1.胶芯结构特点
图2-2-2 环形防喷器关井
(1)胶芯外侧面呈圆锥形(图2-2-3),锥面母线与胶芯轴线夹角为20°~25°。胶芯由12~30块(成偶数)铸钢支承筋与橡胶硫化而成,支承筋沿圆环呈径向辐射状配置,橡胶硫化在支承筋腹板的四周。胶芯外形像南瓜,故有“南瓜胶芯”之称。
(2)井压助封。封井时,活塞在液控压力推动下向上运动,推挤胶芯,胶芯向心收缩,支承筋相互靠拢,支承筋之间的橡胶被挤向井口,形成初步密封。作用在活塞下端面上的井内压力也推动活塞上行,使胶芯封闭得更紧密,从而提高了胶芯的密封性能。
图2-2-3 锥形防喷器
(3)贮胶量大。胶芯筋板之间的橡胶均可挤向 井口形成密封,其胶量比需要封闭的空间面积大得多。因此,它可以封闭不同形状、不同尺寸的钻具,也可以全封闭井口。由于贮胶量大,若胶芯损坏不严重,仍可密封。
(4)寿命可测。胶芯磨损后,需要靠增加活塞行程,多挤出贮备橡胶来填补。当活塞行程达最大值(即活塞走到上顶点),或者胶芯支承筋最大值(即活塞走到上顶点),或者胶芯支承筋的上、下两端分别靠紧时,说明胶芯的贮备橡胶已使用完,即使增大液控压力,胶芯也不能可靠密封。因此可以通过测量行程来测量胶芯的寿命。即在顶盖上与活塞上端对应的部位有一测孔,其内插一测杆用以指示活塞行程。
(5)胶芯工作以后逐步复原,能完全恢复到自由状态,不影响钻具通过。液控压力、井内压力越高,封井时间越长,则胶芯完全恢复到自由状态所需时间也越长。
(6)更换胶芯容易。井内无钻具时,只要打开顶盖即可更换。
2.壳体结构特点(www.xing528.com)
锥形胶芯类环形防喷器(见图2-2-4)的壳体与顶盖均为合金钢铸造成型。并经热处理,制造较易,成本较低,其外径小于其他类型的环形防喷器,但高度较高。
3.壳体与顶盖的连接。目前锥形胶芯类环形防喷器的壳体与顶盖连接有三种形式:大丝扣连接、法兰连接、爪块连接。
4.活塞及密封结构的特点
(1)活塞结构特点
图2-2-4 锥形胶芯类环形防喷器
①活塞上部内腔为圆锥形,母线与轴线的夹角为20°~25°,与胶芯背锥相配,由于锥度较小,封闭所需的活塞轴向上推力也小,但相应的活塞行程要增加,从而增加了整个防喷器的高度。故比同规格的其他类型环形防喷器高20%左右;
②活塞的上、下封闭支承部位间距大,扶正性能好,不易卡死、偏磨、拉缸或黏合,增加了密封寿命;
③结构简单、制造容易、拆装方便。
(2)密封结构特点
①固定密封采用矩形密封圈、O型密封圈或带垫环的O型密封圈;
②活动密封采用唇形密封圈或双唇形密封圈,具有压力自封作用。
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