自锁浮鞋的制作方法

本发明涉及本发明涉及石油天然气固井的工具附件领域，特别涉及一种自锁浮鞋。

背景技术：

固井施工中在注完水泥浆后通常下入胶塞，在套管内隔离前置液和水泥浆，并刮除套管内壁上的泥浆残留物，避免水泥浆与前置液及泥浆在套管内的混窜污染，以保证水泥浆的纯净。现有技术使用的胶塞外表是全橡胶结构，内部具有金属结构，碰压起到封闭蹩压作用，如果浮箍浮鞋失灵则造成倒回，造成留塞过多。为了避免浮箍失灵，在施工过程中下入一到两个浮箍和一个浮鞋，同时浮箍与浮箍之间以及浮箍与浮鞋之间加套管隔开，这样就需要有足够的口袋来满足要求。胶塞以及浮箍的组合不具备防倒回功能，由于使用额外的浮箍以及进尺的增加造成成本的加大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有自动锁定防倒回功能的自锁浮鞋。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自锁浮鞋，包括浮鞋本体、胶塞和浮鞋半球，所述浮鞋本体内腔壁设有金属环，所述胶塞上表面设有数个弹簧支架。

所述金属环为阶梯形状，阶梯面与水平面成35°角。

所述弹簧支架包括一端固定在金属圆盘上、另一端与所述浮鞋本体内腔壁接触的支撑部件。

所述支撑部件设有3或4个。

所述支撑部件为分别由所述金属圆盘向所述浮鞋本体内腔壁均匀设置的杆形斜支撑。

所述浮鞋半球设有一个。

本发明的有益效果是：在不使用浮箍、少下套管、少钻进尺的情况下实现水泥浆的防倒回，工序简单，经济实用，安全可靠，缩短钻井周期，节约施工作业成本。

附图说明

图1a为本发明胶塞碰压前剖面图；

图1b为本发明胶塞通过台阶时剖面图；

图1c为本发明胶塞通过台阶面后剖面图；

图2为具有台阶的圆环俯视图；

图3为具有弹簧支架的金属板俯视图。

其中：

1、浮鞋本体 2、胶塞 3、浮鞋半球 4、金属环 5、弹簧支架

5-1、金属圆盘 5-2、支撑部件

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1至3所示，一种自锁浮鞋，包括浮鞋本体1、胶塞2和一个浮鞋半球3，所述浮鞋本体1内腔壁设有金属环4，所述金属环4为阶梯形状，阶梯面与水平面成35°角。所述胶塞2上表面螺钉固定有数个弹簧支架5，所述弹簧支架5包括一端固定在金属圆盘5-1上、另一端与所述浮鞋本体1内腔壁接触的支撑部件5-2，所述支撑部件5-2设有3或4个，所述支撑部件5-2为分别由所述金属圆盘5-1向所述浮鞋本体1内腔壁均匀设置的杆形斜支撑，弹簧支架5在浮鞋本体1内腔跟随所述胶塞2上下移动，当移动至与浮鞋内腔壁设置的金属环4的台阶以下时，杆形斜支撑正好卡在台阶下部，不再继续向上返回。

加工一直径为80mm的金属圆盘，厚度在10mm，金属圆盘上根据强度要求加工3-4个弹簧支架5，使得弹簧支架5在外力作用下可以向圆心方向收缩，在外力卸掉后在弹力作用下又可反方向弹回，支撑在浮鞋本体内壁上金属环4的下表面。将具有弹簧支架的金属圆盘通过螺丝固定在5 1/2″油层套管所使用的胶塞的上表面。

工作原理：

胶塞2通过金属环4时，阶梯结构使得弹簧支架5向圆心方向收缩，使得胶塞2可以顺利通过金属环4，当通过金属环4后，弹簧支架5在弹力作用下张开顶到金属圆环4下表面，胶塞2在金属支架5和金属环4的作用下，无法倒回。

胶塞2在14Mpa单向承压实验10Min，胶塞2无刺漏破裂痕迹，满足油井防倒回功能。