6-旋钮密封套、7-旋钮、8-组合式卡键、9-支撑卡环、10-组合式限位卡环、11-密封圈、12-波形弹簧、13-压簧圈、
23.61-第一限位面、62-第二限位面、63-限位卡环配合面、64-密封外套、
24.71-插孔、72-连接凸台、73-第三限位面、74-第四限位面、75-阀球开关指示标记。
具体实施方式
25.以下，为了便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现参照附图来做进一步说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。
26.在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本实用新型实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
27.如图1-3所示，本实用新型的防喷短节包括短节筒体1，短节筒体1上下两端为连接端，具体实施时，短节筒体1的上端为内螺孔，下端为外螺孔。上端设置有与钻杆或顶驱等设备连接的相应规格的内螺纹，下端设置有与钻杆连接相应规格的外螺纹。短节筒体1内部为
贯穿的阶梯结构，具体实施时，短节筒体1内孔径自上而下逐渐减小，因而位于上端的零件不会从下端滑出掉落到钻杆中造成钻杆卡堵。
28.本实施例中，短节筒体1内部中间部位设置有安装相应零件的沟槽，包括依次安装的上阀座2、阀球3和下阀座4。上阀座2和下阀座4与短节筒体1内壁之间紧密贴合，阀球3外侧密封弧面与上阀座2和下阀座4内壁之间紧密贴合，具体实施时，上阀座2和下阀座4与短节筒体1内壁之间均设置有密封圈11，以保证具有较好的密封性能。
29.本实施例中，短节筒体1的两侧设有一对阀球驱动装置安装口5，一对阀球驱动装置安装口5对应设置在阀球3的左右两侧，一对阀球驱动装置安装口5内均设有回转限位机构，回转限位机构用于在外部驱动机构的驱动下，准确控制阀球的开启和闭合，避免了开不到位和关补到位的情况发生。
30.本实施例中，回转限位机构具备旋钮密封套6和旋钮7，如图5所示，旋钮7安装在旋钮密封套6内与之配合限位，具体实施时，为增加整体的密封性能，在旋钮密封套6的外侧与短节筒体1的内侧之间设有密封圈11，旋钮密封套6的内侧与旋钮7外侧之间也设有密封圈11。旋钮密封套6底部周向设置第一限位部，第一限位部包括第一限位面61和第二限位面62，第一限位面61和第二限位面62之间的角度为180
°
，旋钮密封套6的顶部设密封外套64。如图6所示，旋钮7的顶部设有插孔71，插孔71用于与外部驱动装置连接，插孔71可以采用内六角孔、方孔或花键孔均可，旋钮7的底部设有连接凸台72，用于与阀球3端部的连接凹槽配合连接，旋钮7周向设置与第一限位部相配合的第二限位部，第二限位部包括第三限位面73和第四限位面74，第三限位面73和第四限位面74之间的角度为90
°
，如图7所示，当阀球3位于全关位置时，第一限位面61和第三限位面73相抵触，当阀球3位于全开位置时，第二限位面62与第四限位面74相抵触。
31.另外，在本实施例中，在上阀座2外侧设置有组合式卡键8，组合式卡键8内侧设有支撑卡环9。组合式卡键8可采用的是四合一组合式卡键，便于在短节筒体1内部进行安装和拆卸。当然，也可以采用二合一或三合一组合式卡键均可。支撑卡环9则从内部对该组合式卡键8的各部分形成支撑，使得其紧密贴合在短节筒体1内部并保持整圆状态。在一些实施例中，支撑卡环9外侧设置有孔用弹性挡圈，用以限制支撑卡环9朝外侧轴向位移。
32.本实用新型设计的防喷短节，结构新颖，可从外部准备确定关闭和打开防喷短节内部的阀球3，避免了开不到位和关补到位的情况，从而避免了阀球3与泥浆流体非正常磨损，使其关闭、打开均有可靠的位置限制，从内部解决阀球的开关限位问题，实现精确控位，从而保障防喷短节开启、关闭的完整性和准确性，增强了设备的可靠性，有效延长了防喷短节的使用寿命。
33.如图4所示，在本实施例中，短节筒体1内设置有组合式限位卡环10，组合式限位卡环10紧密套设在上阀座2上，且与旋钮密封套6侧面的限位卡环配合面63紧密贴合。组合式限位卡环10对旋钮密封套6侧面进行移动限制，通过降低驱动力矩，减少旋钮7旋转时对旋钮密封套6形成的扭力，从而使得整体定位更加精准。
34.在一些实施例中，插孔71外沿设置阀球开关指示标记75阀球开关指示标记75与第四限位面74的位置相对应，用于防止工作人员误操作，起到标识作用。
35.在本实施例中，上阀座2、下阀座4朝外侧均设有压簧孔，压簧孔内配有波形弹簧12，上阀座2上的波形弹簧12外侧安装有压簧圈13，压簧圈13位于上阀座2与组合式卡键8之
间，下阀座4上的波形弹簧12外侧与短节筒体1内侧抵接。通过利用波形弹簧12的弹力作用，当高速高压泥浆流流过时能够对阀球及短节筒体内部形成有效的缓冲，从而提高了装置整体的耐冲刷性能。
36.本实用新型的工作原理如下：
37.需要开启阀球时，采用与插孔71相适配的手工扳手或使用其它动力驱动机构，同时旋转旋钮7，两个旋钮7的连接凸台72会拨动阀球3旋转，使阀球3流体通道与短节筒体1位于一条水平线上，两端空间被整体打开。具体操作时，可以设计为从右侧旋钮方向看，顺时针为关闭，逆时针为打开，关闭时只要朝相反方向旋转即可，操作时，旋钮7只能进行90
°
范围的旋转，在极限位时代表完全打开和完全关闭状态。
38.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。