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浮箍专利汇集7篇

2020-10-11 22:52:57

  浮箍专利 1篇:

  浮箍

  第一、技术领域

  本发明涉及石油、天然气勘探开发领域,特别是涉及一种浮箍。

  第二、背景技术

  在石油天然气勘探开发过程中,需要使用浮箍等固井工具。从本质上看,浮箍是一种安装在固井管串尾端上的单向阀。在固井时,浮箍保证水泥浆不倒返,从而保证固井品质。

  在现有技术中,最常使用的浮箍是卡簧式浮箍。然而,卡簧式浮箍通过被收缩的弹性卡簧连接在一起而且不能再将两者拆开,这给现场施工造成了不便。

  第三、发明内容

  针对上述问题,本发明提出了一种浮箍。根据本发明的浮箍,可容易地将浮箍的壳体和其内部的单向阀拆开并且更换其中的部件,从而极大地方便了现场施工。

  根据本发明的浮箍包括壳体和安装在壳体内的单向阀,还包括连接卡带和撑起螺钉,连接卡带周向延伸并且在安装撑起螺钉后,在撑起螺钉的作用下径向地同时嵌入在单向阀的阀座内和壳体内,从而使单向阀和壳体相连;在取出所述撑起螺钉后,所述连接卡带缩回到所述阀座内和壳体内,从而使所述单向阀和壳体分开。

  根据本发明的浮箍,安装上撑起螺钉后,可借助于连接卡带将壳体和单向阀牢固地连接在一起。在取下撑起螺钉后,就可以方便地将单向阀从壳体内取出。这样,在现场施工期间,当浮箍的壳体或单向阀损坏时,就可以方便地进行维修或更换,而无需彻底更换新的浮箍。这极大地方便了施工操作,并且降低了施工成本。

  在一个实施例中,在阀座的外表面上设置有第一卡接槽,在壳体的内表面上设置有与第一卡接槽对应的第二卡接槽,连接卡带能径向地同时嵌入第一卡接槽和第二卡接槽内。第一卡接槽和第二卡槽对连接卡带起到限位作用,从而能方便、准确地安装连接卡带。此外,壳体和单向阀也能够通过第一卡接槽、第二卡槽和嵌入在第一卡接槽、第二卡槽内的连接卡带牢固地连接在一起。

  在一个实施例中,连接卡带预承载在第一卡接槽内,在阀座内设置有从其端部向其内部延伸的螺纹孔,螺纹孔延伸越过第一卡接槽并且螺纹孔的侧壁与第一卡接槽有交叠区,撑起螺钉安装在螺纹孔内并且延伸越过交叠区,以将预承载在第一卡接槽内的连接卡带撑起并同时嵌入到第一卡接槽和第二卡接槽内。优选地,第一卡接槽的深度大于或等于连接卡带的厚度。根据这种结构,由于第一卡接槽的深度大于或等于连接卡带的厚度,因此预承载在第一卡接槽内的连接卡带不会凸出到阀座的外表面之外,这样就能够非常容易地将阀座安装到壳体内部。随后,通过向螺纹孔内拧入撑起螺钉,连接卡带被撑起,由此使单向阀和壳体连接到一起。还根据这种结构,在将撑起螺钉从螺纹孔内取出后,连接卡带会再次回落到第一卡接槽内,从而能够非常容易地将阀座从壳体内取出。

  在一个实施例中,连接卡带由多个连接卡带段组成,对应于每个连接卡带段设有至少两个撑起螺钉。通过这种结构,可非常容易地安装连接卡带。例如,非常容易地将多个连接卡带段组安装在第一卡接槽内。在一个优选的实施例中,连接卡带由两个相同的连接卡带段组成,对应于一个连接卡带段设有两个撑起螺钉,并且两个撑起螺钉各自布置在一个连接卡带段的两个端部处。当连接卡带段的数量大于两个或更多时,会导致浮箍的装配变得复杂,因此优选为两个连接卡带段。布置在连接卡带段的两端的撑起螺钉能够将连接卡带段稳定地撑起。

  在一个实施例中,在连接卡带的外侧缠绕有弹性束带。弹性束带可将多个连接卡带牢固地束缚在第一卡接槽内,防止这些连接卡带段从第一卡接槽掉落,从而极大地方便了浮箍的装配。

  在一个实施例中,在阀座的外表面上并且在连接卡带的下游设置有密封圈。

  在一个实施例中,阀座具有轴向的贯通孔,单向阀还包括与阀座相连的镂空篮,在镂空篮内安装有阀芯。该阀芯包括阀杆和复位弹簧,阀杆的主体能延伸穿过镂空篮的底面上的孔并且阀杆的密封端能与贯通孔的内端密封配合;复位弹簧的一端连接在镂空篮的底面上,另一端连接在阀杆上。

  在一个实施例中,贯通孔的内端构造成朝向轴向倾斜的内锥形配合面,阀杆的密封端构造为与内锥形配合面的锥形外表面。根据这种结构,增大了贯通孔与阀杆的密封端之间的接触面,从而有助于提高单向阀的密封性。

  在一个实施例中,壳体轴向延伸越过镂空篮。这样,壳体可与镂空篮起到保护作用,仅允许地层压力从镂空篮的底面朝向浮箍传递。

  与现有技术相比,本发明的优点在于:(1)在装配本发明浮箍时,安装上撑起螺钉后,可借助于连接卡带将壳体和单向阀牢固地连接在一起。在取下撑起螺钉后,就可以方便地将单向阀从壳体内取出。这样,在现场施工期间,当浮箍的壳体或单向阀损坏时,就可以方便地进行维修或更换,而无需彻底更换新的浮箍。这极大地方便了施工操作,并且降低了施工成本。(2)从整体上看,本发明的浮箍的结构简单,加工、组装方便,密封性好,能实现现有技术中的浮箍的所有功能。

  第四、附图说明

  在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:

  图1示意性地显示了根据本发明的浮箍的结构;

  图2以立体剖视图的方式示意性地显示了根据本发明的单向阀的结构;

  图3以立体剖视图的方式示意性地显示了根据本发明的阀座的结构;

  图4以立体图的方式示意性地显示了根据本发明的连接卡带;

  图5示意性地显示了根据本发明的弹性束带。

  在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

  第五、具体实施方式

  下面将结合附图对本发明作进一步说明。

  图1示意性地显示了根据本发明的浮箍10的结构。如图1所示,浮箍10包括壳体1和安装在壳体1内的单向阀9。壳体1用于实现浮箍10与管串(未示出)相连。在固井施工期间,浮箍10或单向阀9确保固井水泥不会倒返。

  在图1所示的实施例中,单向阀9和壳体1通过处于单向阀9的阀座2外表面和壳体1的内表面之间的连接卡带3相连。具体来说,结合图1、2和3,在阀座2的外表面上设置有第一卡接槽21,在壳体1的内表面上设置有与第一卡接槽21对应的第二卡接槽11。在阀座2内设置有螺纹孔22。螺纹孔22延伸越过第一卡接槽21并且螺纹孔22的侧壁与第一卡接槽21有交叠区23。如图2或3所示,第一卡接槽21构造其深度D较大以使得其在径向上与螺纹孔22相交,使得螺纹孔22的侧部上形成了缺口。该缺口就是上述的交叠区23。

  在浮箍10的装配过程中,首先把连接卡带3安装在第一卡接槽21内。然后将单向阀9(携带着连接卡带3)安装到壳体1内并且使第一卡接槽21与第二卡接槽11正对。接下来,向螺纹孔22内安装撑起螺钉4,并且使撑起螺钉4延伸越过交叠区23。在这种情况下,安装在第一卡接槽21内的连接卡带3必然通过交叠区23与撑起螺钉4相接触。这样撑起螺钉4会将连接卡带3径向向外顶起,而使得连接卡带3在径向上同时嵌入到第一卡接槽21和第二卡接槽11内,单向阀9和壳体1也就因此通过连接卡带3而连接起来。当需要将单向阀9与壳体1分开时,仅需要将撑起螺钉4从螺纹孔22内取出,连接卡带3会顺应地回落到第一卡接槽21内,从而单向阀9和壳体1就分开了并且可以将单向阀9从壳体1中取出。

  优选地,第一卡接槽21的深度D大于或等于连接卡带3的厚度H。这样,在将连接卡带3安装到第一卡接槽21内后,连接卡带3不会凸出到阀座2的外表面之外。由此,可毫无阻挡地将单向阀9安装到壳体1内。这极大地方便了浮箍10的装配。

  在一个未示出的实施例中,连接卡带3还可以预安装在第二卡接槽11内,并且在壳体1内设置用于安装撑起螺钉的与螺纹孔22的螺纹孔。这样,通过安装撑起螺钉,可以将连接卡带顶起而在径向上同时嵌入到第一卡接槽21和第二卡接槽11内,实现单向阀9与壳体1的连接。在取出撑起螺钉后,连接卡带3回落到第二卡接槽11内,实现单向阀9与壳体1的分开。

  图4示意性地显示了根据本发明的连接卡带3。如图4所示,连接卡带3由两个完全相同的半圆形的连接卡带段41、42组成。在装配期间,将两个连接卡带段41、42安装到第一卡接槽21内。应注意的是,对应于每一个连接卡带段都有相应的撑起螺钉。例如,每一个连接卡带段都有两个撑起螺钉,并且两个撑起螺钉处于该连接卡带段的两个端部处。实际上,还可以根据需要设置更多个撑起螺钉。优选地,在使用图4所示的连接卡带3的情况下,在将连接卡带段41、42安装到第一卡接槽21内后,还在连接卡带段41、42(即,连接卡带3)的外侧缠绕弹性束带43(如图5所示)。弹性束带43可牢固地将连接卡带段41、42保持在第一卡接槽21内,而且当安装撑起螺钉4后,不会妨碍连接卡带段41、42被撑起。应理解的是,还可以根据需要使连接卡带3由多于两个连接卡带段组成。

  还如图1所示,在阀座2表面上在第一卡接槽21的下游设置有密封圈5。例如,在阀座2的外表面上设置有用于容纳密封圈5的密封圈槽55。密封圈5用于防止处于其下游的流体物质向上游反流到连接卡带3处或更上游处。

  再如图1和2所示,阀座2具有轴向的贯通孔24。单向阀9还包括与阀座2在下游相连的镂空篮7。在一个实施例中,两者通过螺纹连接。在图2所示的实施例中,镂空篮7的侧壁和底面由4条大体为“L”的杆25组成。在镂空篮7内安装有阀芯6。阀芯6包括阀杆61和复位弹簧62。阀杆61的主体能延伸穿过镂空篮7的底面上的孔71并且阀杆61的密封端63能与贯通孔24的内端90密封配合。复位弹簧62的一端连接在镂空篮7的底面上,另一端连接在阀杆61上。在固井施工中,在井内压力和复位弹簧62的作用下,密封端63可与贯通孔24的内端90的密封配合或分开。这些操作是本领域的技术人员所熟知的,这里不再赘述。

  优选地,贯通孔24的内端90构造成朝向轴向倾斜的内锥形配合面,阀杆61的密封端63构造为与内锥形配合面的锥形外表面,这有助于提高单向阀9的密封性。

  虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

  浮箍专利 2篇:

  浮箍、浮鞋

  本实用新型涉及钻油气井作业中的套管串结构。

  在石油钻井的完井固井作业过程中,浮箍、浮鞋作为套管串的下部结构,其使用性能的好坏直接影响着固井的质量,特别是在双级或多级固井作业过程中,只有在其套管下部结构可靠地关闭情况下方可进行下道工序。现有技术中的浮箍、浮鞋在使用中发现,其结构上存在着许多弊端。其原因在于:1.现场使用的自锁胶塞,其铁芯上装有外卡簧,卡簧槽设置在独立的碰压座上,这样由于外卡簧居中性差易被挡在碰压座以外,无法实现自锁,当管内压力释放后,在水泥浆回压作用下,自锁胶塞上返,使其铁芯上的密封圈退出碰压座内的密封段,也不能实现二次密封;2.由于现场使用的浮箍的结构密封性能不好,使用过程中无法实现二次密封,一旦浮箍、浮鞋失灵,容易导致注水泥胶塞上返和管内留水泥塞事故的发生;3.现用的浮鞋引下套管的阻力较大,连接丝扣较多,加工难度大,特别是当底座与外壳之间的丝扣松动退扣后,易于失灵。

  本实用新型提供了一种即使在浮箍、浮鞋失灵的情况下也能安全实现自锁,从而进行双级或多级固井作业的浮箍、浮鞋。

  本实用新型为如下结构:浮箍、浮鞋,包括自锁胶塞、浮箍和浮鞋,自锁胶塞101由硫化在铁芯2上的胶皮碗1及密封圈3组成,浮箍201的外壳7上装有底座19和浮球18,浮鞋301的外壳22装有浮球18,其特征在于自锁胶塞的铁芯2与插入头6为一体式结构,其上开设了卡簧槽5:浮箍的外壳7上依次装有碰压座8、内卡簧11、压环15和密封座16;浮鞋301的外壳22内装有密封座24,其外壳22的引下角为一锥形结构。

  本实用新型的优点在于:1、由于铁芯2中下部为空心,因此重量轻,成本低;2、由于浮箍、浮鞋采用压环、碰压座和内卡簧结构,即使浮箍、浮鞋失灵,也能实现二次密封和闭锁胶塞的作用;3、由于浮鞋下部为圆锥形状,容易入井。

  下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

  图1为浮球型浮箍、浮鞋工作原理图;

  图2为强制型浮箍、浮鞋工作原理图。

  如图1所示,自锁胶塞101由硫化在铁芯2上的胶皮碗1及密封圈3组成,其中下部为空心的铁芯2能够减轻自重和降低生产成本,铁芯2与插入头6为一体式结构,其上开设了卡槽5和密封圈3;浮箍、浮鞋分为浮球型浮箍、浮鞋和强制型浮箍、浮鞋,浮球型浮箍的外壳内依次装有底座19(其上开有一个中心孔20和四个等径循环孔21)、浮球18、密封座16(密封座上硫化有密封胶皮17)、压环15、内卡簧11(内卡簧11由倒齿12、卡簧条13和卡簧座14组成,倒齿12的内外两面为锥形,卡簧座14能使整个内卡簧11具有极好的居中性,卡簧条13的弹性极好,容易使自锁胶塞的插头6顺利地进入内卡簧11后卡住自锁胶塞,防止退出)和碰压座8(其上装有密封圈10并有内锥面结构),外壳7与碰压座8之间采用粘胶丝扣连接,浮鞋的外壳22内装有密封座24,其外壳22开有一个中心孔29和两个等径装配孔28,其引下角为一锥形结构。此类结构适用于浅井和中深井。

  强制型浮箍、浮鞋如图2所示,密封座16和24下分别依次为钢制密封球冠37,其下有一套有弹簧39的支承杆38,支承杆置于中心孔36中。此类结构适用于深井和超深井。

  这两类浮箍、浮鞋碰压前的结构分别为图1、图2去掉自锁胶塞的结构。

  下套管前,首先将浮鞋与第一根套管公扣连接并紧扣入井,然后按照套管柱设计的要求确定浮箍与浮鞋之间的套管数量,连接好浮箍并紧扣入井,依次下完套管,座好井口,上好水泥头,进行注水泥施工作业。注完水泥浆后,打开水泥头上的挡销,自销胶塞在注水泥浆前安装在水泥头内,压自锁胶塞101,当泵送自锁胶塞至浮箍内的碰压座8时,在液压作用下,插入头6触及到内卡簧11的倒齿12的内表面的瞬间,卡簧条13受压向外发生弯曲变形,倒齿12也向外张开,其直径变大,插入头6便轻松地进入内卡簧11之中,此时卡簧条13和倒齿12在弹力作用下迅速恢复至原始状态,当插入头6的底面触及到压环14的上表面时,自锁胶塞不再下行而碰压。停泵放回水后,特别是在浮箍、浮鞋失灵的情况下,自锁胶塞在水泥浆回压的作用下上返,当插入头6上的卡簧槽5的下台阶台面上返到倒齿12的下台阶肩面时,两者便挂合在一起带着整个内卡簧11上返,当返至碰压座8的下内锥面时,内卡簧便沿锥面继续上返,随着锥面长度的缩短,其直径缩小,使卡簧条13向内发生弯曲变形,倒齿12也向内收缩,直径变小,当上返至倒齿12的内外表面分别与卡簧槽5的表面和锥面都紧密接触在一起时,自锁胶塞和内卡簧11均不再上返,并把自锁胶塞的插入头卡死,实现自锁。而此时的密封圈3仍在碰压座8的密封段内,从而实现二次密封,结束本次的固进施工作业,如图1或2所示。

  浮箍专利 3篇:

  双密封浮箍

  第一、技术领域

  本实用新型涉及一种石油固井用浮箍,尤其是一种可防止固井时浮箍失 效,阻止水泥浆倒流的双密封浮箍。

  第二、背景技术

  浮箍是石油固井专用附件,浮箍下连接浮鞋,上连接套管串,用于固井 时阻挡胶塞实现碰压,控制水泥塞高度。固井中浮球阻流失效、水泥浆倒流 时有发生,只能通过井口憋压侯凝。在无法实施井口憋压情况下,水泥浆倒 流,造成套管内留塞过长,管外返高不够,不满足封固要求,需进行二次固 井补救,造成巨大的经济损失和时间浪费,甚至可能导致固井事故。封固段 越长,留塞越严重。因此,改进浮箍结构,增加阻流、密封的可靠性,确保 在浮箍失效情况下仍能有效阻止水泥浆倒流,安全完成固井任务非常重要。

  第三、实用新型内容

  本实用新型的目的在于提供一种双密封浮箍结构,利用本结构原理制作 的浮箍不增加液体流动阻力,在浮箍失效时不需井口憋压可有效阻止水泥浆 倒流,避免固井事故,确保管外水泥浆达到设计高度,实现对待封地层的有 效封固。

  本实用新型采用如下技术方案:一种双密封浮箍,包括浮箍体和设置在 浮箍体内腔的阻流环、浮球、弹簧、弹簧支架,在浮箍阻流环上方设置一柱 状密封盘,密封盘上设置数个轴向过流孔,在密封盘的侧面径向对称设置一 组剪切销钉,剪切销钉另一端插入浮箍体内,支撑密封盘悬于浮箍体的阻流 环上方,在剪切销钉下方沿密封盘柱面设置一安装环槽和密封圈槽,密封圈 槽中放置有用来阻止液体沿环隙流过的侧密封圈,安装环槽用来放置弹性卡 环,在浮箍体上对应开一弹簧卡槽,弹簧卡槽位于密封盘底面与阻流环上表 面接触时安装环槽对应的位置。

  所述密封盘下端面设置有一装有密封圈的底密封圈槽,阻流环上端面对 应位置设置有一密封槽。

  所述密封盘为一柱状金属盘,轴向设置6-8过流孔,过流孔总过流面积 大于阻流环过流面积。

  本实用新型的有益效果是:注完水泥浆后,胶塞在压塞液推动下下行, 落于密封盘上时受阻并堵塞密封盘通道,使密封盘上压力升高,并将密封盘 上销钉剪断,密封盘下落于阻流环上,弹簧卡环将密封盘和浮箍锁为一体, 实现密封盘上下液体完全阻隔,有双密封、双保险作用。该结构浮箍具有注 水泥时不增大流动阻力(密封盘过流面积大于阻流环过流面积),磨损小(金 属材料耐磨且过流面积大),防落物堵塞(落物仅能堵塞密封盘一个通孔, 不可能堵塞所有通孔),密封可靠(双保险密封)的特点。

  第四、附图说明

  图1是本实用新型的双密封浮箍的结构示意图。

  第五、具体实施方式

  下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明:

  如图1所示,本实用新型的双密封浮箍,包括浮箍体1和设置在浮箍体 内腔的阻流环5、浮球10、弹簧11、弹簧支架6,在浮箍阻流环5上方设置 一密封盘7,其上设置数个轴向过流孔13,在密封盘7的侧面径向对称设置 一组剪切销钉2,剪切销钉2另一端插入浮箍体1内,支撑密封盘7悬于阻 流环5上方,在剪切销钉2下方沿密封盘7柱面设置一安装环槽和密封圈槽, 密封圈槽中放置有用来阻止液体沿环隙流过的侧密封圈4,安装环槽用来放 置弹性卡环3,在浮箍体1上对应开一弹簧卡槽9,弹簧卡槽9位于密封盘 7底面与阻流环5上表面接触时安装环槽对应的位置。

  所述密封盘7下端面设置有一装有密封圈的底密封圈槽8,阻流环上端 面对应位置设置有一密封槽12。

  所述密封盘7为一柱状金属盘,轴向设置6-8过流孔,过流孔总过流面 积大于阻流环过流面积。

  本实用新型在与密封盘对应的浮箍体上开一弹簧卡槽9,用于密封盘7 下行落在阻流环5上时,弹性卡环3伸入其槽内,将两者锁为一体;所述弹 簧、弹簧支架、浮球、阻流环同现有浮箍,用于支撑胶塞碰压,控制水泥液 面,阻止水泥浆倒流;所述密封盘7周向布置6-8个轴向过流孔13,总过 流面积大于阻流环5过流面积,密封盘7底面有一底面密封圈槽8,用于放 置底密封圈,在密封盘7坐于阻流环5上时,该密封圈槽8与阻流环密封槽 12对应,压缩其内底密封圈,将阻流环过流通道与密封盘各过流孔彻底分 隔。密封盘7侧面开有安装环槽和密封圈槽,密封圈槽用于安放侧密封圈4, 防止流体从浮箍体1与密封盘7间隙流过,安装环槽用来放置弹性卡环3, 在密封盘下行坐于阻流环5上时,弹性卡环3伸入到浮箍体上弹性卡槽9内 将两者锁为一体;所述剪断销钉2为经过受力计算、沿密封盘7径向对称设 置一组销钉,其一端固固定于浮箍体1,另一端插入密封盘7,用于碰压前 支撑密封盘7、将其悬于阻流环5之上一定距离,保持过流通畅;胶塞落在 其上时能及时剪断使密封盘7落于阻流环5上实现密封。所述剪切销钉组为 密封盘控制开关,受剪使密封盘密封。弹簧卡槽9为密封盘7落于阻流环上 时容纳弹簧卡环3的周向槽,弹簧3将密封盘与浮箍锁为一体,阻止水泥浆 倒流。

  综上所述,本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中,相同领域内 的有识之士在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例, 但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。

  浮箍专利 4篇:

  水泥浮箍浮鞋

  第一、技术领域

  本实用新型涉及石油、天然气井钻完井固井工程用工具技术领域,具体为水泥浮箍浮鞋。

  第二、背景技术

  目前在石油、天然气井固井工程施工中使用的浮箍、浮鞋的基座有铸铝、玻璃钢、和普通水泥石三种,但是现有技术中的水泥浮箍浮鞋还存在以下不足。

  铸铝基座浮箍浮鞋存在以下问题:1、存在可钻除时间长(多达4小时);2、失效率高;3、钻磨浮箍浮鞋和水泥塞需要起下钻更换钻头,耗时长,工序复杂;4、钻浮箍浮鞋后存在部分金属块、弹簧构件等大块异物存在,容易带来卡钻风险,以及后续开采过程中下入工具受卡风险。

  玻璃钢基座浮箍浮鞋存在以下问题:1、需要定制模具,成本高;2、工序多,废品率高;3、制作过程中能耗大、设备要求高;4、由于玻璃钢的难降解,环保压力大。

  普通水泥石基浮箍浮鞋存在以下问题:1、工具强度低,承压能力不足;

  2、失效率高达70%;3、制备时间长,光水泥石养护耗时就长达30天;4、密封性能差;5、和其他附件胶结质量不好,易脱落。

  第三、实用新型内容

  本实用新型的目的在于提供水泥浮箍浮鞋,以解决现有浮箍浮鞋加工复杂、造价高、失效率高、耗时长、后续工作复杂的问题。

  为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:水泥浮箍浮鞋,包括外壳,所述外壳内设有固定座,所述固定座上设有通槽口、密封槽和第一空腔,所述固定座内设有隔板,所述隔板内设有通孔,所述隔板内固定连接有连接块,所述连接块内设有第二空腔和滑轨,所述第二空腔内固定连接有第一电磁铁,所述滑轨内滑动连接有滑轮,所述滑轮的一侧设有支杆,所述支杆滑动连接于连接块内。

  优选的,所述支杆的另一端设有滑块,所述滑块的滑动连接于第二空腔。

  优选的,所述滑块的上端设有第二电磁铁。

  优选的,所述滑块的下端设有滑杆,所述滑杆的下端穿过连接块与密封块连接。

  优选的,所述密封块的下端设有横板,所述横板的上端设有连接杆。

  优选的,所述连接杆的上端穿过固定座与滑动板连接,所述滑动板的外表面滑动连接于第一空腔内。

  与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:1.该浮箍浮鞋解决现有浮箍浮鞋加工复杂、造价高、失效率高、耗时长、后续工作复杂等问题,提供一种高强度、有效性好、成本低、制作耗时短、简化后续工作的新型浮箍浮鞋。

  2.该浮箍浮鞋第一电磁铁和第二电磁铁相互吸引过程中移动较为稳定快捷,使得浮箍浮鞋更加稳定。

  第四、附图说明

  图1为本实用新型的整体结构示意图;

  图2为本实用新型的第一电磁铁电路图;

  图3为本实用新型的第二电磁铁电路图。

  图中:1外壳、21固定座、22通槽口、23密封槽、24第一空腔、31隔板、32通孔、41连接块、42第二空腔、43滑轨、44第一电磁铁、45滑轮、46支杆、47滑块、48第二电磁铁、49滑杆、51密封块、52横板、53连接杆、54滑动板。

  第五、具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:水泥浮箍浮鞋,包括外壳1,外壳1内设有固定座21,固定座21上设有通槽口22、密封槽23和第一空腔24,通槽口22和密封槽23相连通,固定座21内设有隔板31,隔板31内设有通孔32,隔板31内固定连接有连接块41,隔板31将连接块41固定,连接块41内设有第二空腔42和滑轨43,第二空腔42内固定连接有第一电磁铁44,滑轨43内滑动连接有滑轮45,滑轮45可以在滑轨43内滑动带动支杆46在连接块41内滑动,滑轮45的一侧设有支杆46,支杆46滑动连接于连接块41内。

  请参阅图1,外壳1的采用特性水泥制成,特性水泥成分为特种快干水泥4000g+球磨40/70目粗砂1000g+球磨90/160目细砂1000g+高温粘连剂200g+高强促进剂50g+高温稳定剂20g+防高温衰减剂30g+消泡剂5g+减阻剂10g+水1600g,可以达到1、50℃,常压养护5天,水泥石强度大于70MPa;2、清水试压30MPa,30min压降小于0.07MPa;3、PDC钻头钻磨时间小于30min;4、耐固井水泥浆冲刷时间大于12小时;5、胶结强度大于10MPa的效果。

  请参阅图1,支杆46的另一端设有滑块47,滑块47可以在第二空腔42滑动直到第二电磁铁48和第一电磁铁44相互接触,滑块47的滑动连接于第二空腔42。

  请参阅图1,滑块47的上端设有第二电磁铁48。

  请参阅图1,滑块47的下端设有滑杆49,滑杆49在连接块41内滑动,滑杆49的下端穿过连接块41与密封块51连接。

  请参阅图1,密封块51的下端设有横板52,密封块51完全插入到密封槽23将密封槽23封住,此时横板52紧贴在固定座21下表面,横板52的上端设有连接杆53。

  请参阅图1,连接杆53的上端穿过固定座21与滑动板54连接,滑动板54的外表面滑动连接于第一空腔24内,滑动板54在第一空腔24内滑动使得滑动板54和密封块51的移动较为稳定。

  请参阅图2,控制开关的型号为TY10AR22PL-211M4G,该型号的控制开关具有正、空两挡调节,通过旋转控制开关能够控制第一电磁铁44的断电和通电,第一电磁铁44的型号为YR-P65/30,且通过电路串联到控制开关和工作电源上。

  请参阅图3,控制开关的型号为TY10AR22PL-211M4G,该型号的控制开关具有正、空两挡调节,通过旋转控制开关能够控制第二电磁铁48的断电和通电,第二电磁铁48的型号为YR-P65/30,且通过电路串联到控制开关和工作电源上。

  本实用新型在具体实施时:首先该浮箍浮鞋采用特种快干水泥4000g+球磨40/70目粗砂1000g+球磨90/160目细砂1000g+高温粘连剂200g+高强促进剂50g+高温稳定剂20g+防高温衰减剂30g+消泡剂5g+减阻剂10g+水1600g制成,解决现有浮箍浮鞋加工复杂、造价高、失效率高、耗时长、后续工作复杂等问题,提供一种高强度、有效性好、成本低、制作耗时短、简化后续工作的新型浮箍浮鞋,使用时,石油可以从通孔32进入固定座21的上方,此时插接第一电磁铁44和第二电磁铁48的电源并打开第一电磁铁44和第二电磁铁48,由于第一电磁铁44和第二电磁铁48之间相互吸引,使得第二电磁铁48带动滑块47在第二空腔42内滑动的同时带动滑轮45在滑轨43内滑动直到第一电磁铁44和第二电磁铁48接触,此时支杆46和滑杆49在连接块41内滑动,密封块51插入到密封槽23内,滑动板54 在第一空腔24内滑动保证密封块51移动过程的稳定。

  尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

  浮箍专利 5篇:

  防脱式浮箍浮鞋

  第一、技术领域

  本实用新型涉及一种石油钻井用装置,特别涉及一种防脱式浮箍浮鞋。

  第二、背景技术

  浮箍浮鞋是一种石油钻井用的辅助装置,能产生浮力的套管引鞋或接箍,由于浮鞋或浮箍耐高温,密封性和可钻性好,连接方便,因而可代替引鞋,套管鞋等。油田开发早期使用的阻流环又称浮箍,其作用是固井注水泥时用来控制固井胶塞下行位置,防止水泥浆倒返,限制人工井底的深度,保证油层套管底部的封固质量。浮鞋是用来引导套管柱沿井筒顺利下到井内,防止套管脚插入井壁岩层,减少下井阻力,同时也具有防止水泥浆回流的作用。

  在固井作业结束后,由于钻井后续作业的需要,多数情况下都要对浮箍、浮鞋内部芯体进行钻除,因此可钻性是衡量浮箍、浮鞋的一个重要指标。从内部结构上来看其可钻性的好坏主要取决于内部元件的材料材质。目前浮箍、浮鞋的内部元件材料主要有铸铁、铝合金和水泥混凝土三种,前两者密封性好,但是可钻性差;后者可钻性好,但密封性差。

  在钻浮箍、浮鞋作业中,由于其内部结构可钻性差或套管底部水泥胶结质量差,浮箍、浮鞋很容易倒转与套管脱扣。浮箍、浮鞋一旦与套管脱离后,就会起下钻遇阻、电测遇阻,常规打捞工具都无法处理,严重时就要填井侧钻或者整拖井架重新钻井。目前使用的浮鞋、浮箍都普遍存在着、潜在的井下安全隐患,一旦触发将带来巨大的井下复杂故障。

  第三、发明内容

  本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种防脱式浮箍浮鞋,防止其整体倒转松扣,避免浮箍浮鞋落井事故的发生,将井下复杂故障苗头扼杀在萌芽之中,侧翼能够起到扶正,使套管居中,提高固井质量。

  其技术方案是:包括引鞋、浮鞋、浮球、球篮、阻流板、浮箍、公扣、水利喷嘴、侧翼、密封面,浮箍的上部车有母扣,在浮箍的内部设有浮球、球篮、阻流板,浮箍的下部车有公扣,浮箍的外侧设有侧翼,浮箍的下部通过公扣螺纹连接浮鞋,浮鞋的外侧一体设有侧翼,浮鞋的下部为引鞋,引鞋的内部为中空,在引鞋的端头分布有水利喷嘴。

  优选的,浮箍外侧的侧翼在浮箍上居中设置,浮箍上的侧翼设有四片或六片,浮鞋外侧的侧翼在浮鞋上居中设置,浮鞋上的侧翼设有四片或六片。

  优选的,浮箍上的侧翼与浮鞋上的侧翼设置在竖直一条线上。

  优选的,侧翼为梯形,侧翼内侧边长度大于外侧边长度。

  优选的,在阻流板的内侧为密封面,密封面为锥面状。

  优选的,在侧翼与浮箍或浮鞋连接处焊接有加强板。

  优选的,加强板设置在侧翼的两侧,加强板为弯折状,加强板一侧焊接在浮箍或浮鞋上,加强板另一侧焊接在侧翼上。

  本实用新型的有益效果是:本实用新型解决了目前使用的浮鞋、浮箍都普遍存在着、潜在的井下安全隐患,一旦触发将带来巨大的井下复杂故障;另外,本实用新型在浮箍和浮鞋上设有侧翼,浮箍和浮鞋上侧翼与水泥紧密固定在一起,在钻打浮箍浮鞋时,防止其整体倒转松扣,避免浮箍浮鞋落井事故的发生,将井下复杂故障苗头扼杀在萌芽之中,侧翼能够起到扶正,使套管居中,提高固井质量。

  第四、附图说明

  附图1是本实用新型的结构示意图;

  附图2是浮箍的结构示意图;

  附图3是浮鞋的结构示意图;

  附图4是引鞋的结构示意图;

  附图5是实施例2的结构示意图;

  附图6是实施例2加强板的结构示意图;

  图中:引鞋1、浮鞋2、浮球3、球篮4、阻流板5、浮箍6、公扣7、水利喷嘴8、侧翼9、密封面10、加强板11。

  第五、具体实施方式

  以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

  实施例1:

  如图1或4,本实用新型包括引鞋1、浮鞋2、浮球3、球篮4、阻流板5、浮箍6、公扣7、水利喷嘴8、侧翼9、密封面10,浮箍6的上部车有母扣,在浮箍6的内部设有浮球3、球篮4、阻流板5,球篮4内设有弹簧,浮箍6的下部车有公扣7,浮箍6的外侧设有侧翼9,浮箍6的下部通过公扣7螺纹连接浮鞋2,浮鞋2的外侧一体设有侧翼9,浮鞋2的下部为引鞋1,引鞋1的内部为中空,在引鞋1的端头分布有水利喷嘴8。

  如图2或3浮箍6外侧的侧翼9在浮箍6上居中设置,浮箍6上的侧翼9设有四片或六片,侧翼9能够起到扶正,使套管居中,浮鞋2外侧的侧翼9在浮鞋2上居中设置,浮鞋2上的侧翼9设有四片或六片,上下不能影响双钳紧扣。

  如图1,浮箍6上的侧翼9与浮鞋2上的侧翼9设置在竖直一条线上,浮箍6和浮鞋2上侧翼与水泥紧密固定在一起,能够有效防止浮箍浮鞋本体倒转,从而避免落井事故的发生。

  如图2或3,侧翼9为梯形,侧翼9内侧边长度大于外侧边长度,外侧边5cm,内侧边12cm,高3cm,侧翼采用焊接或一体化浇铸成型。

  如图1,在阻流板5的内侧为密封面10,密封面10为锥面状,锥面状密封面10与凡尔球3通过硫化在凡尔球上的橡胶吻合密封。

  本实用新型的工作过程为:

  1)将本实用新型螺纹连接在套管下部下入井筒,下入过程与常规井一致,浮箍6和浮鞋2上侧翼与水泥紧密固定在一起,能够有效防止浮箍浮鞋本体倒转,浮球3处于关闭状态。

  2)进行注水泥作业时,由于浮箍6、浮鞋2内压力大于管外压力,管内压力会将浮球3顶开,水泥浆从套管内流到套管环空。

  3)注水泥作业结束后,井口放压,浮球3在弹簧的作用下会关闭,使得套管外的水泥浆不会回流到套管内。

  本实用新型解决了目前使用的浮鞋、浮箍都普遍存在着、潜在的井下安全隐患,一旦触发将带来巨大的井下复杂故障。本实用新型在浮箍和浮鞋上设有侧翼,浮箍和浮鞋上侧翼与水泥紧密固定在一起,在钻打浮箍浮鞋时,防止其整体倒转松扣,避免浮箍浮鞋落井事故的发生,将井下复杂故障苗头扼杀在萌芽之中,侧翼能够起到扶正,使套管居中,提高固井质量。

  实施例2:

  如图1或4,本实用新型包括引鞋1、浮鞋2、浮球3、球篮4、阻流板5、浮箍6、公扣7、水利喷嘴8、侧翼9、密封面10,浮箍6的上部车有母扣,在浮箍6的内部设有浮球3、球篮4、阻流板5,浮箍6的下部车有公扣7,浮箍6的外侧设有侧翼9,浮箍6的下部通过公扣7螺纹连接浮鞋2,浮鞋2的外侧一体设有侧翼9,浮鞋2的下部为引鞋1,引鞋1的内部为中空,在引鞋1的端头分布有水利喷嘴8。

  如图2或3浮箍6外侧的侧翼9在浮箍6上居中设置,浮箍6上的侧翼9设有四片或六片,侧翼9能够起到扶正,使套管居中,浮鞋2外侧的侧翼9在浮鞋2上居中设置,浮鞋2上的侧翼9设有四片或六片,上下不能影响紧扣。

  如图1,浮箍6上的侧翼9与浮鞋2上的侧翼9设置在竖直一条线上,浮箍6和浮鞋2上侧翼与水泥紧密固定在一起,能够有效防止浮箍浮鞋本体倒转,从而避免落井事故的发生。

  如图2或3,侧翼9为梯形,侧翼9内侧边长度大于外侧边长度,外侧边5cm,内侧边12cm,高3cm,侧翼采用焊接或一体化浇铸成型。

  如图1,在阻流板5的内侧为密封面10,密封面10为锥面状,锥面状密封面10与凡尔球3通过硫化在凡尔球上的橡胶吻合密封。

  如图5或6,在侧翼9与浮箍6或浮鞋2连接处焊接有加强板11,通过加强板11加强侧翼9的受力强度,使侧翼9不易变形,延长使用寿命。

  如图5或6,加强板11设置在侧翼9的两侧,加强板11为弯折状,加强板11一侧焊接在浮箍6或浮鞋2上,加强板11另一侧焊接在侧翼9上。

  本实用新型的工作过程为:

  1)将本实用新型螺纹连接在套管下部下入井筒,下入过程与常规井一致,浮箍6和浮鞋2上侧翼与水泥紧密固定在一起,能够有效防止浮箍浮鞋本体倒转,浮球3处于关闭状态。

  2)进行注水泥作业时,由于浮箍6、浮鞋2内压力大于管外压力,管内压力会将浮球3顶开,水泥浆从套管内流到套管环空。

  3)注水泥作业结束后,井口放压,浮球3在弹簧的作用下会关闭,使得套管外的水泥浆不会回流到套管内。

  本实用新型解决了目前使用的浮鞋、浮箍都普遍存在着、潜在的井下安全隐患,一旦触发将带来巨大的井下复杂故障。本实用新型在浮箍和浮鞋上设有侧翼,浮箍和浮鞋上侧翼与水泥紧密固定在一起,在钻打浮箍浮鞋时,防止其整体倒转松扣,避免浮箍浮鞋落井事故的发生,将井下复杂故障苗头扼杀在萌芽之中,侧翼能够起到扶正,使套管居中,提高固井质量。在侧翼与浮箍或浮鞋连接处焊接有加强板,通过加强板加强侧翼的受力强度,使侧翼不易变形,延长使用寿命。

  实施例3,本实用新型提到的防脱式浮箍浮鞋,与实施例1和2不同之处是:

  所述的侧翼采用弧形结构,或采用半椭圆形结构,且侧翼与浮箍焊接连接,同样,使用时,可以实现浮箍6和浮鞋2的上侧翼与水泥紧密固定在一起,能够有效防止浮箍浮鞋本体倒转。

  以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换,尽属于本实用新型要求保护的范围。

  浮箍专利 6篇:

  可控单流阀浮箍

  第一、技术领域

  本实用新型涉及油气井固井装置技术领域,是一种可控单流阀浮箍。

  第二、背景技术

  油田固井作业时,常因为地层承压能力低,在泥浆中需要加入一定量的堵漏剂,防止洗井、下套管和固井过程中发生井漏;而在泥浆中含有堵漏剂的常规完井固井时,不能使用带有单流阀的浮箍,通常使用自锁式胶塞,而常规的自锁工具因密封不好或自锁效果不好,通常发生套管内多留水泥塞事故,给固井的施工带来了很大的风险,特别是在泥浆中含有堵漏剂的分级固井时,既不能使用带有单流阀的强制式浮箍,又不能使用自锁式胶塞,这给固井施工带来了很大的难题。

  第三、发明内容

  本实用新型提供了一种可控单流阀浮箍,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决泥浆中带有堵漏剂的常规油层套管完井固井和分级固井时即不能使用带有单流阀的强制式浮箍又不能使用自锁式胶塞的问题。

  本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种可控单流阀浮箍,包括浮箍本体、浮箍芯座、锁环座、弹性锁环和可控单流阀;浮箍芯座上固定有环形凸台,浮箍芯座的下部外壁与浮箍本体的中部内壁固定安装在一起,浮箍芯座的内壁上有中部宽、上部和下部窄的凸台,锁环座的下部内壁有环形锁环内台阶,锁环内台阶的下部台阶面与环形凸台的外壁固定安装在一起,锁环座的外径小于浮箍本体的内径,在环形凸台上方的锁环内台阶内固定安装有弹性锁环,弹性锁环的下部朝内并且内径小于锁环座的内径,浮箍本体的下部内腔中固定安装有与凸台下端面相配的可控单流阀,浮箍本体的上部有内螺纹或外螺纹,浮箍本体的下部有外螺纹。

  下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:

  上述可控单流阀可包括固定座、阀芯、阀杆和阀芯弹簧,浮箍本体的下部内壁与固定座的外壁固定安装在一起,固定座的下端中部固定有与固定座内腔相通的凸环,凸环的内径与固定座的内径相同,固定座左部内壁的下部有左凹槽,凸环的左部内壁上有与左凹槽相通的左通槽,固定座上的左凹槽与凸环上的左通槽形成左导向槽,固定座右部内壁的下部有右凹槽,凸环的右部内壁上有与右凹槽相通的右通槽,固定座上的右凹槽与凸环上的右通槽形成右导向槽,阀杆的上端固定有外径大于阀杆外径的半球状的阀芯,阀芯的最大外径大于凸台的最小内径,阀芯的顶端有阀芯凹槽,阀杆的外径与固定座的内径相配合,阀杆套装在固定座与凸环的内腔中,阀杆的下部有径向通孔,径向通孔的中部安装有导向弹簧,导向弹簧左方的径向通孔内安装有左导向销,导向弹簧右方的径向通孔内安装有右导向销,左导向销的左部卡装在左导向槽内,右导向销的右部卡装在右导向槽内,在凸环外侧的固定座上沿圆周径向均匀分布有至少两个的轴向通孔,在轴向通孔内侧的固定座上端面与阀芯下端面之间固定安装有阀芯弹簧。

  上述阀杆的底部中心可有轴向细孔,在轴向细孔内安装有定位销钉,定位销钉的上端穿过导向弹簧并固定在径向通孔上端面的阀杆底部。

  上述阀芯弹簧与阀杆之间的固定座上端面上可固定有限位环,阀杆的上部有与限位环匹配的限位台,限位环的内径与阀杆的外径相配合。

  上述对应浮箍芯座下部的浮箍本体的内壁上可固定有限位凸台,对应限位凸台的的浮箍芯座的下部外壁上有限位凹台,浮箍芯座的下部外壁与浮箍本体的中部内壁固定安装在一起时限位凸台与限位凹台相抵。

  上述弹性锁环可为爪型弹性锁环,爪型弹性锁环的爪头朝内并且内径小于锁环座的内径。

  上述锁环内台阶与环形凸台连接处下方的锁环内台阶的台阶面上可固定安装有密封圈,浮箍本体与浮箍芯座连接处上方的浮箍本体与浮箍芯座之间固定安装有密封圈。

  上述浮箍芯座的下部外壁与浮箍本体的中部内壁可通过螺纹固定安装在一起,锁环内台阶的下部台阶面与环形凸台的外壁通过螺纹固定安装在一起,在浮箍芯座的上端面上方的锁环内台阶内通过螺纹固定安装有弹性锁环,浮箍本体的下部内壁与固定座的外壁通过螺纹固定安装在一起。

  本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,可控单流阀与开孔自锁胶塞一起使用,能进行有效地密封,从而起到强制自锁和单流的双重作用,可以有效提高油田固井施工成功率、提高固井质量、同时大幅度降低固井修井费用。

  第四、附图说明

  附图1为本实用新型与开孔自锁胶塞配合使用时的主视半剖视结构示意图。

  附图2为可控单流阀的剖视放大结构示意图。

  附图中的编码分别为:1为浮箍本体,2为环形凸台,3为浮箍芯座,4为凸环,5为凸台,6为限位凸台,7为锁环座,8为锁环内台阶,9为弹性锁环,10为固定座,11为限位台,12为阀芯,13为阀杆,14为凸环,15为左导向槽,16为右导向槽,17为阀芯凹槽,18为径向通孔,19为导向弹簧,20为左导向销,21为右导向销,22为轴向通孔,23为轴向细孔,24为定位销钉,25为限位环,26为密封圈,27为开孔自锁胶塞,28为胶塞头,29为凹槽。

  第五、具体实施方式

  本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

  在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

  下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:

  如附图1、2所示,该可控单流阀浮箍包括浮箍本体1、浮箍芯座3、锁环座7、弹性锁环9和可控单流阀;浮箍芯座3上固定有环形凸台2,浮箍芯座3的下部外壁与浮箍本体1的中部内壁固定安装在一起,浮箍芯座3的内壁上有中部宽、上部和下部窄的凸台5,锁环座7的下部内壁有环形锁环内台阶8,锁环内台阶8的下部台阶面与环形凸台2的外壁固定安装在一起,锁环座7的外径小于浮箍本体1的内径,在环形凸台2上方的锁环内台阶8内固定安装有弹性锁环9,弹性锁环9的下部朝内并且内径小于锁环座7的内径,浮箍本体1的下部内腔中固定安装有与凸台5下端面相配的可控单流阀,浮箍本体1的上部有内螺纹或外螺纹,浮箍本体1的下部有外螺纹。

  可根据实际需要,对上述可控单流阀浮箍作进一步优化或/和改进:

  如附图1、2所示,可控单流阀包括固定座10、阀芯12、阀杆13和阀芯弹簧14,浮箍本体1的下部内壁与固定座10的外壁固定安装在一起,固定座10的下端中部固定有与固定座10内腔相通的凸环4,凸环4的内径与固定座10的内径相同,固定座10左部内壁的下部有左凹槽,凸环4的左部内壁上有与左凹槽相通的左通槽,固定座10上的左凹槽与凸环4上的左通槽形成左导向槽15,固定座10右部内壁的下部有右凹槽,凸环4的右部内壁上有与右凹槽相通的右通槽,固定座10上的右凹槽与凸环4上的右通槽形成右导向槽16,阀杆13的上端固定有外径大于阀杆13外径的半球状的阀芯12,阀芯12的最大外径大于凸台5的最小内径,阀芯12的顶端有阀芯凹槽17,阀杆13的外径与固定座10的内径相配合,阀杆13套装在固定座10与凸环4的内腔中,阀杆13的下部有径向通孔18,径向通孔18的中部安装有导向弹簧19,导向弹簧19左方的径向通孔18内安装有左导向销20,导向弹簧19右方的径向通孔18内安装有右导向销21,左导向销20的左部卡装在左导向槽15内,右导向销21的右部卡装在右导向槽16内,在凸环4外侧的固定座10上沿圆周径向均匀分布有至少两个的轴向通孔22,在轴向通孔22内侧的固定座10上端面与阀芯12下端面之间固定安装有阀芯弹簧14。左导向销15和右导向销16可分别在左导向槽20和右导向槽21内上下移动。

  如附图1、2所示,阀杆13的底部中心有轴向细孔23,在轴向细孔23内安装有定位销钉24,定位销钉24的上端穿过导向弹簧19并固定在径向通孔18上端面的阀杆13底部。

  如附图1、2所示,阀芯弹簧14与阀杆13之间的固定座10上端面上固定有限位环25,阀杆13的上部有与限位环25匹配的限位台11,限位环25的内径与阀杆13的外径相配合。在可控单流阀下行过程中限位环25与限位台11相配合可以对阀杆13下行时进行限位。

  如附图1所示,对应浮箍芯座3下部的浮箍本体1的内壁上固定有限位凸台6,对应限位凸台6的的浮箍芯座3的下部外壁上有限位凹台,浮箍芯座3的下部外壁与浮箍本体1的中部内壁固定安装在一起时限位凸台6与限位凹台相抵。

  如附图1所示,弹性锁环9为爪型弹性锁环,爪型弹性锁环的爪头朝内并且内径小于锁环座7的内径。

  如附图1所示,锁环内台阶8与环形凸台2连接处下方的锁环内台阶8的台阶面上固定安装有密封圈26,浮箍本体1与浮箍芯座3连接处上方的浮箍本体1与浮箍芯座3之间固定安装有密封圈26。

  如附图1、2所示,浮箍芯座3的下部外壁与浮箍本体1的中部内壁通过螺纹固定安装在一起,锁环内台阶8的下部台阶面与环形凸台2的外壁通过螺纹固定安装在一起,在浮箍芯座3的上端面上方的锁环内台阶8内通过螺纹固定安装有弹性锁环9,浮箍本体1的下部内壁与固定座10的外壁通过螺纹固定安装在一起。

  以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

  本实用新型最佳实施例的使用过程:入井时,将开孔自锁胶塞27与可控单流阀浮箍连接在套管柱的预留水泥塞的位置处,并随套管一起先下入井内,开孔自锁胶塞27的下端固定安装有胶塞头28;下套管及洗井时,可控单流阀处于打开位置,即阀芯12的上表面与凸台5的下端面之间分离,避免此过程泥浆中含有堵漏剂而堵塞下部结构;固井前洗井时,阀芯12、阀杆13及左导向销20和右导向销21在泥浆的推动下沿左导向槽15和右导向槽16下移一小段距离,而受阀芯弹簧14的反向弹力作用,洗井时泥浆的作用力不至于使左导向销20和右导向销21脱离左导向槽15和右导向槽16,从而保证正常洗井,并且洗井时开孔自锁胶塞27不会自锁;双级固井第一级或完井作业时,水泥浆泵注完后投入开孔自锁胶塞27,开孔自锁胶塞27顶替水泥浆直至胶塞头28到达浮箍本体1处碰压,碰压时,开孔自锁胶塞27前部的胶塞头28下行进入撑开的弹性锁环9内,开孔自锁胶塞27继续下行至胶塞头28与阀芯凹槽17配合,阀芯12和阀杆13及左导向销20和右导向销21在开孔自锁胶塞27的推动下沿左导向槽20和右导向槽21向下移动,因为开孔自锁胶塞27的推动力远大于阀芯弹簧14的反向弹力,左导向销20和右导向销21沿左导向槽15和右导向槽16向下移动后脱离左导向槽15和右导向槽16,此时受导向弹簧19的弹力作用,左导向销20和右导向销21被推出径向通孔18,导向弹簧19受定位销钉24的定位作用始终保持在径向通孔18的中部;替浆结束后,开孔自锁胶塞27在水泥浆反向压力的作用下退至弹性锁环9处自锁,因为对应弹性锁环9的胶塞头28的外壁上有轴向的凹槽29,弹性锁环9内伸卡入凹槽29内,又因弹性锁环9的下部朝下,使开孔自锁胶塞27在水泥浆反向压力的作用下上退时,弹性锁环9的下部便卡住凹槽29的下端面使得开孔自锁胶塞27从而实现自锁,阀芯12和阀杆13在水泥浆反向压力和阀芯弹簧14反向弹力作用下,阀芯12到达凸台5处并且阀芯12的上表面与凸台5的下端面相抵,使阀芯12与凸台5配合起到单流控制作用,从而使可控单流阀浮箍起到强制自锁和单流的双重作用,有效防止水泥浆回流。

  浮箍专利 7篇:

  弹簧式浮箍

  第一、技术领域

  本实用新型涉及一种钻井固井施工中用的,安装在油层套管底部接箍内的弹簧式浮箍。

  第二、背景技术

  目前在钻井工程固井施工中,在油层套管底部接箍内安装的是水泥浮箍或是钢质浮箍,是靠自重防止泥浆液或钻井液回流套管内。达到减轻套管重量、排挤套管外钻井液上返清洗井壁目的。在使用过程中,发现此种结构体积大、重量大、密封不严,两种材质都有亲水性,水泥浆凝固在表面,造成密封不严,加之密封是硬对硬,要达到可靠密封更难以实现,此问题对钻井固井质量影响较大。

  第三、发明内容

  本实用新型的目的是为克服已有技术的上述缺陷设计了一种弹簧式浮箍,理想地克服了已有技术存在的体积大、重量大和密封不严的问题。

  本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的:

  本实用新型由浮箍体、密封座、密封球、弹簧和弹簧限位器组成,其特征是浮箍体呈圆筒形,上端部设有母螺纹或公螺纹,下端部设有公螺纹或母螺纹,在上螺纹的下边的腔内设有锥面朝下的圆柱形密封座,密封座上设有密封球,在下螺纹的上边腔内设有凸形朝上的有中心孔的弹簧限位器,弹簧设在限位器与密封球之间。密封座与浮箍体之间螺纹连接,弹簧限位器座在浮箍体内腔部所设的凹台上,之间螺纹连接或硬卡在一体。

  密封球由橡胶球套和金属球芯组成,呈半圆形或半椭圆形,在球芯水平面上面设有一个锥式凸台,在凸台上设有一个与弹簧限位器上部的外直径相等的圆柱体。金属球芯水平的周侧设有一个锥面,橡胶球套的内体形状与金属球芯的外体相同,在橡胶球套的外体锥面的大锥口处设有一个燕尾式的飞檐。

  密封球上的圆柱体端面与弹簧限位器凸台的上端之间相隔距离应大于35mm。

  本实用新型与已有技术相比具有体积小、密封可靠、抗高压、耐高温的优点,适应范围广,可适用于探井、深井、复杂井和水平井的钻井固井工艺中。

  第四、附图说明

  图1-本实用新型的结构示意图。

  1-浮箍 2-弹簧限位器 3-弹簧 4-密封球 5-密封圈 6-密封座

  第四、实施例

  为进一步公开本实用新型的技术方案,下面结合说明书附图通过实施例作详细描述:

  本实用新型由浮箍体1、弹簧限位器2、弹簧3、密封球4、密封圈5、密封座6组成。浮箍体1呈圆筒形,上端部设有母螺纹或公螺纹,下部设有公螺纹或母螺纹,在上螺纹的下边腔内设有锥面朝下的圆柱形密封座6,密封座上设有密封球4,在下螺纹的上边腔内设有凸形朝上的有中心孔的弹簧限位器2,弹簧3设在限位器与密封球之间。密封座与浮箍体之间螺纹连接,弹簧限位器座在浮箍体内腔部所设的凹台上,之间螺纹连接或硬卡在一体。

  浮箍体:选用材料35CrMo或性能同等材料,经调质处理,两端为API标准套管扣,与套管和套管接箍连接;

  密封座:材质为铝合金,用螺纹与浮箍体连接,两者之间的密封通过“O”型密封圈或用其它密封圈实现密封,内斜面与胶球配合,回压时,实现密封;

  弹簧限位器:材质为铝合金,卡在浮箍体的最小内径的台阶处,使之不能下行;

  胶球:内部材质为铝合金,半球处覆盖一层橡胶,以更好实现球面与密封座斜面的配合,确保密封的实现,根据油井的深度,井底温度的不同,选用不同的橡胶。

  在应用中,浮箍连接在套管串的底部,下部与旋流相连,上端母扣与套管相连,当在下完套管,井泵循环泥浆时,起压时,液体压迫胶球,压力通过胶球传递给弹簧,压迫弹簧,弹簧被压缩,胶球下行,半球面与上斜面分开,套管内形成回路,泥浆或水泥流过浮箍;当停泵时,胶球依靠弹簧的弹力上行,胶球球面与密封座锥面配合,实现密封。

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