一种固井作业用高稳定性的浮鞋的制作方法

本技术涉及固井设备，尤其涉及一种固井作业用高稳定性的浮鞋。

背景技术：

1、在石油、天然气等资源勘探开发的钻井过程中，浮鞋是套管串及固井过程中的一套关键附件，作用是引导套管顺利入井，调整下套管时管柱所受浮力，并注入水泥浆使套管固定在井壁上，并进行自密封防止水泥浆倒流，浮鞋的本质是一种单流阀，浮鞋接在套管柱末端，起引鞋和回压凡尔的作用；浮箍接在距套管柱末端20-30米处，起承托环和回压凡尔的作用，浮鞋能承受井下地层高温高压及各类腐蚀性流体介质等复杂条件影响，阀芯的有效关闭与密封是固井的关键。

2、传统的浮鞋一般采用的是弹簧带动阀座复位，防止井底泥浆上涌，但是弹簧长时间的压缩会导致弹力下降，同时加上井底温度较高，也会导致弹簧弹力下降，密封稳定性差，从而导致浮鞋的内部密封性下降，造成固井作业的失败，而且浮鞋在进行固井作业时，浮鞋上端承托套管进入钻井的过程中，一面会紧贴井壁，进入井底从而进行固井作业，但是井壁之上有时会存在一些凸起的石块或者土块，使得整体装置容易发生阻卡，井壁内的凸块会将套管损坏，影响套管顺利下入，从而延长固井作业的工作周期，因此，本领域技术人员提供了一种固井作业用高稳定性的浮鞋，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种固井作业用高稳定性的浮鞋，方便浮鞋承托套管顺利进入钻井之下，并且在固井完毕之后，通过多重密封的方式将浮鞋的底部密封，密封稳定性高，防止浮鞋底部的水泥浆倒流而将套管进行堵塞。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种固井作业用高稳定性的浮鞋，包括浮鞋本体，所述浮鞋本体的外侧设置有防护机构，所述浮鞋本体的内侧设置有密封机构；

3、所述密封机构包括密封腔，所述浮鞋本体的内侧中部设置有密封腔，所述密封腔的顶端固定连接在磁吸座的顶端，所述密封腔的底端固定连接有支撑座，所述支撑座的顶端中部固定连接在安装筒的底端，所述安装筒内侧底端中部固定连接有弹簧，所述安装筒的内侧设置有连接杆，且所述连接杆的顶端贯穿安装筒并向上延伸，所述连接杆的顶端固定连接在强磁阀座的底端中部，所述强磁阀座的外侧设置有密封环。

4、通过上述技术方案，在密封腔的上端受到排料腔的水泥浆冲击力的时候，强磁阀座同步带动连接杆和密封环下移，连接杆下移的同时压缩安装筒内的弹簧，使得水泥浆顺利通过第一出料孔和第二出料孔进入到套管和井壁之间，以此完成固井的目的，停止泵浆后，强磁阀座上端的冲击力消失，强磁阀座受到磁吸座的磁吸力进行复位，同时弹簧带动连接杆进行同步上移，带动强磁阀座和密封环进行同步复位，密封稳定性高，防止井底的水泥倒流而将套管进行堵塞。

5、进一步地，所述防护机构包括固定环和安装座，所述固定环的底端靠近边缘处等距固定连接有若干个冲击座，所述安装座的底端边缘处设置有弧形壁，所述安装座的外侧中部等距设置有若干个安装槽，所述安装槽内均转动连接有滚珠。

6、通过上述技术方案，通过固定环上的冲击座将井壁之上的凸起的石块和土块进行冲击破碎，然后通过安装座底端的弧形壁降低安装座与井壁之间的摩擦力，最后井壁与滚珠进行接触，使得滚珠在安装槽内进行转动，降低整体装置与井壁的摩擦力，使得浮鞋本体和套管顺利进入到井底，方便进行后续的固井作业。

7、进一步地，所述浮鞋本体的内侧上端设置有螺纹壁，所述浮鞋本体的内侧中上部设置有排料腔，且所述排料腔的底端中部与密封腔的顶端中部连通。

8、通过上述技术方案，通过螺纹壁方便浮鞋本体与套管的一端进行连接，然后通过套管将水泥浆排入到排料腔之后，之后水泥浆通过密封腔进入到浮鞋本体的内侧底部，最后通过第一出料孔和第二出料孔进行排出到套管与井壁之间的缝隙，以此实现固井的目的。

9、进一步地，所述浮鞋本体的中下部两侧均设置有第一出料孔，且所述第一出料孔的一端均与密封腔连通，所述支撑座的靠近边缘处等距设置有若干个排料孔。

10、通过上述技术方案，进入密封腔内的水泥浆一部分通过第一出料孔排出，另一部分水泥浆依次通过支撑座上的排料孔和球形座底端的第二出料孔进行排出，将水泥浆输送到套管和井壁之间的缝隙，将井壁和套管进行固定，方便进行后续开采作业。

11、进一步地，所述浮鞋本体的底端固定连接有球形座，所述球形座的底端中部设置有第二出料孔。

12、通过上述技术方案，通过球形座可以增加浮鞋本体整体的稳定性，然后通过球形座底端中部的第二出料孔将浮鞋本体内的水泥浆进行及时排出。

13、进一步地，所述固定环的内侧固定连接在浮鞋本体外侧的中下部，所述冲击座的内侧分别固定连接在浮鞋本体的外侧中下部四周处，所述安装座的内侧固定连接在浮鞋本体外侧的中上部。

14、通过上述技术方案，通过浮鞋本体将固定环和安装座以及冲击座进行固定，有利于提高整体装置运行的稳定性。

15、进一步地，所述强磁阀座与磁吸座相匹配，所述密封环与密封腔的中上部相匹配。

16、通过上述技术方案，通过磁吸座将强磁阀座进行吸合，防止浮鞋本体底部的水泥浆倒流，并且通过强磁阀座同步带动密封环进入密封腔内，再次提高强磁阀座的密封性，保证固井作业的正常进行。

17、本实用新型具有如下有益效果：

18、1、本实用新型中，首先通过固定环上的冲击座将井壁上凸起的石块和土块进行冲击和破碎，防止井壁上凸起的石块和土块将整体装置卡住，影响整体固井作业的进行，然后通过安装座底端的弧形壁降低安装座底部与井壁的摩擦力，最后通过井壁与滚珠进行接触，使得滚珠在安装槽内进行转动，降低浮鞋本体外部与井壁的摩擦力，从而实现将浮鞋本体和套管顺利下入井中的目的，保证固井作业的顺利进行。

19、2、本实用新型中，当浮鞋本体和套管进入井底之后，水泥浆通过排料腔达到密封腔的上部，强磁阀座受到水泥浆的冲击力同步带动密封环以及连接杆进行下移，连接杆下移的同时压缩安装筒内的弹簧，然后水泥浆依次通过排料腔、密封腔进入到浮鞋本体的底部，然后通过第一出料孔和第二出料孔进行排出到井壁与套管之间的空隙处，水泥浆排完之后，强磁阀座受到的水泥浆冲击力消失，强磁阀座与磁吸座之间的磁吸力使得强磁阀座进行复位，同时安装筒内的弹簧涨开推动连接杆的底部进行上移，使得强磁阀座以及密封环进行同步复位，将浮鞋的底部进行密封，密封稳定性高，防止底部水泥浆倒流而且造成的管道堵塞，以此达到固井的目的。

技术特征：

1.一种固井作业用高稳定性的浮鞋，包括浮鞋本体(1)，其特征在于：所述浮鞋本体(1)的外侧设置有防护机构(4)，所述浮鞋本体(1)的内侧设置有密封机构(21)；

2.根据权利要求1所述的一种固井作业用高稳定性的浮鞋，其特征在于：所述防护机构(4)包括固定环(8)和安装座(10)，所述固定环(8)的底端靠近边缘处等距固定连接有若干个冲击座(7)，所述安装座(10)的底端边缘处设置有弧形壁(9)，所述安装座(10)的外侧中部等距设置有若干个安装槽(23)，所述安装槽(23)内均转动连接有滚珠(2)。

3.根据权利要求1所述的一种固井作业用高稳定性的浮鞋，其特征在于：所述浮鞋本体(1)的内侧上端设置有螺纹壁(11)，所述浮鞋本体(1)的内侧中上部设置有排料腔(12)，且所述排料腔(12)的底端中部与密封腔(13)的顶端中部连通。

4.根据权利要求1所述的一种固井作业用高稳定性的浮鞋，其特征在于：所述浮鞋本体(1)的中下部两侧均设置有第一出料孔(3)，且所述第一出料孔(3)的一端均与密封腔(13)连通，所述支撑座(15)的靠近边缘处等距设置有若干个排料孔(16)。

5.根据权利要求1所述的一种固井作业用高稳定性的浮鞋，其特征在于：所述浮鞋本体(1)的底端固定连接有球形座(6)，所述球形座(6)的底端中部设置有第二出料孔(5)。

6.根据权利要求2所述的一种固井作业用高稳定性的浮鞋，其特征在于：所述固定环(8)的内侧固定连接在浮鞋本体(1)外侧的中下部，所述冲击座(7)的内侧分别固定连接在浮鞋本体(1)的外侧中下部四周处，所述安装座(10)的内侧固定连接在浮鞋本体(1)外侧的中上部。

7.根据权利要求1所述的一种固井作业用高稳定性的浮鞋，其特征在于：所述强磁阀座(14)与磁吸座(20)相匹配，所述密封环(19)与密封腔(13)的中上部相匹配。

技术总结
本技术涉及固井设备技术领域，公开了一种固井作业用高稳定性的浮鞋，包括鞋本体，所述浮鞋本体的外侧设置有防护机构，所述浮鞋本体的内侧设置有密封机构，所述密封机构包括密封腔，所述浮鞋本体的内侧中部设置有密封腔，所述密封腔的顶端固定连接在磁吸座的顶端，所述密封腔的底端固定连接有支撑座，所述支撑座的顶端中部固定连接在安装筒的底端，所述安装筒内侧底端中部固定连接有弹簧，所述安装筒的内侧设置有连接杆。本技术中，方便浮鞋承托套管顺利进入钻井之下，并且在固井完毕之后，通过多重密封的方式将浮鞋的底部密封，密封稳定性高，防止浮鞋底部的水泥浆倒流而将套管进行堵塞。

技术研发人员：廖青兰
受保护的技术使用者：廖青兰
技术研发日：20230106
技术公布日：2024/1/11