一种浮球式防倒流浮箍的制作方法

本实用新型涉及固井工程技术领域，特别涉及一种浮球式防倒流浮箍。

背景技术：

在石油固井作业中，防倒返浮箍是一种必不可少的的套管附件，其中浮球式浮箍因结构简单、性能可靠，在胜利油区得到广泛使用，具体是用来控制流体固井材料的下行位置，以确保管内固井材料长度并防止倒流，同时还具有在固井时胶塞碰压、控制人工井底的深度及套管柱下底脚水泥塞的高度的作用，从而保证油层套管底部的封固质量，但长时间在井内环境工作，现有浮箍内结构的缺陷表现明显，内部结构产生的冲刷摩擦或腐蚀，从而导致浮箍密封失效，出现流体倒返等情况发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单，密封效果稳定的浮球式防倒流浮箍。

本实用新型的技术方案是：一种浮球式防倒流浮箍，包括浮箍壳体、外壳；

所述外壳可拆卸连接浮箍壳体；

所述浮箍壳体内设有尼龙球和球篮，所述球篮的同一横截面上均布有三个支架，所述支架的自由端形成用于承接尼龙球的间隙，所述尼龙球、浮箍壳体与支架间的凹槽形成导流槽，所述支架间的间隙小于尼龙球的直径，且球篮上的支架与尼龙球接触的表面呈弧形圆角，弧形圆角于支架的表面上圆滑过渡；

所述外壳内设有阻流环，阻流环为圆锥形的空腔，所述圆锥形的空腔分为大圆锥部、凹槽部、小圆锥部，所述凹槽部为设有球面的凹槽，且凹槽的球面曲率与尼龙球表面曲率一致，所述阻流环、浮箍壳体与支架组成供尼龙球自由运动的浮动腔。

所述阻流环内大圆锥部、凹槽部、小圆锥部的表面圆滑过渡。

所述支架上与尼龙球接触的表面呈弧形圆角，所述弧形圆角为凸起的扇形圆角。

所述支架上与尼龙球接触的表面呈弧形圆角，所述弧形圆角球面凹槽，所述凹槽曲率与尼龙球表面曲率一致。

所述外壳为陶瓷合金制成。

所述阻流环表面涂有一层高温耐冲刷硬质膜。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：

1.通过将承托尼龙球的球篮的支架边缘设计修改成弧状圆角的结构，以减少尼龙球在流体的冲击下运动时与球篮的支架边缘摩擦造成的磨损。

2.阻流环密封面以及在球篮的支架处涂抹一层高温耐冲刷硬质膜，增强其抗冲刷能力，并减小流动阻力，其次将外壳改进成由陶瓷合金材料，即使在井下复杂的环境下，也具有较强的耐温耐压耐冲刷性能，从而实现有效密封。

3.将阻流环的内表面凹槽部设计成与尼龙球表面曲率一致的凹槽，使得凹槽能够与尼龙球形成面接触，相比之前没有凹槽的线接触密封效果更好。

4. 通过阻流环内设立小圆锥部，使得长期作业使用的尼龙球因井底环境冲刷及腐蚀后，一旦产生形变，且凹槽部不能满足密封效果时，球体可以通过与小圆锥部内表面贴合密封，起到多重密封机制。

附图说明

图1为本实用新型第一种实施方式结构示意图；

图2为球篮的结构示意图；

图3为阻流环结构示意图；

图4为本实用新型第二种实施方式结构示意图；

图中：1.尼龙球、2.阻流环、3.外壳、4.浮箍壳体、5.球篮、6.支架、7.导流槽、8.凹槽部、9.大圆锥部、10.小圆锥部。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例一

参照图1-图3，本实施例提供一种浮球式防倒流浮箍，包括浮箍壳体4、外壳3，浮箍壳体4可拆卸连接外壳3，外壳3、浮箍壳体4内组成供尼龙球1自由运动的浮动腔，外壳3内设置有阻流环2，阻流环2内为圆锥形空腔，圆锥形的空腔分为大圆锥部9、凹槽部8、小圆锥部10；浮箍壳体4内设有球篮5、尼龙球1，当尼龙球1与阻流环2的表面贴合时，能够形成有效的密封，球篮5内表面同一横截面上均布设置有三个支架6，支架6的自由端形成用于承接尼龙球1的间隙。支架6上与尼龙球1接触的表面呈凸起的弧形圆角，支架6的表面与凸起的弧形圆角平滑过渡，支架6两侧位于球篮上形成的凹面为导流槽7。 固井作业中，通过泵向井下注入所需量的流体固井材料，流体固井材料进入外壳3内后，再流向浮箍壳体4内，流体固井材料向下推动尼龙球1移向球篮5处，尼龙球1由球篮5内的支架6承托或在球篮5内做不规则运动，流体固井材料通过导流槽7继续向下流动，进入井内完成灌注工作。

当流体固井材料出现倒流时，倒流的流体固井材料将尼龙球1推向阻流环2，尼龙球1与阻流环2上的凹槽部8贴合时形成密封接触面，从而阻止倒流。

本实施例子所使用外壳3为陶瓷合金制成，且阻流环2表面涂有一层高温耐冲刷硬质膜，使得在结构上强度更大，有效的提高整体耐温、耐压、耐冲刷的性能，从而在井内复杂环境作业中更加稳定。

实施例二

参照图4，本实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于：支架6上与尼龙球1接触的表面呈弧形圆角，该弧形圆角为球面凹槽，并且凹槽曲率与尼龙球1表面曲率一致，这样设计一方面使得拥有圆滑球面的凹槽的支架6，更好的承托尼龙球，另一方面减小了支架6表面与尼龙球1表面的摩擦，使尼龙球1不易发生形变。

本实用新型通过将承托尼龙球的球篮的支架边缘设计修改成弧状圆角的结构，以减少尼龙球在流体的冲击下运动时与球篮的支架边缘摩擦造成的磨损。阻流环密封面以及在球篮的支架处涂抹一层高温耐冲刷硬质膜，增强其抗冲刷能力，并减小流动阻力，其次将外壳改进成由陶瓷合金材料，即使在井下复杂的环境下，也具有较强的耐温耐压耐冲刷性能，从而实现有效密封。将阻流环的内表面凹槽部设计成与尼龙球表面曲率一致的凹槽，使得凹槽能够与尼龙球形成面接触，相比之前没有凹槽的线接触密封效果更好。通过阻流环内设立小圆锥部，使得长期作业使用的尼龙球因井底环境冲刷及腐蚀后，一旦产生形变，且凹槽部不能满足密封效果时，球体可以通过与小圆锥部内表面贴合密封，起到多重密封机制。

本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。