本發(fā)明屬于石油天然氣鉆井工具領(lǐng)域，具體涉及一種防扭裂抗磨的防噴器膠芯。

背景技術(shù)：

在石油或天然氣的鉆井過程中，若遇到地層中的高壓流體時(shí)，地層中的高壓流體就會(huì)涌入井眼內(nèi)，引起井涌或井噴現(xiàn)象，因此，在鉆井過程中，就需要利用防噴器來防止“井噴”現(xiàn)象的發(fā)生。膠芯是設(shè)于防噴器上的一個(gè)極為重要的附件，它是由多個(gè)支撐體和橡膠體組成，使用時(shí)，在防噴器的液壓控制系統(tǒng)的作用下，膠芯中橡膠體向內(nèi)漫延伸展抱緊鉆具封閉鉆井，在沒有鉆具時(shí)，全面封閉井口。

膠芯的支撐體存在一些不足之處：現(xiàn)有的錐形膠芯的支撐體主要用條狀的加強(qiáng)筋進(jìn)行加強(qiáng)，來防止在鉆桿旋入旋出膠芯時(shí)對(duì)支撐體的作用力過大，導(dǎo)致支撐體扭裂的狀況，但加強(qiáng)筋的加強(qiáng)性能較低，不能很好地對(duì)支撐體進(jìn)行保護(hù)；并且在鉆桿旋入旋出時(shí)，支撐體會(huì)受到由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的水平力以及上下運(yùn)動(dòng)的豎直力，結(jié)合后就相當(dāng)于支撐體會(huì)受到斜上方或者斜下方的力，現(xiàn)有的加強(qiáng)筋主要為水平或豎直設(shè)置，對(duì)這種斜向的力不能很好地起到受力的作用，因此會(huì)造成支撐體的扭裂，大大影響膠芯的實(shí)用壽命；并且在活塞推動(dòng)膠芯移動(dòng)到與防噴器接觸時(shí)，支撐體所形成的間隙會(huì)加壓出橡膠，這部分橡膠很容易進(jìn)入本來用于放置活塞凹槽內(nèi)，使得凹槽的空間在活塞進(jìn)入前被擠出的橡膠占據(jù)，活塞無法移動(dòng)到指定位置，影響膠芯的密封效果；并且目前的膠芯與在鉆桿工作狀態(tài)下，與鉆桿接觸面的磨損很大，也降低了膠芯的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述提出的現(xiàn)有膠芯加強(qiáng)筋的加強(qiáng)性能較低，不能很好地對(duì)支撐體進(jìn)行保護(hù)；并且對(duì)鉆桿旋入旋出時(shí)產(chǎn)生的斜向的力不能很好地起到受力的作用，因此會(huì)造成支撐體的扭裂；以及膠芯耐磨性能低的問題，本發(fā)明提供一種防扭裂抗磨的防噴器膠芯。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種防扭裂抗磨的防噴器膠芯，包括橡膠體以及均勻分布在橡膠體內(nèi)的支撐體，支撐體包括頂板、豎板和底板，豎板設(shè)置在頂板和底板之間，所述頂板和豎板之間還連接有斜板，所述頂板和底板之間、斜板和底板之間還連接有豎支撐板，所述豎板和豎支撐板之間、相鄰豎支撐板之間還設(shè)有橫支撐板。通過用板裝加強(qiáng)板來替代條狀加強(qiáng)筋，使得支撐體的穩(wěn)固性更好，并且頂板和底板之間、斜板和底板之間的橫板不需一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，只要均勻設(shè)置即可，均可以提供很好的支撐作用，還可以分散支撐體的局部應(yīng)力，進(jìn)一步提高支撐體的穩(wěn)固性，不易散架扭裂。

為解決鉆桿在旋入旋出時(shí)產(chǎn)生的斜向的力會(huì)造成膠芯扭裂的問題，所述橫支撐板和豎支撐板上均設(shè)有米字型加強(qiáng)筋。米字型加強(qiáng)筋設(shè)置在橫支撐板和豎支撐板的表面，并且米字型加強(qiáng)筋的端部與橫支撐板和豎支撐板的邊緣相接，設(shè)計(jì)的米字型加強(qiáng)筋，可以在八個(gè)方向上均起到很好地支撐加固作用，相比于現(xiàn)有的設(shè)置單線條型加強(qiáng)筋，具有更多的支撐方向，可以很好地對(duì)鉆桿在旋入旋出時(shí)產(chǎn)生的斜向的力進(jìn)行支撐，大大提高了支撐體的支撐強(qiáng)度。

為解決支撐體與橡膠體脫離錯(cuò)位的問題，所述頂板、豎板、底板以及斜板的外表面上均設(shè)有插入橡膠體內(nèi)的凸塊，所述凸塊的側(cè)壁上設(shè)有向支撐體傾斜的加固桿。凸塊插入橡膠體后，可以增大支撐體與橡膠體之間的滑動(dòng)摩擦，避免了支撐體與橡膠體在收到外部應(yīng)力的時(shí)候發(fā)生脫離的現(xiàn)象。

為解決橡膠進(jìn)入活塞凹槽影響密封性的問題，所述斜板上設(shè)有擋膠板，擋膠板的一端固定在斜板上，另一端延伸到相鄰斜板的邊緣。擋膠板采用硬質(zhì)材料，可以擋住在活塞上推過程中，相鄰支撐體之間擠出的橡膠，在支撐體靠近的過程中，擋膠板的一端固定，另一端向相鄰斜板靠近，插入或者覆蓋到相鄰的斜板，并且擋膠板設(shè)置在斜板的外側(cè)邊緣，并與斜板的外邊緣平齊，使得很容易進(jìn)入本來用于放置活塞凹槽內(nèi)的橡膠被擋在擋膠板下面，無法進(jìn)入用于放置活塞的活塞凹槽，避免了活塞無法移動(dòng)到指定位置，影響膠芯的密封效果的問題。

進(jìn)一步的，所述斜板上與擋膠板對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有能夠容納擋膠板的凹槽。在支撐體收到擠壓靠近的時(shí)候，擋膠板可以插入相鄰斜板上的凹槽內(nèi)，一方面方便了擋膠板的放置，避免影響密封性，另一方面，使得相鄰的支撐體之間通過擋膠板進(jìn)行了加固，進(jìn)一步地提高了整個(gè)膠芯的穩(wěn)固性。

為解決膠芯耐磨性較低的問題，所述橡膠體的中心設(shè)有通孔，通孔的側(cè)壁上設(shè)有防磨層。

進(jìn)一步地，所述防磨層包括由內(nèi)到外依次設(shè)置的丁腈-聚氯乙烯橡膠層、金屬加強(qiáng)層、以及無紡布層，所述金屬加強(qiáng)層與丁腈-聚氯乙烯橡膠層接觸的表面上設(shè)有加強(qiáng)槽。金屬加強(qiáng)層可以提高膠芯與鉆桿接觸面的抗壓強(qiáng)度，另一方面，丁腈-聚氯乙烯橡膠層與金屬加強(qiáng)層貼合，一部分橡膠伸入到加強(qiáng)槽內(nèi)，使得金屬加強(qiáng)層不易與丁腈-聚氯乙烯橡膠層在強(qiáng)壓下脫離。

進(jìn)一步地，所述無紡布層包括橡膠套以及設(shè)置在橡膠套內(nèi)呈十字分布的無紡布。常規(guī)膠芯防磨層內(nèi)設(shè)置的無紡布層為層狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置的十字分布的無紡布層相比于層狀分布，具有更好的加固效果，不易變形。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明通過用板裝加強(qiáng)板來替代條狀加強(qiáng)筋，使得支撐體的穩(wěn)固性更好，并且頂板和底板之間、斜板和底板之間的橫板不需一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，只要均勻設(shè)置即可，均可以提供很好的支撐作用，還可以分散支撐體的局部應(yīng)力，進(jìn)一步提高支撐體的穩(wěn)固性，不易散架扭裂；

2.本發(fā)明設(shè)計(jì)的米字型加強(qiáng)筋，可以在八個(gè)方向上均起到很好地支撐加固作用，相比于現(xiàn)有的設(shè)置單線條型加強(qiáng)筋，具有更多的支撐方向，可以很好地對(duì)鉆桿在旋入旋出時(shí)產(chǎn)生的斜向的力進(jìn)行支撐，大大提高了支撐體的支撐強(qiáng)度；

3.本發(fā)明的凸塊插入橡膠體后，可以增大支撐體與橡膠體之間的滑動(dòng)摩擦，避免了支撐體與橡膠體在收到外部應(yīng)力的時(shí)候發(fā)生脫離的現(xiàn)象；

4.本發(fā)明的擋膠板可以插入相鄰斜板上的凹槽內(nèi)，一方面方便了擋膠板的放置，避免影響密封性，另一方面，使得相鄰的支撐體之間通過擋膠板進(jìn)行了加固，進(jìn)一步地提高了整個(gè)膠芯的穩(wěn)固性；

5.本發(fā)明的金屬加強(qiáng)層可以提高膠芯與鉆桿接觸面的抗壓強(qiáng)度，另一方面，丁腈-聚氯乙烯橡膠層與金屬加強(qiáng)層貼合，一部分橡膠伸入到加強(qiáng)槽內(nèi)，使得金屬加強(qiáng)層不易與丁腈-聚氯乙烯橡膠層在強(qiáng)壓下脫離；

6.本發(fā)明增設(shè)的十字分布的無紡布層相比于層狀分布，具有更好的加固效果，不易變形。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的支撐體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的豎支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的防磨層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的無紡布層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明在實(shí)際使用時(shí)的示意圖。

其中，其中：1—橡膠體，2—支撐體，3—頂板，4—豎板，5—底板，6—斜板，7—豎支撐板，8—橫支撐板，9—米字型加強(qiáng)筋，10—凸塊，11—加固桿，12—擋膠板，13—凹槽，14—通孔，15—丁腈-聚氯乙烯橡膠層，16—金屬加強(qiáng)層，17—無紡布層，18—加強(qiáng)槽，19—橡膠套，20—無紡布，21—防磨層，22—活塞，23—活塞凹槽，24—鉆桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1：

如圖1-7所示，一種防扭裂抗磨的防噴器膠芯，包括橡膠體1以及均勻分布在橡膠體1內(nèi)的支撐體2，支撐體2包括頂板3、豎板4和底板5，豎板4設(shè)置在頂板3和底板5之間，所述頂板3和豎板4之間還連接有斜板6，所述頂板3和底板5之間、斜板6和底板5之間還連接有豎支撐板7，所述豎板4和豎支撐板7之間、相鄰豎支撐板7之間還設(shè)有橫支撐板8。通過用板狀加強(qiáng)板來替代條狀加強(qiáng)筋，使得支撐體2的穩(wěn)固性更好，并且頂板3和底板5之間、斜板6和底板5之間的橫支撐板8不需一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，只要均勻設(shè)置即可，均可以提供很好的支撐作用，還可以分散支撐體2的局部應(yīng)力，進(jìn)一步提高支撐體2的穩(wěn)固性，不易散架扭裂。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地限定，為解決鉆桿24在旋入旋出時(shí)產(chǎn)生的斜向的力會(huì)造成膠芯扭裂的問題，所述橫支撐板8和豎支撐板7上均設(shè)有米字型加強(qiáng)筋9。米字型加強(qiáng)筋9設(shè)置在橫支撐板8和豎支撐板7的表面，并且米字型加強(qiáng)筋9的端部與橫支撐板8和豎支撐板7的邊緣相接，設(shè)計(jì)的米字型加強(qiáng)筋9，可以在八個(gè)方向上均起到很好地支撐加固作用，相比于現(xiàn)有的設(shè)置單線條型加強(qiáng)筋，具有更多的支撐方向，可以很好地對(duì)鉆桿24在旋入旋出時(shí)產(chǎn)生的斜向的力進(jìn)行支撐，大大提高了支撐體2的支撐強(qiáng)度。

本實(shí)施例其他部分與上述實(shí)施例相同，這里不再贅述。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地限定，為解決支撐體2與橡膠體1脫離錯(cuò)位的問題，所述頂板3、豎板4、底板5以及斜板6的外表面上均設(shè)有插入橡膠體1內(nèi)的凸塊10，所述凸塊10的側(cè)壁上設(shè)有向支撐體2傾斜的加固桿11。凸塊10插入橡膠體1后，可以增大支撐體2與橡膠體1之間的滑動(dòng)摩擦，避免了支撐體2與橡膠體1在收到外部應(yīng)力的時(shí)候發(fā)生脫離的現(xiàn)象。

本實(shí)施例其他部分與上述實(shí)施例相同，這里不再贅述。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地限定，為解決橡膠進(jìn)入活塞凹槽23影響密封性的問題，所述斜板6上設(shè)有擋膠板12，擋膠板12的一端固定在斜板6上，另一端延伸到相鄰斜板6的邊緣。擋膠板12采用硬質(zhì)材料，可以擋住在活塞22上推過程中，相鄰支撐體2之間擠出的橡膠，在支撐體2靠近的過程中，擋膠板12的一端固定，另一端向相鄰斜板6靠近，插入或者覆蓋到相鄰的斜板6，并且擋膠板12設(shè)置在斜板6的外側(cè)邊緣，并與斜板6的外邊緣平齊，使得很容易進(jìn)入本來用于放置活塞凹槽23內(nèi)的橡膠被擋在擋膠板12下面，無法進(jìn)入用于放置活塞22的活塞凹槽23，避免了活塞22無法移動(dòng)到指定位置，影響膠芯的密封效果的問題。進(jìn)一步的，所述斜板6上與擋膠板12對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有能夠容納擋膠板12的凹槽13。在支撐體2收到擠壓靠近的時(shí)候，擋膠板12可以插入相鄰斜板6上的凹槽13內(nèi)，一方面方便了擋膠板12的放置，避免影響密封性，另一方面，使得相鄰的支撐體2之間通過擋膠板12進(jìn)行了加固，進(jìn)一步地提高了整個(gè)膠芯的穩(wěn)固性。

本實(shí)施例其他部分與上述實(shí)施例相同，這里不再贅述。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地限定，為解決膠芯耐磨性較低的問題，所述橡膠體1的中心設(shè)有上下貫通的通孔14，通孔14的側(cè)壁上設(shè)有防磨層21。所述防磨層21包括由內(nèi)到外依次設(shè)置的丁腈-聚氯乙烯橡膠層15、金屬加強(qiáng)層16、以及無紡布層17，所述金屬加強(qiáng)層16與丁腈-聚氯乙烯橡膠層15接觸的表面上設(shè)有加強(qiáng)槽18。金屬加強(qiáng)層16可以提高膠芯與鉆桿24接觸面的抗壓強(qiáng)度，另一方面，丁腈-聚氯乙烯橡膠層15與金屬加強(qiáng)層16貼合，一部分橡膠伸入到加強(qiáng)槽18內(nèi)，使得金屬加強(qiáng)層16不易與丁腈-聚氯乙烯橡膠層15在強(qiáng)壓下脫離。進(jìn)一步地，所述無紡布層17包括橡膠套19以及設(shè)置在橡膠套19內(nèi)呈十字分布的無紡布20。常規(guī)膠芯防磨層內(nèi)設(shè)置的無紡布層17為層狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置的十字分布的無紡布層17相比于層狀分布，具有更好的加固效果，不易變形。

本實(shí)施例其他部分與上述實(shí)施例相同，這里不再贅述。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。