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    重庆时时彩定胆技术: 一种旋转控制头承压轴承.pdf

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    一种 旋转 控制 压轴
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610722619.2

    申请日:

    2016.08.25

    公开号:

    CN106402150A

    公开日:

    2017.02.15

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):F16C 19/22申请日:20160825|||公开
    IPC分类号: F16C19/22 主分类号: F16C19/22
    申请人: 中国石油集团渤海钻探工程有限公司
    发明人: 郗凤亮; 马金山; 齐金涛; 常青忠; 徐海朝; 刘刚; 季庆利; 徐朝阳; 魏臣兴; 陈国栋; 郑燕阳; 李天义; 熊雯
    地址: 300457 天津市滨海新区开发区第二大街83号中国石油天津大厦渤海钻探工程有限公司
    优先权:
    专利代理机构: 天津才智专利商标代理有限公司 12108 代理人: 王顕
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610722619.2

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.03.15|||2017.02.15

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种旋转控制头承压轴承,包括上承压板、带导向的圆锥滚柱、下轨道承压板、外保持架、内保持架,圆锥滚柱为一圆锥体,锥体两端为相同直径、相同长度的圆柱体。圆锥体大端的平面与伞形斜面内角呈a角度,与伞形外斜面轴向呈c角度。下轨道承压板为环形法兰体,上部开有一环形圆锥槽,锥槽的长斜面与上部平面呈c角度;锥槽的另一斜面与长斜面呈a角度;锥槽的a角度与c角度分别于带导向的圆锥滚柱上的a角度与c角度相等。本发明的有益效果是:满足连续循环钻井在窄密度窗口井、海洋深水钻井、大位移井、水平井、欠平衡井、高温高压井以及天然气水合物开采等钻井技术;有效防止井下事故的发生。

    权利要求书

    1.一种旋转控制头承压轴承,其特征是:包括上承压板(1)、带导向的圆锥滚柱(2)、下
    轨道承压板(3)、外保持架(4)、内保持架(5),所述带导向的圆锥滚柱(2)为一圆锥体,锥体
    两端分别为相同直径、相同长度与所述圆锥体同心的圆柱体。
    2.根据权利要求1所述的一种旋转控制头承压轴承,其特征是:所述圆锥体大端的平面
    与伞形斜面内角呈a角度,与伞形外斜面轴向呈c角度,所述圆锥体的锥度为2c。
    3.根据权利要求2所述的一种旋转控制头承压轴承,其特征是:所述下轨道承压板(3)
    为环形法兰体,上部开有一环形圆锥槽,锥槽的长斜面与上部平面呈c角度;锥槽的另一斜
    面与长斜面呈a角度;锥槽的a角度与c角度分别于带导向的圆锥滚柱(2)上的a角度与c角度
    相等。
    4.根据权利要求3所述的一种旋转控制头承压轴承,其特征是:带导向的圆锥滚柱(2)
    排列布满在下轨道承压板(3)的锥形槽内,带导向的圆锥滚柱(2)的下锥形斜棱与下轨道承
    压板(3)上锥槽的长斜面相吻合;带导向的圆锥滚柱(2)的伞形斜面顶在下轨道承压板(3)
    的另一斜面上;带导向的圆锥滚柱(2)的下锥形斜棱躺在下轨道承压板(3)上锥槽的长斜面
    上;带导向的圆锥滚柱(2)的上锥形斜棱承水平状,与下轨道承压板(3)的下部平面相平行。
    5.根据权利要求1所述的一种旋转控制头承压轴承,其特征是:所述上承压板(1)为环
    形法兰,内外边缘均为圆弧。
    6.根据权利要求1所述的一种旋转控制头承压轴承,其特征是:所述外保持架(4)是一
    薄壁圆筒形;圆筒外壁为圆柱面、圆筒内壁为圆锥面,筒壁均匀分布着与排列布满在下轨道
    承压板(3)上的带导向的圆锥滚柱(2)相同数量的斜圆孔,斜圆孔的中心线与带导向的圆锥
    滚柱(2)的轴心线相一致。
    7.根据权利要求1所述的一种旋转控制头承压轴承,其特征是:所述内保持架(5)是一
    开口的薄壁圆筒形,圆筒外壁为圆锥面、圆筒内壁为圆柱面,所述开口的宽度b收缩并拢后,
    带导向的圆锥滚柱(2)的个数排列均匀布满。。
    8.根据权利要求7所述的一种旋转控制头承压轴承,其特征是:筒壁均匀分布着与排列
    布满在下轨道承压板(3)上的带导向的圆锥滚柱(2)相同数量的斜圆孔,斜圆孔的中心线与
    带导向的圆锥滚柱(2)的轴心线相一致。

    说明书

    一种旋转控制头承压轴承

    技术领域

    本发明涉及油气田开采领域,特别涉及连续循环钻井用的一种旋转控制头承压轴
    承。

    背景技术

    随着石油勘探开发的不断进展,窄密度窗口井、海洋深水钻井、大位移井、水平井、
    欠平衡井、高温高压井以及天然气水合物开采等高难度施工井逐渐增多,连续循环钻井装
    置的需求也越来越大,但旋转控制头轴承承压能力暂时还达不到要求。

    连续循环钻井就是在接单根及起下钻过程中,始终保持循环介质在钻具水眼与井
    筒环空内循环。为此,在钻井过程中增强了对当量循环介质密度的控制,提高在狭窄压力窗
    口下的有效钻井能力,是近年发展起来的一项钻井新技术。连续循环钻井技术,与常规钻井
    方法相比,连续循环钻井具有显著的技术优势,在窄密度窗口井、海洋深水钻井、大位移井、
    水平井、欠平衡井、高温高压井以及天然气水合物开采等方面均有重要应用价值。

    连续循环钻井装置,是由密闭半封阀板防喷箱、密闭全封阀板防喷箱、密闭承压装
    置、密闭卡瓦机构及旋转控制头组成。

    在连续循环钻井接单根卸扣作业过程中,泵入的高压循环介质进入密闭半封阀板
    防喷箱与旋转控制头间的空间内后,再入注到钻具水眼内经井筒环空循环到地面,由于密
    闭半封阀板防喷箱与旋转控制头间的空间很大,泵入到该空间的循环介质(特别是泥浆)压
    力产生的上顶力,就需要由旋转控制头内的承压轴承来承担。由于旋转控制头空间的限制,
    可选择最合适的国标推力球轴承、推力圆柱滚子轴承及推力圆锥滚子轴承,其保持架内的
    钢球、圆柱滚柱及圆锥滚柱无论在数量上还是在尺寸上都受到限制,所能承受的最大额定
    静载荷远远小于泵入的高压泥浆所产生的上顶力,造成轴承损坏使得旋转控制头无法使
    用。例如图1、图2所示原有的国标推力轴承,由于没有滚动体的滚动轨道及薄弱的保持架,
    在井口偏斜、钻具不同轴的高扭矩旋转下,一旦速度过快或泥浆进入轴承内,就会损坏保持
    架致使轴承损坏,造成轴承损坏使得旋转控制头无法使用。

    发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种满足连续循环钻井技术及欠平衡钻井技
    术需求的高承载力旋转控制头承压轴承。

    为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种旋转控制头承压轴承,其
    特征是:包括上承压板、带导向的圆锥滚柱、下轨道承压板、外保持架、内保持架,所述带导
    向的圆锥滚柱为一圆锥体,锥体两端分别为相同直径、相同长度与所述圆锥体同心的圆柱
    体。

    所述圆锥体大端的平面与伞形斜面内角呈a角度,与伞形外斜面轴向呈c角度。

    所述下轨道承压板为环形法兰体,上部开有一环形圆锥槽,锥槽的长斜面与上部
    平面呈c角度;锥槽的另一斜面与长斜面呈a角度;锥槽的a角度与c角度分别于带导向的圆
    锥滚柱上的a角度与c角度相等。

    带导向的圆锥滚柱排列布满在下轨道承压板的锥形槽内,带导向的圆锥滚柱的下
    锥形斜棱与下轨道承压板上锥槽的长斜面相吻合;带导向的圆锥滚柱的伞形斜面顶在下轨
    道承压板的另一斜面上;带导向的圆锥滚柱的下锥形斜棱躺在下轨道承压板上锥槽的长斜
    面上;带导向的圆锥滚柱的上锥形斜棱承水平状,与下轨道承压板的下部平面相平行。

    所述上承压板为环形法兰,内外边缘均为圆弧。

    所述外保持架是一薄壁圆筒形;圆筒外壁为圆柱面、圆筒内壁为圆锥面,筒壁均匀
    分布着与排列布满在下轨道承压板上的带导向的圆锥滚柱相同数量的斜圆孔,斜圆孔的中
    心线与带导向的圆锥滚柱的轴心线相一致。

    所述内保持架是一开口的薄壁圆筒形,圆筒外壁为圆锥面、圆筒内壁为圆柱面,所
    述开口的宽度b收缩并拢后,带导向的圆锥滚柱的个数排列均匀布满。

    筒壁均匀分布着与排列布满在下轨道承压板上的带导向的圆锥滚柱相同数量的
    斜圆孔,斜圆孔的中心线与带导向的圆锥滚柱的轴心线相一致。

    本发明的有益效果是:

    1、满足连续循环钻井在窄密度窗口井、海洋深水钻井、大位移井、水平井、欠平衡
    井、高温高压井以及天然气水合物开采等钻井技术;

    2、解决连续循环钻井及欠平衡钻井装置及配套的工艺技术,能满足目前常用的连
    续循环钻井及欠平衡钻井技术的需要;

    3、形成现场技术服务能力,有效防止井下事故的发生。

    附图说明

    图1是现有技术的推力球轴承示意图;

    图2是现有技术的推力圆柱滚子轴承示意图;

    图3是发明的旋转控制头承压轴承结构示意图;

    图4是图3A-A向剖视图;

    图5是上承压板示意图;

    图6是图5上承压板俯视图;

    图7是图3中圆锥滚柱示意图;

    图8是图3中圆锥滚柱侧视图;

    图9是图3中下轨道承压板示意图;

    图10是图9的I处放大视图;

    图11是图3中外保持架示意图;

    图12是图11的I处放大视图;

    图13是图3中内保持架示意图;

    图14是图13的I处放大视图。

    其中:

    1、上承压板 2、圆锥滚柱 3、下轨道承压板

    4、外保持架 5、内保持架

    具体实施方式

    下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:

    如图3所示,该旋转控制头承压轴承包括:上承压板1、带导向的圆锥滚柱2、下轨道
    承压板3、外保持架4、内保持架5。

    如图4至14所示,上承压板1为环形法兰,内外边缘都为圆弧r。带导向的圆锥滚柱
    2,本体为一圆锥体,两端为相同直径、 相同长度的圆柱体;圆锥体大端为伞形,其斜面与圆
    锥体承a角度,与轴向呈c角度,圆锥体的锥度为2*c角度。下轨道承压板3,为环形法兰体,内
    外边缘都为圆弧r;下部为平面,上部开有一环形圆锥槽,锥槽的长斜面与上部平面承c角
    度;锥槽的另一斜面与长斜面承a角度;锥槽的a角度与c角度分别于带导向的圆锥滚柱2上
    的a角度与c角度相等,当带导向的圆锥滚柱2排列布满在下轨道承压板3的锥形槽内后,带
    导向的圆锥滚柱2的下锥形斜棱与下轨道承压板3上锥槽的长斜面相吻合,带导向的圆锥滚
    柱2的伞形斜面顶在下轨道承压板3的另一斜面上,保证了带导向的圆锥滚柱2在下轨道承
    压板3上的定位,同时,带导向的圆锥滚柱2的下锥形斜棱躺在下轨道承压板3上锥槽的长斜
    面上,带导向的圆锥滚柱2的上锥形斜棱承水平状,与下轨道承压板3的下部平面相平行,保
    证了上承压板1与排列布满在下轨道承压板3上的带导向的圆锥滚柱2斜面上斜棱完全接
    触。外保持架4是一薄壁圆筒形;圆筒外壁为圆柱面、圆筒内壁为圆锥面,筒壁均匀分布着与
    排列布满在下轨道承压板3上的带导向的圆锥滚柱2相同数量的斜圆孔,斜圆孔的中心线与
    带导向的圆锥滚柱2的轴心线相一致。内保持架5是一开口的薄壁圆筒形;开口的宽度b收缩
    并拢后,能排列均匀安装完带导向的圆锥滚柱2为最佳;圆筒外壁为圆锥面、圆筒内壁为圆
    柱面,筒壁均匀分布着与排列布满在下轨道承压板3上的带导向的圆锥滚柱2相同数量的斜
    圆孔,斜圆孔的中心线与带导向的圆锥滚柱2的轴心线相一致。

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