一种顶部驱动装置的内平衡金属密封冲管总成技术领域
本发明涉及石油天然气、地热等资源的钻井工程辅助设备技术领域，具体涉及一
种顶部驱动装置的内平衡金属密封冲管总成。
背景技术
钻井顶驱在钻井工作过程需要通过冲管总成的高压循环钻井液通道，持续地注入
高压钻井液至钻杆内。石油钻井顶驱的冲管总成是旋转系统和循环系统之间的一个连接
件，主要功能表现在两方面：其一，冲管总成上、下分别需要紧固在鹅颈管和主轴端确保高
压钻井液流通；另外，冲管总成需要足够的压紧力把动静密封环压紧固定以形成严格密封
状态保障内部高压钻井液在旋转状态下不外泄。
目前，冲管总成按照密封类型分为盘根密封和机械密封两类。但在使用中，盘根及
中心管极易损坏需经常拆卸更换。其原因如下：盘根密封冲管所有工作压力集中在密封圈
上，极易密封失效；机械密封冲管，存在成本高且拆卸安装过程复杂，而且该核心技术被国
外公司垄断，且存在弹簧补偿装置不足，局部偏心磨损动静环现象，难以通过调节弹簧间隙
改善泄漏问题，更重要的是，机械密封冲管难以完全密封海水。具统计，在涠洲油田钻井冲
管使用平均时间仅40小时，特别是在散热性差、温度高、粘度高的油基钻井液作业中，平均
使用时间仅1天。
因此目前的冲管总成普遍存在的问题：拆装复杂，密封效果差，可靠性差等特点。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种装拆简单、加工方便且使用寿命长的顶部驱
动装置的内平衡金属密封冲管总成。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种顶部驱动装置的内平衡金属密封冲管
总成，包括上总成和下总成，所述上总成插入所述下总成内并固定连接，所述上总成包括第
一由壬、密封滑套、承压浮动体和密封静环、连接螺栓、弹簧装置、0型密封圈；所述下总成包
括第二由壬、密封动环、O型密封圈。
作为优选，所述上总成与所述下总成通过连接螺栓固定连接。
作为优选，在所述密封滑套与所述承压浮动体之间还设有弹簧装置，且位于所述
连接螺栓与所述密封滑套本体之间，所述上总成与所述下总成外壁周向上均布16个。
作为优选，所述密封静环上端与所述承压浮动体连接；所述密封静环下端与所述
密封动环接触，且所述密封静环下端与所述密封动环面与面之间在径向上可相对转动，其
所述密封静环的中心孔直径与配套的所述上总成的中心管匹配，所述密封静环的径向上总
成中心管可自由转动。
作为优选，所述第二由壬上端与所述密封动环连接，所述第二由壬下端与主轴连
接，所述第二由壬的中心孔直径与所述下总成的中心管相匹配。
作为优选，所述连接螺栓尺寸与主轴连接螺纹尺寸匹配。
本发明具有以下优点：结构简单，加工方便，便于量产，且生产成本低；在操作过程
中拆装方便，应用前景良好，能与现役钻井顶驱配套使用；内平衡金属密封冲管，有效提高
平衡度，保证工具严格密封性，提升总成的使用寿命，同时拆装方便能够减少修理停工时
间，提高作业时效。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1—第一由壬；2—密封滑套；3—连接螺栓；4—弹簧装置；5—承压浮动体；
6—密封静环；7—密封动环；8—第二由壬；9—o型密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明的最佳具体实施例的一种顶部驱动装置的内平衡金属密封冲
管总成，包括上总成和下总成，所述上总成插入所述下总成内并固定连接，所述上总成包括
第一由壬1、密封滑套2、承压浮动体5和密封静环6、连接螺栓3、弹簧装置4、0型密封圈9；所
述下总成包括第二由壬8、密封动环7、O型密封圈9。
作为优选，所述上总成与所述下总成通过连接螺栓3固定连接。
作为优选，在所述密封滑套2与所述承压浮动体5之间还设有弹簧装置4，且位于所
述连接螺栓3与所述密封滑套2本体之间，所述上总成与所述下总成外壁周向上均布16个。
作为优选，所述密封静环6上端与所述承压浮动体5连接；所述密封静环6下端与所
述密封动环7接触，且所述密封静环6下端与所述密封动环7面与面之间在径向上可相对转
动，其所述密封静环6的中心孔直径与配套的所述上总成的中心管匹配，所述密封静环6的
径向上总成中心管可自由转动。
作为优选，所述第二由壬8上端与所述密封动环7连接，所述第二由壬8下端与主轴
连接，所述第二由壬8的中心孔直径与所述下总成的中心管相匹配。
作为优选，所述连接螺栓3尺寸与主轴连接螺纹尺寸匹配。
本发明具有以下优点：结构简单，加工方便，便于量产，且生产成本低；在操作过程
中拆装方便，应用前景良好，能与现役钻井顶驱配套使用；内平衡金属密封冲管，有效提高
平衡度，保证工具严格密封性，提升总成的使用寿命，同时拆装方便能够减少修理停工时
间，提高作业时效。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
1)安装
①将第二由壬专用扳手拧紧并调整公差至最佳位置；
②将第一由壬用手动方式安装上紧并对连接处及O型密封圈涂抹润滑脂；
③将密封滑套的螺栓孔与第一由壬的螺纹孔对齐，并拧紧六角螺钉、转动第一由
壬至另外的螺钉安装到位；
④将静环放置在动环上并调整弹簧间隙及预紧力，拧紧螺钉。
2)试压
①连接带止回阀压力管线至试压口；
②按照标准向上、下由壬液压油腔注入液压介质，液压强度至规定值。试压等级：
1.5Mpa、5Mpa、15Mpa和30Mpa，均要求保压5分钟。
3)动静环更换程序
①清理冲管周边的泥浆及异物；
②旋松上由壬内六角紧定螺钉；
③旋松弹簧将调压帽至顶部；
④用工具调整六角螺母，使件号密封滑套下密封套向上滑动，定位销滑出静环槽
孔；
⑤取出静环、动环；
⑥将新静环放置在动环上并调整弹簧间隙及预紧力，拧紧螺钉。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技
术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案
的保护范围之内。