一种新型分段组合式多功能高压旋转控制头的制作方法

1.本发明涉及油井控制设备技术领域，具体为一种新型分段组合式多功能高压旋转控制头。


背景技术：

2.油井为开采石油，按油田开发规划的布井系统所钻的孔眼，石油由井底上升到井口的通道，是通过钻井方法钻成的孔眼。一般油井在钻达油层后，下入油层套管，并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥，以维护井壁和封闭油、气、水层，后按油田开发的要求用射孔枪射开油层，形成通道，下入油管，用适宜的诱流方法，将石油由油井井底上升到井口。
3.本技术的发明人发现，现有的油井上控制设备结构简单，在实际使用过程中控制方式单一，这样在使用的时候往往只能从单一通道进行排气和填料作业，这样一旦单一通道出现损坏就会造成整个井口瘫痪，而且在高压作业过程中如果不能及时处理相应的情况，很可能给操作人员的人生安全造成威胁。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新型分段组合式多功能高压旋转控制头，旨在改善现有的油井上控制设备结构简单，在实际使用过程中控制方式单一，这样在使用的时候往往只能从单一通道进行排气和填料作业，这样一旦单一通道出现损坏就会造成整个井口瘫痪，而且在高压作业过程中如果不能及时处理相应的情况，很可能给操作人员的人生安全造成威胁的问题。
5.本发明是这样实现的：
6.一种新型分段组合式多功能高压旋转控制头，包括控制座、顶套和密封机构，所述控制座包括底座和导气套，所述导气套安装在底座上端面的中部，且导气套与底座垂直固定连接，所述顶套安装在导气套的上端面，且顶套与导气套固定连接，所述密封机构安装在顶套的中部，且密封机构与顶套固定连接，解决了现有的油井上控制设备结构简单，在实际使用过程中控制方式单一，这样在使用的时候往往只能从单一通道进行排气和填料作业，这样一旦单一通道出现损坏就会造成整个井口瘫痪，而且在高压作业过程中如果不能及时处理相应的情况，很可能给操作人员的人生安全造成威胁的问题，通过对控制座的结构设置来保证使用者可以稳定的通过底座来保证设备可以稳定的安装在井口上，同时通过对导气套的设置来保证对顶套进行支撑和安装使用，通过对顶套的设置来保证配合导气套来实时的进行排气作业，通过对密封机构的设置来保证使用者可以稳定的将其安装在顶套的中部，进而方便使用者灵活的控制密封机构来实现控制顶套的通断使用。
7.进一步的，所述导气套包括套筒和配合套，所述配合套安装在套筒的头部，且配合套与套筒一体成形，通过对导气套的结构设置来保证使用者可以稳定的通过套筒来安装配合套，保证套筒可以通过配合套来更好的与顶套进行配合连接。
8.进一步的，所述套筒的两侧对称设置辅压管，所述辅压管的一端与套筒垂直密封连接，且辅压管固定安装在底座上，所述底座上对称设置有与辅压管相配合的通槽，所述辅压管的中部安装有控制阀，所述控制阀与辅压管转动连接，通过对辅压管的设置来方便使用者应急的时候可以对套筒内部进行排放气体的目的，同时通过对通槽的设置来方便辅压管排气时候可以稳定的将气体排放到外部，通过对控制阀的设置来方便使用者在紧急情况下可以将辅压管开启进行排气泄压使用。
9.进一步的，所述配合套的内侧面上开设有斜面，所述斜面的中部开设有环形槽，所述环形槽的内部安装有密封圈，通过对斜面的设置来方便与下环套的倒角进行配合，同时通过对环形槽的设置来方便使用者可以稳定的安装密封圈，保证通过密封圈的设置来增加配合套与顶套密封效果。
10.进一步的，所述顶套包括配合套和下环套，所述下环套设置在配合套的下端面，且下环套与配合套一体成形，所述下环套的下端面设置有与斜面相对应的倒角，通过对顶套的结构设置来保证使用者可以稳定的通过配合套来安装下环套，方便顶配合套可以通过下环套来稳定的压持在配合套的斜面上，然后使用者就可以通过螺栓来将两者稳定的相互连接起来。
11.进一步的，所述配合套的中部安装有限位板，所述限位板设置在配合套的中部，且限位板与配合套一体成形，所述限位板的中部开设有锥形槽，所述限位板的上端面还对称设置有立杆，所述立杆与限位板垂直固定连接，通过对限位板的设置来保证密封机构可以更好的进行密封作业，同时通过对锥形槽的设置来保证底块更好的进行密封，同时通过对立杆的设置来保证密封机构可以灵活的纵向滑动。
12.进一步的，所述密封机构包括底块、连接弹簧和导向板，所述连接弹簧固定安装在底块的上端面，所述导向板固定安装在连接弹簧的头部，且导向板的两侧对称设置有与立杆相配合的导向槽，所述导向板的中部还固定安装有螺纹套，通过对密封机构的结构设置来保证使用者可以稳定的通过连接弹簧来将底块和导向板相互连接起来，这样就可以保证使用者可以通过控制导向板的位置来带动底块同步调整使用，而且通过对连接弹簧的设置来保证稳定的将底块夹持在锥形槽的中部，通过对导向槽的设置来保证导向板可以稳定的卡合在立杆上，同时通过对螺纹套的设置来配合螺纹杆灵活升降。
13.进一步的，所述配合套的上端面固定安装有顶板，所述顶板的中部安装有与螺纹套相配合的螺纹杆，所述螺纹杆与顶板转动连接，且螺纹杆的中部还固定安装有涡轮，通过对顶板的设置来保证稳定的安装螺纹杆，方便使用者可以灵活的转动螺纹杆，同时通过在螺纹杆上安装涡轮来方便配合蜗杆进行转动使用。
14.进一步的，所述配合套的外侧面上对称设置有安装块，所述安装块与配合套一体成形，且安装块的中部转动安装有转杆，所述转杆的中部固定安装有与涡轮相配合的蜗杆，通过对安装块的设置来保证使用者可以稳定的安装转杆，方便使用者可以通过转杆来带动蜗杆灵活转动，进而通过蜗杆来带动涡轮同步转动作业。
15.进一步的，所述底块的下端面还安装有弹性密封球，所述弹性密封球与底块固定连接，所述底块的外侧面上还均匀的设置有若干密封圈，所述密封圈与底块固定连接，通过在底块的下端面安装弹性密封球来辅助对配合套的中部密封使用，保证在使用过程中可以通过底块和弹性密封球来实现双层密封的目的，而且在实际使用过程中油液可以部分残留
在底块和弹性密封球之间的缝隙当中，进而当底块和弹性密封球在配合套的中部滑动的时候往往可以达到润滑的效果，这样即使设备常会时间不使用也不会在启动的时候出现磨损或者老化的情况，大大的增加了设备使用的寿命，同时通过对密封圈的设置来保证增加底块与配合套之间的密封效果，并且也方便使用者定期维护的时候进行更换，操作起来非常方便。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对传统的井口控制设备结构和使用过程加以研究设计出一种新型分段组合式多功能高压旋转控制头，保证使用者需要使用的时候可以稳定的通过底座来稳定的安装在井口的上端面，保证使用者可以通过底座来安装导气套来使用，方便使用者可以通过套筒来进行配合井口进行连接排气使用，在使用的时候使用者通过在套筒上稳定的安装配合套来保证稳定的安装顶套来使用，方便使用者可以通过下环套安装在配合套的上端进行配合使用，同时通过倒角和斜面的相互配合来保证下环套与配合套更好的进行密封配合，同时使用者通过在下环套和配合套之间安装密封圈来进一步增加下环套与配合套密封效果，这样控制座和顶套之间就可以稳定的相互配合连接起来，而为了让使用者需要使用的时候更好的控制顶套中部的通断，使用者可以在配合套的中部安装限位板，同时通过在限位板的中部开设锥形槽来保证使用者更好的通过密封机构进行控制使用，当需要在顶套的中部安装密封机构的时候使用者可以首先通过顶板来稳定的安装螺纹杆，保证使用者可以通过螺纹杆来稳定的配合安装螺纹套，这样就可以保证通过螺纹套来将密封机构安装在限位板的中部，保证通过连接弹簧的拉伸作用来将底块稳定的安装在锥形槽，而且为了导向板更好的在配合套的中部滑动，导向板可以通过导向槽来稳定的卡合在立杆上，这样使用者就可以通过转动螺纹杆来升降螺纹套，这样使用者既可以控制底块的密封力度，而且也可以通过控制螺纹杆来稳定的将底块开启，控制起来非常方便，而且使用者还可以通过在套筒的两侧安装辅压管方便辅助排气作业，当顶套内部的密封机构出现损坏或者难以控制的时候，使用者就可以操作控制阀来稳定的开启辅压管来实现应急作业。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1是本发明装置的立体图；
19.图2是图1所示装置的左视图；
20.图3是图2所示装置沿a-a方向的剖示图；
21.图4是图1所示控制座的结构示意图；
22.图5是图4所示装置的正视图；
23.图6是图4所示装置的仰视图；
24.图7是图1所示顶套的结构示意图；
25.图8是图7所示装置的俯视图；
26.图9是图7所示装置的正视图；
27.图10是图9所示装置沿b-b方向的剖视图；
28.图11是图1所示密封机构的结构示意图；
29.图12是图11所示装置的正视图。
30.图中：1、控制座；11、底座；12、导气套；121、套筒；122、配合套；123、斜面；124、密封圈；13、辅压管；131、通槽；132、控制阀；2、顶套；21、配合套；211、限位板；212、锥形槽；213、立杆；214、顶板；215、螺纹杆；216、涡轮；22、下环套；221、倒角；23、安装块；231、转杆；232、蜗杆；3、密封机构；31、底块；32、连接弹簧；33、导向板；331、导向槽；332、螺纹套；34、弹性密封球；35、密封圈。
具体实施方式
31.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
32.参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示，一种新型分段组合式多功能高压旋转控制头，包括控制座1、顶套2和密封机构3，控制座1包括底座11和导气套12，通过对控制座1的结构设置来保证使用者可以稳定的通过底座11来保证设备可以稳定的安装在井口上，同时通过对导气套12的设置来保证对顶套2进行支撑和安装使用，导气套12安装在底座11上端面的中部，且导气套12与底座11垂直固定连接，通过对传统的井口控制设备结构和使用过程加以研究设计出一种新型分段组合式多功能高压旋转控制头，保证使用者需要使用的时候可以稳定的通过底座11来稳定的安装在井口的上端面，保证使用者可以通过底座11来安装导气套12来使用，方便使用者可以通过套筒121来进行配合井口进行连接排气使用，在使用的时候使用者通过在套筒121上稳定的安装配合套122来保证稳定的安装顶套2来使用，方便使用者可以通过下环套22安装在配合套122的上端进行配合使用，同时通过倒角221和斜面123的相互配合来保证下环套22与配合套122更好的进行密封配合，同时使用者通过在下环套22和配合套122之间安装密封圈124来进一步增加下环套22与配合套122密封效果，这样控制座1和顶套2之间就可以稳定的相互配合连接起来，而为了让使用者需要使用的时候更好的控制顶套2中部的通断，使用者可以在配合套122的中部安装限位板211，同时通过在限位板211的中部开设锥形槽212来保证使用者更好的通过密封机构3进行控制使用，当需要在顶套2的中部安装密封机构3的时候使用者可以首先通过顶板214来稳定的安装螺纹杆215，保证使用者可以通过螺纹杆215来稳定的配合安装螺纹套332，这样就可以保证通过螺纹套332来将密封机构3安装在限位板211的中部，保证通过连接弹簧32的拉伸作用来将底块31稳定的安装在锥形槽212，而且为了导向板33更好的在配合套122的中部滑动，导向板33可以通过导向槽331来稳定的卡合在立杆213上，这样使用者就可以通过转动螺纹杆215来升降螺纹套332，这样使用者既可以控制底块31的
密封力度，而且也可以通过控制螺纹杆215来稳定的将底块31开启，控制起来非常方便，而且使用者还可以通过在套筒121的两侧安装辅压管13方便辅助排气作业，当顶套2内部的密封机构3出现损坏或者难以控制的时候，使用者就可以操作控制阀132来稳定的开启辅压管13来实现应急作业，有效的解决了现有的油井上控制设备结构简单，在实际使用过程中控制方式单一，这样在使用的时候往往只能从单一通道进行排气和填料作业，这样一旦单一通道出现损坏就会造成整个井口瘫痪，而且在高压作业过程中如果不能及时处理相应的情况，很可能给操作人员的人生安全造成威胁的问题；
33.导气套12包括套筒121和配合套122，配合套122安装在套筒121的头部，且配合套122与套筒121一体成形，通过对导气套12的结构设置来保证使用者可以稳定的通过套筒121来安装配合套122，保证套筒121可以通过配合套122来更好的与顶套2进行配合连接，套筒121的两侧对称设置辅压管13，辅压管13的一端与套筒121垂直密封连接，且辅压管13固定安装在底座11上，底座11上对称设置有与辅压管13相配合的通槽131，通过对辅压管13的设置来方便使用者应急的时候可以对套筒121内部进行排放气体的目的，同时通过对通槽131的设置来方便辅压管13排气时候可以稳定的将气体排放到外部，配合套122的内侧面上开设有斜面123，斜面123的中部开设有环形槽，环形槽的内部安装有密封圈124，通过对斜面123的设置来方便与下环套22的倒角221进行配合，同时通过对环形槽的设置来方便使用者可以稳定的安装密封圈124，保证通过密封圈124的设置来增加配合套122与顶套2密封效果，配合套122的中部安装有限位板211，限位板211设置在配合套122的中部，且限位板211与配合套122一体成形，限位板211的中部开设有锥形槽212，限位板211的上端面还对称设置有立杆213，立杆213与限位板211垂直固定连接，通过对限位板211的设置来保证密封机构3可以更好的进行密封作业，同时通过对锥形槽212的设置来保证底块31更好的进行密封，同时通过对立杆213的设置来保证密封机构3可以灵活的纵向滑动，配合套122的上端面固定安装有顶板214，顶板214的中部安装有与螺纹套332相配合的螺纹杆215，螺纹杆215与顶板214转动连接，且螺纹杆215的中部还固定安装有涡轮216，通过对顶板214的设置来保证稳定的安装螺纹杆215，方便使用者可以灵活的转动螺纹杆215，同时通过在螺纹杆215上安装涡轮216来方便配合蜗杆232进行转动使用，配合套122的外侧面上对称设置有安装块23，安装块23与配合套122一体成形，且安装块23的中部转动安装有转杆231，转杆231的中部固定安装有与涡轮216相配合的蜗杆232，通过对安装块23的设置来保证使用者可以稳定的安装转杆231，方便使用者可以通过转杆231来带动蜗杆232灵活转动，进而通过蜗杆232来带动涡轮216同步转动作业，辅压管13的中部安装有控制阀132，控制阀132与辅压管13转动连接，通过对控制阀132的设置来方便使用者在紧急情况下可以将辅压管13开启进行排气泄压使用；
34.顶套2安装在导气套12的上端面，且顶套2与导气套12固定连接，通过对顶套2的设置来保证配合导气套12来实时的进行排气作业，顶套2包括配合套122和下环套22，下环套22设置在配合套122的下端面，且下环套22与配合套122一体成形，下环套22的下端面设置有与斜面123相对应的倒角221，通过对顶套2的结构设置来保证使用者可以稳定的通过配合套122来安装下环套22，方便顶配合套122可以通过下环套22来稳定的压持在配合套122的斜面123上，然后使用者就可以通过螺栓来将两者稳定的相互连接起来；
35.密封机构3安装在顶套2的中部，且密封机构3与顶套2固定连接，通过对密封机构3
的设置来保证使用者可以稳定的将其安装在顶套2的中部，进而方便使用者灵活的控制密封机构3来实现控制顶套2的通断使用，密封机构3包括底块31、连接弹簧32和导向板33，连接弹簧32固定安装在底块31的上端面，导向板33固定安装在连接弹簧32的头部，且导向板33的两侧对称设置有与立杆213相配合的导向槽331，导向板33的中部还固定安装有螺纹套332，通过对密封机构3的结构设置来保证使用者可以稳定的通过连接弹簧32来将底块31和导向板33相互连接起来，这样就可以保证使用者可以通过控制导向板33的位置来带动底块31同步调整使用，而且通过对连接弹簧32的设置来保证稳定的将底块31夹持在锥形槽212的中部，通过对导向槽331的设置来保证导向板33可以稳定的卡合在立杆213上，同时通过对螺纹套332的设置来配合螺纹杆215灵活升降，底块31的下端面还安装有弹性密封球34，弹性密封球34与底块31固定连接，底块31的外侧面上还均匀的设置有若干密封圈124，密封圈124与底块31固定连接，通过在底块31的下端面安装弹性密封球34来辅助对配合套122的中部密封使用，保证在使用过程中可以通过底块31和弹性密封球34来实现双层密封的目的，而且在实际使用过程中油液可以部分残留在底块31和弹性密封球34之间的缝隙当中，进而当底块31和弹性密封球34在配合套122的中部滑动的时候往往可以达到润滑的效果，这样即使设备常会时间不使用也不会在启动的时候出现磨损或者老化的情况，大大的增加了设备使用的寿命，同时通过对密封圈124的设置来保证增加底块31与配合套122之间的密封效果，并且也方便使用者定期维护的时候进行更换，操作起来非常方便。
36.通过上述设计得到的装置已基本能满足新型分段组合式多功能高压旋转控制头的使用，但本着进一步完善其功能的宗旨，设计者对该装置进行了进一步的改良。
37.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。