鉆桿防噴盒的改進及應(yīng)用

摘 要：針對目前現(xiàn)場使用鉆桿防噴盒密封性能差，部分塑料制品不耐用，導(dǎo)致在鉆井施工過程中浪費鉆井液，增加了鉆井成本；污染環(huán)境，不符合HSE安全、環(huán)保要求。通過設(shè)計新型氣密封鉆桿盒采用氣囊充氣密封鉆桿實現(xiàn)軸向密封，克服現(xiàn)有技術(shù)軸向密封性能差缺陷，改善勞動條件，提高效率，減少鉆井成本。

關(guān)鍵詞：鉆桿 鉆井液 氣囊 HSE

中圖分類號：TD713 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0075-01

為了使鉆井作業(yè)符合HSE健康、安全、環(huán)保要求，鉆桿防噴盒是廣泛用于石油鉆具上卸過程中，阻止泥漿飛濺污染平臺的一種防護工具。其種類比較多，有用鋼板卷制成型使用的，近年來部分廠家采用塑料材料制作防噴盒主體，但從目前現(xiàn)場使用情況來看前者鋼板卷制防噴盒軸向密封性能差，后者塑料制品不耐用，易損壞。防噴盒起不到良好的密封作用，導(dǎo)致在鉆井施工過程中浪費鉆井液，增加了鉆井成本；污染環(huán)境，不符合HSE安全、環(huán)保要求。為了解決以上問題，我們對現(xiàn)有鉆桿防噴盒結(jié)構(gòu)進行了改進。

1 結(jié)構(gòu)原理

本實用新型氣密封鉆桿防噴盒由主體、氣密封裝置、自鎖手柄機構(gòu)和旁通管路組成。改進后的鉆桿防噴盒目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的鉆桿防噴盒軸向密封性能差以及塑料制品不耐用的缺陷，提供一種采用氣囊充氣包裹鉆桿實現(xiàn)軸向密封，改善勞動條件，提高效率，減少鉆井成本。

1.1 結(jié)構(gòu)組成

本實用新型氣密封鉆桿防噴盒主要由主體、氣密封裝置、自鎖手柄機構(gòu)和旁通管路組成。（見圖1，圖2）

改進后的防噴盒由防噴盒本體1、自鎖手柄機構(gòu)和旁通管路組成，本體1由兩個半圓形鋼管通過合頁4鉸接而成，在兩個半圓形鋼管的結(jié)合處安裝有密封膠條5，在兩個半圓形鋼管的上、下兩端內(nèi)管壁上分別焊接有下氣囊擋板2a和上氣囊擋板2b，在下氣囊擋板2a之間安裝有下環(huán)形氣囊3a，在上氣囊擋板2b之間安裝有上環(huán)形氣囊3b，下環(huán)形氣囊3a和上環(huán)形氣囊3b分別通過氣管線6與動力氣源7連接；自鎖手柄機構(gòu)的手柄8通過固定銷9安裝在本體1一側(cè)的外管壁上，定位銷10安裝在另一側(cè)的外管壁上，手柄8與定位銷10相互接觸；旁通管路的旁通管11安裝在本體1的下部，旁通管11通過橡膠軟管12與泥漿收集槽相連。手柄8與定位銷10接觸面為設(shè)有錐度圓弧面。下環(huán)形氣囊3a和上環(huán)形氣囊3b可為兩個半圓形氣囊組成的環(huán)形氣囊或設(shè)有一個斷面的環(huán)形氣囊。

1.2 工作原理

使用時本體1的兩個半圓形鋼管在合頁4的鉸接作用下張開，將鉆桿接箍包裹于下氣囊擋板2a和上氣囊擋板2b之間，合上本體1兩個半圓形鋼管時，下壓手柄8，手柄8繞固定銷9旋轉(zhuǎn)，使固定銷9與定位銷10產(chǎn)生拉力，本體1的兩個半圓形鋼管鎖緊的同時壓緊了密封膠條5，使結(jié)合處密封。啟動氣源7，壓縮空氣經(jīng)氣管線6進入本體1內(nèi)的下環(huán)形氣囊3a和上環(huán)形氣囊3b，實現(xiàn)對鉆桿軸向密封，鉆桿卸扣時濺出的鉆井液由本體1下部的旁通管11流出，并經(jīng)橡膠軟管12排入泥漿收集槽。

2 現(xiàn)場應(yīng)用情況

我公司40732隊采用改進后的防噴盒進行了文99-36井施工，設(shè)計井深3060 m，施工過程中改進后的鉆桿防噴盒與以往老式防噴盒技術(shù)相比較，大大提高了起鉆速度，縮短了起下鉆的時間，能夠使鉆臺面的設(shè)備衛(wèi)生保持清潔干凈，回收了部分泥漿，減少了鉆臺操作人員的傷害，同時也減少了井下事故的發(fā)生。

3 結(jié)論

（1）改進后的氣密封鉆桿防噴盒，能夠解決軸向密封性能差，密封不嚴(yán)鉆井液外漏污染環(huán)境的問題，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，有效保護了生態(tài)環(huán)境。

（2）改善了一線工人施工的勞動條件，消除了施工安全隱患，實現(xiàn)了安全高效作業(yè)。

（3）氣密封鉆桿防噴盒的應(yīng)用，解決了普通防噴盒密封不嚴(yán)技術(shù)，該項防污染技術(shù)在油田鉆井作業(yè)系統(tǒng)具有較高的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻

[1]SY-5305-87，石油鉆采產(chǎn)品焊接件通用技術(shù)條件[S].

[2]SY-5306-87，石油鉆采產(chǎn)品機械加工通用技術(shù)條件[S].

[3]JB4127機械密封技術(shù)條件.