弹浮式套管浮箍的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种弹浮式套管浮箍，属于石油钻探行业固井工程中套管浮箍技术领域。
【背景技术】
[0002]在目前石油钻探的固井施工作业过程中，为了加强浮箍的密封效果，通常都会用到弹簧式浮箍来防止水泥浆倒流。专利ZL200320106685.5公开了一种弹簧式浮箍，主要由浮箍体、密封座、密封球、弹簧和弹簧限位器组成，工作时依靠弹簧使密封球复位与密封座座封；该类弹簧式浮箍主要存在以下不足:一是由于密封球只能上下移动而不能任意转动，所以座封时密封球上密封口位置是唯一的，且固定不变，该位置经流体长时间冲蚀极易损坏而导致密封失效；二是密封球在流体冲击下强力撞击弹簧限位器，易导致其损坏脱落而造成密封失效；三是弹簧经长时间反复被过度压缩容易疲劳损坏，弹性缺失或降低导致密封失效。而浮箍功能失效的结果将直接导致水泥浆倒流入套管内形成水泥塞，严重时甚至会导致整井报废。因此，现有弹簧式浮箍的功能可靠性不能充分满足固井施工作业的技术需求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就是为了解决现有技术中弹簧式浮箍密封功能可靠性低的问题，提供一种弹浮式套管浮箍，通过提高浮箍密封功能的可靠性，确保充分满足固井施工作业的技术需求。
[0004]本实用新型的技术方案是:提供一种弹浮式套管浮箍，包括壳体、阀座、阀球、球篮、弹簧、球托；壳体为管状结构，上、下两端设有连接螺纹；球篮为桶状结构，其底部设有内台肩并开有中心通孔，其侧壁开有通槽或径向通孔，其上部与阀座下部相连；在球篮腔体底部的内台肩上，由下至上依次安装弹簧、球托和阀球；阀球为圆球状结构，可任意转动；阀座固定于阀球上部壳体的腔体内，其中心开有通孔，通孔下部设内锥面。
[0005]阀座与壳体之间通过螺纹相连，二者之间设有密封圈。
[0006]球篮与阀座之间通过螺纹相连，二者之间设有销钉。
[0007]球托中心开有通孔，其上端面为内锥面结构或与阀球形状对应的凹面结构。
[0008]球篮侧壁通槽或通孔的数量^ 4。
[0009]球篮底部开有中心通孔。
[0010]弹簧可为圆柱状结构或圆锥状结构，其最大外径接近并小于球篮侧壁内径。
[0011]与现有技术相比，本实用新型即能防止阀球密封口因受冲刷而损坏造成的密封功能失效，又能防止浮箍工作时内部活动部件强力撞击相邻部件导致其损坏造成的密封功能失效，而且还能防止弹簧因过度压缩而损坏造成的密封功能失效；兼具浮球式浮箍和弹簧式浮箍的优点，具有复位力强、耐冲刷、抗冲击、密封可靠性高等特点，即使弹簧失效，仍能完成座封，能够有效防止水泥浆倒流入套管造成留水泥塞事故的发生，可充分满足固井施工作业的技术需求，广泛适用于各类探井、水平井、深井、复杂井的固井作业中。
【附图说明】
[0012]图1:弹浮式套管浮箍结构图；
[0013]图2:弹浮式套管浮箍剖视图；
[0014]图中:1-壳体；2_阀座；3_阀球；4_球篮；5_弹簧；6_球托；7_销钉；8_密封圈。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步说明:
[0016]如图1、图2所示，本实用新型包括壳体1、阀座2、阀球3、球篮4、弹簧5、球托6 ;壳体I为管状结构，上、下两端设有连接螺纹；球篮4为桶状结构，其底部设有内台肩并开有中心通孔，其侧壁开有通槽或径向通孔，其上部与阀座2下部相连；在球篮4腔体底部的内台肩上，由下至上依次安装弹簧5、球托6和阀球3 ;阀球3为圆球状结构，可任意转动；阀座2固定于阀球3上部壳体I的腔体内，其中心开有通孔，通孔下部设内锥面。
[0017]所述球托6为环形结构，其上端面为内锥面或与阀球3形状对应的弧面。
[0018]所述阀座2与壳体I之间通过螺纹相连，二者之间设有密封圈8。
[0019]所述球篮4与阀座2之间通过螺纹相连，二者之间设有销钉7。
[0020]所述球篮4侧壁通槽或径向通孔的数量彡4。
[0021]所述弹簧5可为圆柱状结构或圆锥状结构，其最大外径接近并小于球篮4侧壁内径。
[0022]使用本实用新型时，将壳体I上部的内螺纹旋接于套管柱下部，然后进行下套管作业，下完套管后进行钻井液循环及注水泥作业时，液流推动阀球3、球托6向下移动，弹簧5被压缩，此时壳体I内部可建立液流通道；由于弹簧5的最大外径接近并小于球篮4侧壁内径，所以其弹力可设得较大，可防止在使用中被过度压缩而损坏；由于阀球3及球托6重量较轻，可防止在使用时对球篮4底部撞击力度较大造成其损坏；由于阀球3在液流冲击下能够在阀座2与球托6之间任意转动，故座封密封口可随机遍布整个阀球3表面，所以不易被冲蚀损坏；另外，即使弹簧5在特殊情况下意外损坏，阀球3仍可在返流推动下与阀座2实现座封，由此确保浮箍功能可靠性大大提高。
【主权项】
1.弹浮式套管浮箍，包括壳体(1)、阀座(2)、阀球(3)、球篮(4)、弹簧(5)、球托(6)，其特征在于:壳体(I)为管状结构，上、下两端设有连接螺纹；球篮(4)为桶状结构，其底部设有内台肩并开有中心通孔，其侧壁开有通槽或径向通孔，其上部与阀座(2)下部相连；在球篮⑷腔体底部的内台肩上，由下至上依次安装弹簧(5)、球托(6)和阀球(3);阀球(3)为圆球状结构，可任意转动；阀座(2)固定于阀球(3)上部壳体(I)的腔体内，其中心开有通孔，通孔下部设内锥面。
2.根据权利要求1所述的弹浮式套管浮箍，其特征在于:阀座(2)与壳体(I)之间通过螺纹相连，二者之间设有密封圈(8)。
3.根据权利要求1所述的弹浮式套管浮箍，其特征在于:球篮(4)与阀座(2)之间通过螺纹相连，二者之间设有销钉(7)。
4.根据权利要求1所述的弹浮式套管浮箍，其特征在于:球托￠)中心开有通孔，其上端面为内锥面结构或与阀球(3)形状对应的凹面结构。
5.根据权利要求1所述的弹浮式套管浮箍，其特征在于:球篮(4)侧壁通槽或通孔的数量彡4。
6.根据权利要求1所述的弹浮式套管浮箍，其特征在于:球篮(4)底部开有中心通孔。
7.根据权利要求1所述的弹浮式套管浮箍，其特征在于:弹簧(5)可为圆柱状结构或圆锥状结构，其最大外径接近并小于球篮(4)侧壁内径。
【专利摘要】本实用新型涉及一种弹浮式套管浮箍，属于石油钻探行业固井工程中套管浮箍技术领域。为解决现有技术中弹簧式浮箍可靠性低的问题，提供一种弹浮式套管浮箍，包括：壳体、阀座、阀球、球篮、弹簧、球托；壳体为管状结构，两端设有连接螺纹；球篮为桶状结构，其底部设有内台肩并开有中心通孔，其侧壁开有通槽或径向通孔，其上部与阀座下部相连；在球篮腔体底部的内台肩上，由下至上依次安装弹簧、球托和阀球；阀球为圆球状结构，可任意转动；阀座固定于阀球上部壳体的腔体内，其中心开有通孔，通孔下部设内锥面；本实用新型具有复位力强、耐冲刷、抗冲击、密封可靠性高等特点，能够有效防止水泥浆倒流入套管，可充分满足固井作业的技术需求。
【IPC分类】E21B33-13
【公开号】CN204283321
【申请号】CN201420642985
【发明人】周战云, 陈道元, 魏风勇, 李社坤, 任文亮, 郭子文, 丁开军
【申请人】中国石油化工集团公司, 中石化中原石油工程有限公司固井公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年10月31日