CN203097813U - 一种可多次循环的限流自灌式浮箍 - Google Patents
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Abstract
一种可多次循环的限流自灌式浮箍，主要由本体、阀座、剪销、密封圈、阀体、弹簧、弹簧支座组成，其特征在于：阀座安装于本体的内孔中，在上部用剪销固定，靠密封圈与本体密封，下端中心孔有与阀体凡尔部分相匹配的内圆锥面，在阀座及本体上设有允许固井压胶塞碰压时阀座下行、碰压结束后防止阀座向上返回的锁紧机构。此类锁紧机构有卡瓦块式和卡簧式两种。在下套管过程中，在阀座与阀体之间形成一个可让泥浆从下向上运行的受限通道，当循环泥浆时会使通道打开的更大，停止循环后，通道又会恢复到受限状态，不影响继续下套管时保持自灌的性能，因而可进行多次循环。当固井压胶塞时，胶塞与阀座上端面接触直到压力升高阀座剪断剪销下行，阀座下端面与阀体接触并压缩弹簧继续下行直到阀座碰到台阶不能继续下行为止，此时顶胶塞的泥浆压力升高形成碰压，固井结束。这时，锁紧机构锁住阀座，使其不能向上移动。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及石油固井工具，特别是石油钻井固井施工作业中套管下部结构的一种可多次循环的限流自灌式浮箍。
背景技术
目前固井施工作业在套管串中使用的浮箍大多是限流自灌式浮箍。这种浮箍在下套管过程中可自灌，当在下套管遇到阻碍循环泥浆之后，这种浮箍就会打破可自灌的模式，继续下套管时便再不能自灌泥浆了，给施工带来许多不便，尤其是在深井的施工中，其不足之处更加明显。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足之处，本实用新型提供一种可多次循环的限流自灌式浮箍。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该浮箍主要由本体1、阀座2、剪销3、密封圈4、阀体7、弹簧8、弹簧支座9组成，在下套管过程中阀座2与阀体7之间形成一个可让泥浆从下向上运行的受限通道，当循环泥浆时阀体7下行会使通道打开的更大，停止循环后，通道又会恢复到受限状态，不影响继续下套管时保持自灌的性能，因而可进行多次循环。其特征在于：圆环型阀座2安装于本体1的内孔中，在上部用剪销固定，靠密封圈4与本体1密封，下端中心孔有与阀体7凡尔部分相匹配的内圆锥面，在阀座2及本体1上设有允许固井压胶塞碰压时阀座2剪断剪销3下行、碰压结束后防止阀座2向上返回的锁紧机构。阀座2与阀体7密封部位有一道密 封圈，该密封圈可设在阀体7的外圆锥面上，也可设在阀座2的内圆锥面上。所述的锁紧机构有卡瓦块式和卡簧式两种。
卡瓦块式是在阀座2外环面上开有安装卡瓦块及卡瓦弹簧5的方形孔，在本体1内孔中部稍下的阀座(2)向下移动的终点位置加工出与卡瓦块牙形相配的卡牙，当固井压胶塞时，胶塞与阀座2上端面接触直到压力升高到设定值时阀座2剪断剪销3下行，阀座2下端面与阀体接触并压缩弹簧8继续下行直到阀座2碰到台阶不能继续下行为止，此时顶胶塞的泥浆压力升高形成碰压，固井结束。这时，卡瓦块卡住不能使阀座2上返；阀座2压紧阀体7，弹簧8受压而缩短具有较强的上推力使阀体7与阀座2可靠密封，阀座2与本体1依靠密封圈4形成可靠密封，因此水泥浆不能倒返。
卡簧式是在阀座2外环面上开有安装卡簧6的环形槽，在本体1内孔中部稍下的阀座(2)向下移动的终点位置加工出与卡簧6相配环形凹槽，当固井压胶塞时，胶塞与阀座2上端面接触直到压力升高到设定值时阀座2剪断剪销3下行，阀座2下端面与阀体接触并压缩弹簧8继续下行直到阀座2碰到台阶不能继续下行为止，此时顶胶塞的泥浆压力升高形成碰压，固井结束。这时，阀座2压紧阀体7，弹簧8受压而缩短，卡簧6直径扩大卡在本体1上的环形凹槽内使阀座2无法上返；阀座2与本体1依靠密封圈4形成可靠密封，阀座2与阀体7可靠密封因此水泥浆不能倒返。
为了提高剪销3安装螺钉12在本体1上的密封可靠性，防止固井后在安装螺钉12处形成漏失点，在本体1与阀座2之间增加一个中间套11。中间套11用与本体1上端母扣相配的外螺纹固定在本体1内，在中间套11内部加工出与阀座2、弹簧支座9相应的结构要素，把阀座2、剪销3、密封圈 4、阀体7、弹簧8、弹簧支座9及其锁紧机构安装在中间套11内，形成一个整体---浮箍阀体芯。浮箍阀体芯可与本体1组合形成一个独立的浮箍，也可以单独使用，安装在所要下入的套管母扣端而形成浮箍。这种浮箍阀体芯可使用专门设计的胶塞，也可使用传统的胶塞，如使用传统的胶塞可增加阀座2上部的台阶高度，以防止因胶塞直径大于中间套11的内径而不能压下阀座2现象的发生。
为了进一步提高固井后浮箍的密封可靠性，把阀座2设计成上有喇叭口下有卡簧槽的结构以使用自锁胶塞。固井时使用自锁式胶塞，使自锁式胶塞到达阀座时与阀座上设计的自锁胶塞座相配合，并在卡簧的作用下形成自锁，防止胶塞在碰压后上行。
有中间套11的浮箍或浮箍阀体芯，为了使用普通的胶塞，把阀座2改成上端有一个加高凸台的形状，使用普通的胶塞也能正常地工作了。
本实用新型的有益效果是，与现有技术相比，该实用新型解决了常规的自灌式浮箍中途循环后不能自灌的问题，当下套管遇阻时可进行多次循环，当继续下套管时仍具有自灌的能力；该实用新型还可以加工成独立的浮箍阀体芯，当固井时，把浮箍阀体芯装入所需套管的母扣端就能起到该实用新型浮箍的作用。该实用新型的浮箍还可以设计成与自锁胶塞一同使用的形式，使其具有胶塞与阀座、阀座与阀体双重密封。使用独立的浮箍阀体芯可减少一个本体1这样的接头，对提高套管丝扣的联接强度减少材料消耗都有好处。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型一种可多次循环的限流自灌式浮箍一锁紧机构为卡瓦 块式的全剖结构示意图。
图2是本实用新型锁紧机构为卡簧式的全剖结构示意图。
图3是本实用新型增加了中间套11、锁紧机构为卡瓦块式的全剖结构示意图
图4是本实用新型增加了中间套11、锁紧机构为卡簧式的全剖结构示意图。
图5是本实用新型，锁紧机构为卡瓦块式，可单独使用的浮箍阀体芯的全剖结构示意图。
图6是本实用新型，锁紧机构为卡簧式，可单独使用的浮箍阀体芯的全剖结构示意图。
图7是本实用新型(卡瓦块式)使用自锁式胶塞时阀座2的改进结构图。
图8是本实用新型(卡簧式)使用自锁式胶塞时阀座2的改进结构图。
图9是本实用新型(卡瓦块式)有中间套11时，使用传统胶塞时的阀座2的改进结构图。
图10是本实用新型(卡簧式)有中间套11时，使用传统胶塞时的阀座2的改进结构图。
图中1.本体，2.阀座，3.剪销，4.密封圈，5.卡瓦块及卡瓦弹簧，6.卡簧，7.阀体，8.弹簧，9.弹簧支座，10.垫片及锁销，11.中间套，12.螺钉。
具体实施方式
在图1、图2中，本体1为上端有与套管串公扣相联的母扣，下端有与 套管串母扣相联公扣的中空圆柱体，在其内孔中安装有阀座2、阀体7、弹簧8、弹簧支座9。阀座2依靠剪销3及密封圈4与本体1内孔相联并固定，依靠卡瓦块及卡瓦弹簧5或卡簧6组成浮箍的锁紧机构。垫片及锁销10给阀体7定位，螺钉12可使剪销3安装后确保剪销3安装孔处密封。因为阀座2的外径与套管内径相一致，可使用普通的胶塞。
在图3、图4中，因为剪销3的安装螺钉12在本体1上存在着密封的隐患，为防止出现漏失，在图1、图2的基础上进行改进，增加中间套11。中间套11外部上端有与套管母扣相配的公扣，公扣下部的外径与本体1内径相配。把阀座2、剪销3、密封圈4、阀体7、弹簧8、弹簧支座9及其锁紧机构安装在中间套11内，形成一个整体---浮箍阀体芯。这里因为阀座2的外径比与套管内径稍少，不可使用普通的胶塞，应使用特制的前端直径与阀座相配的胶塞。
在图5、图6中，是可以单独使用的浮箍阀体芯，中间套11外部上端有与套管母扣相配的公扣，公扣下部的外径与所要安装的套管内径相配。这里因为阀座2的外径比与套管内径少，不可使用普通的胶塞，应使用特制的前端直径与阀座相配的胶塞。
在图7、图8中，为了进一步提高固井后浮箍的密封可靠性，把阀座2上部设计成可使用自锁胶塞的形状，固井时使用自锁式胶塞，使自锁式胶塞到达阀座时与阀座上设计的自锁胶塞座相配合，并在卡簧的作用下形成自锁，防止胶塞在碰压后上行。
在图9、图10中，有中间套11的浮箍或浮箍阀体芯，为了在固井时使用普通的胶塞，把阀座2改成上端有一个加高凸台的形状。
Claims (8)
1.一种可多次循环的限流自灌式浮箍，该浮箍主要由本体(1)、阀座(2)、剪销(3)、密封圈(4)、阀体(7)、弹簧(8)、弹簧支座(9)组成，其特征在于：阀座(2)安装于本体(1)的内孔中，在上部用剪销(3)固定，靠密封圈(4)与本体(1)密封，下端中心孔有与阀体(7)凡尔部分相匹配的内圆锥面，在阀座(2)及本体(1)上设有允许固井压胶塞碰压时阀座(2)剪断剪销(3)下行、碰压结束后防止阀座(2)向上返回的锁紧机构。
2.根据权利要求1所述的一种可多次循环的限流自灌式浮箍，其特征是：所述对阀座(2)的锁紧机构是卡瓦块式的，该卡瓦块式的锁紧机构是在阀座(2)外环面上开有安装卡瓦块及卡瓦弹簧(5)的方形孔，在本体(1)内孔中部稍下的阀座(2)向下移动的终点位置加工出与卡瓦块牙形相配的卡牙，阀座(2)的卡瓦块移动到卡牙位置时锁住卡牙。
3.根据权利要求1所述的一种可多次循环的限流自灌式浮箍，其特征是：所述对阀座(2)的锁紧机构是卡簧式的，该卡簧式的锁紧机构是在阀座(2)外环面上开有安装卡簧(6)的环形槽，在本体(1)内孔中部稍下的阀座(2)向下移动的终点位置加工出与卡簧(6)相配的环形凹槽，阀座(2)的卡簧(6)移动到环形凹槽时锁住。
4.根据权利要求1所述的一种可多次循环的限流自灌式浮箍，其特征是：阀座(2)与阀体(7)密封部位有一道密封圈，该密封圈可设在阀体(7)的外圆锥面上，也可设在阀座(2)的内圆锥面上。
5.根据权利要求1所述的一种可多次循环的限流自灌式浮箍，其特征是：在本体(1)与阀座(2)之间增加一个中间套(11)，中间套(11)用与本体(1)上端母扣相配的外螺纹固定在本体(1)内，在中间套(11)内部加 工出与阀座(2)、弹簧支座(9)相应的结构要素，把阀座(2)、剪销(3)、密封圈(4)、阀体(7)、弹簧(8)、弹簧支座(9)及其锁紧机构安装在中间套(11)内，形成一个整体---浮箍阀体芯。
6.根据权利要求5所述的一种可多次循环的限流自灌式浮箍，其特征是：有中间套(11)的浮箍阀体芯不使用本体(1)而单独使用，安装在所要下入的套管母扣端而形成浮箍。
7.根据权利要求1所述的一种可多次循环的限流自灌式浮箍，其特征是：把阀座(2)上部设计成上有喇叭口下有卡簧槽的结构，以使用自锁式胶塞。
8.根据权利要求6所述的一种可多次循环的限流自灌式浮箍，其特征是：阀座(2)改进成上端有一个加高凸台的形状，以使用常规的胶塞。
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