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1.
旋转控制头胶芯密封方式 -
钻进时,为使流体有效地从环空中分流,旋转控制头必须牢固的密封住不规则的钻柱(如钻杆、工具接头、将通过的井下工具、方钻杆等)。
旋转控制头胶芯,其作用就是密封钻杆或方钻杆,防止井内的高压油气流泄漏。
钻柱从其中心孔通过,钻柱与胶芯之间的主要运动形式为相对滑动。工作时,胶芯大部分时间密封的是钻杆和方钻杆本体,当接头部分通过时,胶芯也应具有可靠的密封。在钻进过程中,旋转控制头能否有效封住钻柱与井壁间的环形空间,关键取决于密封胶芯的性能。
橡胶密封胶芯依靠自身的弹性变形和井压助封来对钻柱周围实施密封。
根据胶芯密封原理的不同,可以分为两类:自封胶芯和液封胶芯。
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2.
旋转控制头自封胶芯 -
旋转控制头自封胶芯,是在轴承总成内滚道安装一个过盈配合的环形胶芯,使其内径面紧紧包着钻柱并利用井眼压力密封钻柱。
环形胶芯的内径比钻杆外径小(约有一个12.7mm的过盈量),因此可进行过盈装配。井眼压力为挤紧环形胶芯的锥面提供作用力,使环形胶芯具有机械密封的功能,因此不需要外部的液压源来调节密封程度。井眼压力越大,环形胶芯对钻柱的密封程度就越大。具有多个环形胶芯的旋转控制头,其顶部环形胶芯受压比底部环形胶芯受压小得多,因此磨损较小。
采用这种密封方法的旋转控制头结构简单,安全可靠,现场更换方便。
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3.
旋转控制头液封胶芯 -
旋转控制头液封胶芯,是使用膨胀球囊或球形封隔器,利用远离工具自身的液压源进行手动或自动控制。当作用于封隔器上的液压大于井眼压力时,则有效地密封钻柱。然而,如果作用在封隔器上液压过高,超过密封钻柱所要求的压力,将导致环绕钻柱的橡胶密封件过早地磨损。
采用这种密封方法的旋转控制头需要操作人员现场值班。
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