宋瑞宏++陶加奇

[摘 要]方鉆桿旋塞和頂驅(qū)考克是鉆機(jī)循環(huán)系統(tǒng)中的手動(dòng)和自動(dòng)控制閥，起到切斷鉆柱內(nèi)部通道，實(shí)現(xiàn)高壓密封防止井涌或井噴發(fā)生的作用。本文針對方鉆桿旋塞和頂驅(qū)考克二者結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析和比較，對二者的區(qū)別從結(jié)構(gòu)方面和工作便捷性方面進(jìn)行總結(jié)歸納，便于鉆井現(xiàn)場操作人員快速掌握方鉆桿旋塞和頂驅(qū)考克的特點(diǎn)及區(qū)別。

[關(guān)鍵詞]方鉆桿旋塞 頂驅(qū)考克 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 二者區(qū)別

中圖分類號(hào)：TE923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）09-0176-01

一、概述

方鉆桿旋塞是鉆柱循環(huán)系統(tǒng)中的手動(dòng)控制閥，起到切斷鉆柱內(nèi)部通道，實(shí)現(xiàn)高壓（35/70/105MPa）密封防止井涌或井噴發(fā)生的作用。方鉆桿旋塞閥分為方鉆桿上旋塞閥和方鉆桿下旋塞閥。方鉆桿上旋塞閥為左旋連接；方鉆桿下旋塞閥為右旋連接。方鉆桿上旋塞閥接于水龍頭下端與方鉆桿上端之間。方鉆桿下旋塞閥接于方鉆桿下端與鉆桿保護(hù)接頭的上端之間?！?】頂驅(qū)考克是頂驅(qū)主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)中的手動(dòng)和自動(dòng)控制閥，其壓力等級和基本作用與方鉆桿旋塞一致。頂驅(qū)考克分為上、下考克，上下考克連接在一起，置于頂驅(qū)主軸和頂驅(qū)保護(hù)接頭之間。

二、方鉆桿旋塞結(jié)構(gòu)介紹

通過調(diào)研，國內(nèi)絕大部分方鉆桿旋塞采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)。主要由閥本體、上下閥座、旋鈕、閥球、擋圈、彈簧等組成，旋塞閥本體采用整體式結(jié)構(gòu)，側(cè)面開有旋鈕孔。該結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)【2】：

（1） 核心機(jī)構(gòu)采用常規(guī)球閥式結(jié)構(gòu)，

球閥與閥座之間采用金屬密封，通過

配合研磨實(shí)現(xiàn)球面嚙合；

（2） 內(nèi)球座安裝波形彈簧，實(shí)現(xiàn)彈簧預(yù)緊

力輔助密封。最大0.5MPa背壓下手動(dòng)

的帶壓打開，最大2MPa背壓下遙控打開。

三、頂驅(qū)考克結(jié)構(gòu)介紹

頂驅(qū)考克是頂驅(qū)主循環(huán)承載系統(tǒng)內(nèi)部的一個(gè)部件。頂驅(qū)考克可實(shí)現(xiàn)鉆具內(nèi)快速（司鉆操作旋鈕后1-2s內(nèi)完成）截止防噴，鉗工手動(dòng)截止防噴、接單跟防濺等功能。國內(nèi)頂驅(qū)考克主要有分體式和一體式兩種結(jié)構(gòu)類型。

圖2為分體式頂驅(qū)考克典型結(jié)構(gòu)，圖3為一體式頂驅(qū)考克典型結(jié)構(gòu)。

四、頂驅(qū)考克與方鉆桿旋塞區(qū)別

頂驅(qū)考克與方鉆桿旋塞工作性能一致，壽命通常為連續(xù)使用半年以上。頂驅(qū)考克與方鉆桿旋塞比較有以下區(qū)別：

1.機(jī)械結(jié)構(gòu)區(qū)別

（1）頂驅(qū)考克為了實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和遙控雙驅(qū)動(dòng)功能，其旋鈕單元為雙向驅(qū)動(dòng)。而方鉆桿旋塞為單旋鈕，二者旋鈕單元零件的機(jī)械結(jié)構(gòu)不同。

（2）頂驅(qū)考克與考克之間需安裝防松法蘭，防松法蘭安裝條件為考克的外徑尺寸公差在0-0.1mm以內(nèi)，同軸精度達(dá)到0.05mm以內(nèi)。而方鉆桿旋塞不涉及到安裝防松法蘭的問題，因此對外徑尺寸無特殊要求。

2.工作便捷性區(qū)別

（1）頂驅(qū)遙控考克完全由司鉆控制，司鉆操作旋鈕后，1-2s內(nèi)即可完成關(guān)閉或打開操作1次。鉆井隊(duì)通常使用遙控考克進(jìn)行接單跟防濺，操作便捷，省時(shí)省力。

（2）頂驅(qū)考克拆卸操作復(fù)雜，需要依次卸開背梁銷軸、背鉗銷軸、使背鉗向后傾斜、拆防松法蘭、使用B型鉗卸保護(hù)接頭、使用B型鉗卸下考克、拆遙控機(jī)構(gòu)、使用B型鉗卸上考克。通常需要1h以上。因此頂驅(qū)考克需要定期檢修，盡量在非生產(chǎn)時(shí)間進(jìn)行更換。【4】

五、總結(jié)

（1）頂驅(qū)考克為手動(dòng)、遙控雙驅(qū)雙向驅(qū)動(dòng)，而方鉆桿旋塞為單向。

（2）頂驅(qū)考克對外徑尺寸有著嚴(yán)格要求，而方鉆桿旋塞沒有特殊要求。

（3）在實(shí)際生產(chǎn)過程中，司鉆可單獨(dú)操作遙控考克進(jìn)行鉆進(jìn)工作，方便快捷，但頂驅(qū)考克安裝拆卸過程相對復(fù)雜，需要定期保養(yǎng)維修。方鉆桿旋塞需人工操作但拆卸更換保養(yǎng)較為容易。

參考文獻(xiàn)

[1]聶海濱，于興盛等.旋塞閥密封失效機(jī)理分析與改進(jìn)[J].北京石油機(jī)械廠，2010，39（4）：53～56.

[2]朱衛(wèi)新，羅勇等.方鉆桿旋塞閥工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].石油礦場機(jī)械，2009，38（3）：85～87.

[3]北京石油機(jī)械廠.頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置操作手冊[Z].2005：7～36.

[4]朱紹曾.關(guān)于發(fā)展石油鉆機(jī)頂部驅(qū)動(dòng)裝置的評述[J].石油機(jī)械，1990，18（12）：37～41.