浆压力达到一定值时，弹簧11压缩使阀杆10向下移动，阀芯3、橡胶筒和阀座7形成的密封面分离而形成液流通道，水泥浆通过扶正板上的液流通道、弹簧座上的液流通道完成固井作业。固井完成后，阀杆10在弹簧11的作用下回弹复位，阀芯3的外锥面和阀座7内锥面形成刚性锥面密封，橡胶筒与阀座7形成柔性密封，防止水泥浆回返。
[0039]本实用新型浮箍装置，将刚性密封面设计成锥形密封面，增大了密封面积，同时也增加了橡胶筒作为柔性密封装置，二者结合大大增加了密封效果。扶正板8和阀芯导向头I的设计使得阀芯3和阀座7顺利对准位置，实现快速准确密封。在长时间固井作业通过泥浆、水泥浆后，依然能够准确回位，密封良好，无泥浆回返现象发生，从而保证固井质量。本实用新型不仅可以用于水平井和大斜度井，也可用于直井。
[0040]实施例二
[0041]本实施例相对于实施例一的区别在于:未设置阀芯导向头与套筒。
[0042]如图5所示，本实用新型浮箍装置包括壳体13、阀座7、阀芯3、阀杆10、弹簧11及弹簧座12，所述壳体13为筒状，所述阀座7和弹簧座12均固定在壳体13内，阀芯3、阀杆10和弹簧11也都安装在壳体13内，所述弹簧11套装在阀杆10上。阀座7上开有通孔，通孔内设有研磨内锥面，所述阀杆10的上端固定在阀芯3下方，阀芯3及阀杆10—体成型。阀杆10的下端位于弹簧座12的中心孔内，阀杆1可沿中心孔上下滑动。
[0043]所述壳体13的上端设有内螺纹，下端设有外螺纹。壳体13的上端设有内螺纹的具体方式为:壳体13上端螺纹固定有一上接头2，所述上接头2呈筒状，其内部设有所述内螺纹，设置内螺纹的目的是为了与浮箍装置上方的套管(图中未示出)相连，套管用来输送水泥浆。壳体13的下端设有外螺纹的具体方式为:壳体13下端螺纹固定有一下接头14，所述下接头14呈筒状，其外部设有所述外螺纹，设置外螺纹的目的是为了与浮箍装置下方的套管(图中未示出)相连，套管用来输送水泥浆。
[0044]所述阀芯3为锥台结构，其外锥面与通孔的内锥面相匹配，当阀芯3的外锥面与通孔的内锥面贴紧时，阀芯3与阀座7实现刚性密封。所述阀芯3下方的阀杆10上从上到下依次套装有柔性密封筒5、扶正板8、固定块9和弹簧U。所述柔性密封筒5与通孔的内壁紧密贴合，能够实现阀芯3与阀座7的柔性密封，柔性密封筒5为橡胶筒。
[0045]所述固定块9将柔性密封筒5和扶正板8顶紧固定在阀芯3下方，固定块9固定在阀杆10上。固定块9为一螺母，其螺纹固定在阀杆10上。
[0046]弹簧11位于螺母与弹簧座12之间，弹簧11在安装上去时设置一预紧力，这样在不工作时，弹簧11能够向上推动阀杆10，直至阀芯3与阀座7相互贴紧。
[0047]所述扶正板8与壳体13间隙配合，扶正板8与弹簧座12上均设有液流通道，扶正板8可沿壳体13内壁面轴向自由移动。其中所述扶正板8上的液流通道设在扶正板8与壳体13之间，扶正板8上的液流通道沿扶正板8的边缘均布四个。所述弹簧座12上的液流通道沿弹簧座12的边缘均布三个。
[0048]壳体13的内壁上部设有上阶梯，所述阀座7固定在上接头2与上阶梯之间。安装阀座7时，先将阀座7从壳体13的上端口放入到壳体13内，直至阀座7的下端与上阶梯相接触，上阶梯对阀座7起到支撑作用，之后再将上接头2旋转拧入壳体13内，直至上接头2与阀座7顶紧。这样，阀座7就被固定在上接头2与上阶梯之间。
[0049]壳体13的内壁下部设有下阶梯，所述弹簧座12固定于下接头14与下阶梯之间。弹簧座12为一圆形板，其在安装到壳体13上时，先将弹簧座12从壳体13的下端口放入，直至其与下阶梯相接触，之后再将下接头14旋转拧入壳体13内，直至下接头14与弹簧座12顶紧。这样，弹簧座12就被固定在下接头14与下阶梯之间。
[0050]阀座7与壳体13之间密封设计，即阀座7与壳体13内壁间安装有三个O型密封圈，三个O型密封圈放在阀座7外表面中部的三道密封槽内。
[0051]本实用新型浮箍装置中的阀座7内的通孔设置内锥面，阀芯3设置为锥台结构，锥台结构与内锥面相匹配实现刚性密封，阀芯3下方还设有柔性密封筒5，柔性密封筒5与阀座7通孔实现柔性密封，阀杆10上套装有扶正板8，扶正板8与壳体13为间隙配合，故扶正板8能够沿着壳体13内部来回滑动，扶正板8的设置能够使阀杆10在上下移动过程中不发生摆动，从而使阀芯3与阀座7准确对位密封，本实用新型中采用刚性密封与柔性密封相结合的密封方式，能够实现阀芯3与阀座7的高密封性。本实用新型摒弃了现有技术中的阀球，而是采用阀芯3，在阀杆1上下移动过程中，阀芯3相对阀杆1静止，而阀球在壳体内滚动，故相对于阀芯3来说，阀球对弹簧带来的损坏更大，所以本实用新型浮箍装置使用寿命更长。
[0052]本实用新型的工作过程:
[0053]如图4所示，在注水泥固井作业过程中，本实用新型通过上接头2的内螺纹与套管连接下入井中。水泥浆通过上接头2和阀座7中间的空腔将压力作用在阀芯3上，压力依次通过橡胶筒、扶正板8传递给弹簧11，当水泥浆压力达到一定值时，弹簧11压缩使阀杆10向下移动，阀芯3、橡胶筒和阀座7形成的密封面分离而形成液流通道，水泥浆通过扶正板上的液流通道、弹簧座上的液流通道完成固井作业。固井完成后，阀杆10在弹簧11的作用下回弹复位，阀芯3的外锥面和阀座7内锥面形成刚性锥面密封，橡胶筒与阀座7形成柔性密封，防止水泥浆回返。
[0054]本实用新型浮箍装置，将刚性密封面设计成锥形密封面，增大了密封面积，同时也增加了橡胶筒作为柔性密封装置，二者结合大大增加了密封效果。扶正板8的设计使得阀芯3和阀座7顺利对准位置，实现快速准确密封。在长时间固井作业通过泥浆、水泥浆后，依然能够准确回位，密封良好，无泥浆回返现象发生，从而保证固井质量。本实用新型不仅可以用于水平井和大斜度井，也可用于直井。
[0055]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种浮箍装置，包括壳体(13)、阀座(7)、阀芯(3)、阀杆(10)、弹簧(11)及弹簧座(12)，所述阀座和弹簧座均固定在壳体内，阀座上开有通孔，通孔内设有内锥面，所述阀杆的上端固定在阀芯下方，阀杆的下端位于弹簧座的中心孔内，所述弹簧套装在阀杆上，所述壳体的上端设有内螺纹，下端设有外螺纹，其特征在于:所述阀芯为锥台结构，其外锥面与通孔的内锥面相匹配，所述阀芯下方的阀杆上从上到下依次套装有柔性密封筒(5)、扶正板(8)、固定块(9)和弹簧，所述柔性密封筒与通孔的内壁紧密贴合，所述固定块将柔性密封筒和扶正板顶紧固定在阀芯下方，固定块固定在阀杆上，弹簧位于固定块与弹簧座之间，所述扶正板与壳体间隙配合，扶正板与弹簧座上均设有液流通道。2.根据权利要求1所述的浮箍装置，其特征在于:所述壳体(13)的内壁上部设有上阶梯，壳体上端螺纹固定有一上接头(2)，所述上接头呈筒状，其内部设有所述内螺纹，所述阀座(7)固定在上接头与上阶梯之间。3.根据权利要求2所述的浮箍装置，其特征在于:所述壳体(13)的内壁下部设有下阶梯，壳体下端螺纹固定有一下接头(14)，所述下接头呈筒状，其外部设有所述外螺纹，所述弹簧座(12)固定于下接头与下阶梯之间。4.根据权利要求3所述的浮箍装置，其特征在于:所述阀芯(3)的上端设有一阀芯导向头(I)，所述阀芯导向头为圆柱状，所述阀座(7)上方设有导向筒，所述导向筒与阀座上的通孔连通，所述阀芯导向头位于导向筒内。5.根据权利要求4所述的浮箍装置，其特征在于:所述阀芯导向头(I)与阀杆(10)同轴设置，阀芯导向头(I)、阀芯(3)及阀杆(10)—体成型。6.根据权利要求5所述的浮箍装置，其特征在于:所述导向筒与阀座(7)—体成型，阀座与壳体(13)内壁间安装有三个O型密封圈。7.根据权利要求6所述的浮箍装置，其特征在于:所述柔性密封筒(5)为橡胶筒，橡胶筒与扶正板(8)之间还设有一套筒(6)，所述套筒套装在阀杆(10)上，所述橡胶筒的下端面开设有环向凹槽，所述套筒的上端面设有环向凸缘，所述环向凸缘位于所述环向凹槽内。8.根据权利要求7所述的浮箍装置，其特征在于:所述扶正板(8)上的液流通道设在扶正板与壳体(13)之间，扶正板上的液流通道沿扶正板的边缘均布四个。9.根据权利要求8所述的浮箍装置，其特征在于:所述弹簧座(12)上的液流通道沿弹簧座的边缘均布三个。10.根据权利要求9所述的浮箍装置，其特征在于:所述固定块(9)螺纹固定在阀杆(10)上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种浮箍装置，其目的是为了提供一种使用寿命长、高密封性的浮箍装置。本实用新型浮箍装置包括壳体(13)、阀座(7)、阀芯(3)、阀杆(10)、弹簧(11)及弹簧座(12)，阀座和弹簧座均固定在壳体内，阀座上开有通孔，通孔内设有内锥面，阀杆的上端固定在阀芯下方，下端位于弹簧座的中心孔内，弹簧套装在阀杆上，壳体的上下端分别设有内外螺纹，阀芯为锥台结构，阀芯下方的阀杆上从上到下依次套装有柔性密封筒(5)、扶正板(8)、固定块(9)和弹簧，固定块固定在阀杆上，弹簧位于固定块与弹簧座之间，扶正板与弹簧座上均设有液流通道。
【IPC分类】E21B33/13
【公开号】CN205225175
【申请号】CN201520934109
【发明人】刘言理, 张东亭, 聂上振, 柴希军, 李海霞
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月20日