適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)，包括阻流板、浮球和用于承托浮球的球籃，阻流板、浮球和球籃均設(shè)置在閥體內(nèi)，阻流板的中心孔處設(shè)置有與浮球配合且呈錐面狀的密封面；所述浮球位于球籃中時，閥芯結(jié)構(gòu)處于導(dǎo)通狀態(tài)，浮球位于密封面上時，閥芯結(jié)構(gòu)處于密封狀態(tài)。采用本實(shí)用新型可反向密封流體，進(jìn)行循環(huán)洗井、調(diào)整鉆井液性能、注水泥作業(yè)時，流體可自由通過；下套管及注水泥作業(yè)結(jié)束后，可阻止流體倒流，起到反向密封作用。
【專利說明】適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)，用于使用套管實(shí)施石油天然氣的鉆井，特別是鉆井后下套管過程的井下施工作業(yè)，屬于鉆井裝備的設(shè)計(jì)制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在常規(guī)石油天然氣鉆井過程中，由于各地的地層地質(zhì)特點(diǎn)，常會出現(xiàn)井眼縮徑、井壁坍塌、鉆井中鉆具造成的鍵槽和井漏等井下復(fù)雜情況，在這種情況下，鉆井完成后實(shí)施下套管固井施工時，就會在一些井中遇阻卡，有的甚至套管不能下入到預(yù)定深度等問題，發(fā)生這些情況時，就會造成施工不能達(dá)到工程設(shè)計(jì)的要求，有的還會出現(xiàn)下套管過程的安全事故，導(dǎo)致作業(yè)風(fēng)險增大、成本上升及施工周期延長等后果；現(xiàn)有技術(shù)研究的套管鉆井技術(shù)，由于套管是隨著鉆具下入地層的，因此，在套管遇阻時既可上提下放套管，又可連接循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)和旋轉(zhuǎn)，有助于解決下套管遇阻問題，提高套管在復(fù)雜井眼內(nèi)的下入能力，增加下入套管的安全性，降低作業(yè)風(fēng)險，而有效的避免了鉆井作業(yè)以后再下套管的過程，因此能夠有效的解決上述問題，同時在下鉆過程中，套管驅(qū)動機(jī)構(gòu)前端的工具既能引導(dǎo)套管下入，還能起到修復(fù)井壁和劃眼的作用，使井壁更規(guī)則，從而有助于提高固井質(zhì)量、節(jié)約時間和成本?，F(xiàn)有技術(shù)的問題是:
[0003]現(xiàn)有下套管，一般套管下端不連接任何設(shè)備，直接下放，目前的方式在施工過程中如遇井眼縮徑、井壁坍塌、鉆井中鉆具造成的鍵槽和井漏等井下復(fù)雜情況，套管將不能繼續(xù)下放?，F(xiàn)有解決辦法是:(I)用吊環(huán)將套管整體上提或下放數(shù)次。(2)如還是無法繼續(xù)下放套管，可連接循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)鉆井液，沖洗井壁，然后在上提或下放套管直到將井眼疏通。
[3]如經(jīng)過以上兩個過程還是無法繼續(xù)下放套管，就須要將已經(jīng)下入井內(nèi)的套管全部取出，然后用鉆桿連接鉆頭進(jìn)行闊眼及井壁修復(fù)，井眼疏通后將鉆桿全部去除，在進(jìn)行下套管作業(yè)。以上過程將造成作業(yè)風(fēng)險增大、成本上升及施工周期延長等后果。
[0004]目前國內(nèi)基本都是采用上述方法實(shí)施下套管的施工的，有的也在套管下端帶有套管鉆鞋，例如，中國專利號“201210591210.3”公開的一種固井用套管浮鞋，
【公開日】為2013年04月24日。但是，現(xiàn)有套管鉆鞋功能單一，不能同時滿足環(huán)鉆井液、引導(dǎo)套管進(jìn)入井內(nèi)、修復(fù)井壁的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)，采用本實(shí)用新型可反向密封流體，進(jìn)行循環(huán)洗井、調(diào)整鉆井液性能、注水泥作業(yè)時，流體可自由通過；下套管及注水泥作業(yè)結(jié)束后，可阻止流體倒流，起到反向密封作用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括阻流板、浮球和用于承托浮球的球籃，阻流板、浮球和球籃均設(shè)置在閥體內(nèi)，阻流板的中心孔處設(shè)置有與浮球配合且呈錐面狀的密封面；所述浮球位于球籃中時，閥芯結(jié)構(gòu)處于導(dǎo)通狀態(tài)，浮球位于密封面上時，閥芯結(jié)構(gòu)處于密封狀態(tài)。
[0008]所述球籃與阻流板固定連接，密封面位于球籃與阻流板的連接處。
[0009]所述阻流板的外壁上設(shè)置有與閥體內(nèi)壁配合的密封圈和彈簧環(huán)。
[0010]采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0011]一、本實(shí)用新型中，阻流板中心孔處呈錐面的密封面與浮球配合，可反向密封流體；球籃用于承托浮球，進(jìn)行循環(huán)洗井、調(diào)整鉆井液性能、注水泥作業(yè)時，浮球由球籃承托，閥芯機(jī)構(gòu)處于導(dǎo)通狀態(tài)，流體可自由通過；下套管及注水泥作業(yè)結(jié)束后，閥芯機(jī)構(gòu)反向承壓，浮球與阻流板密封面配合，可阻止流體倒流，起到反向密封作用；且密封元件具有耐溫、耐堿、耐油、耐硫化氫的性能。
[0012]二、本實(shí)用新型中，所述球籃與阻流板固定連接，密封面位于球籃與阻流板的連接處，采用此結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)通狀態(tài)能無間隙過渡到密封狀態(tài)。
[0013]三、本實(shí)用新型中，所述阻流板的外壁上設(shè)置有與閥體內(nèi)壁配合的密封圈和彈簧環(huán)，采用此結(jié)構(gòu)，密封圈不僅實(shí)現(xiàn)了阻流板與閥體的密封連接，彈簧環(huán)使阻流板與閥體配合更緊密。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用在套管浮鞋中的結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖中標(biāo)記為:1、引鞋，2、套管鞋，3、浮球，4、球籃，5、阻流板，6、閥體，7、刀翼，8、水利噴嘴，9、扶正棱，10、溢流孔，11、密封面，12、彈簧環(huán)，13、密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
[0018]一種適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)，包括阻流板5、浮球3和用于承托浮球3的球籃4，阻流板5、浮球3和球籃4均設(shè)置在閥體6內(nèi)，阻流板5的中心孔處設(shè)置有與浮球6配合且呈錐面狀的密封面11 ;所述浮球3位于球籃4中時，閥芯結(jié)構(gòu)處于導(dǎo)通狀態(tài)，浮球3位于密封面11上時，閥芯結(jié)構(gòu)處于密封狀態(tài)。
[0019]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式為，所述球籃4與阻流板5固定連接，密封面11位于球籃4與阻流板5的連接處。
[0020]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式為，所述阻流板5的外壁上設(shè)置有與閥體6內(nèi)壁配合的密封圈13和彈簧環(huán)12。
[0021]本實(shí)用新型的工作原理為:閥芯結(jié)構(gòu)的阻流板5中心孔處呈錐面的密封面11與浮球3配合，可反向密封流體；球籃4用于承托浮球3，進(jìn)行循環(huán)洗井、調(diào)整鉆井液性能、注水泥作業(yè)時，浮球3由球籃4承托，閥芯機(jī)構(gòu)處于導(dǎo)通狀態(tài)，流體可自由通過；下套管及注水泥作業(yè)結(jié)束后，閥芯結(jié)構(gòu)反向承壓，浮球3與阻流板5的密封面11配合，可阻止流體倒流，起到反向密封作用。
[0022]實(shí)施例2
[0023]本實(shí)施例為對本實(shí)用新型應(yīng)用在套管浮鞋中的說明:
[0024]一種套管浮鞋，包括引鞋1、套管鞋2和閥體3，套管鞋2 —端與引鞋I連接，另一端與閥體6連接，所述引鞋I上設(shè)置有水利噴嘴8和刀翼7，套管鞋2為圓筒形結(jié)構(gòu)。
[0025]所述閥體6內(nèi)設(shè)置有球籃4和與球籃配合4的浮球，浮球3位于球籃4 一側(cè)，球籃4另一側(cè)設(shè)置有阻流板5，設(shè)置有球籃4的閥體6 —端與套管鞋2連接。為了獲得較好的扶正效果和溢流效果，所述套管鞋2上設(shè)置有扶正棱9和溢流孔10。所述引鞋I上設(shè)置的刀翼7按照等距離設(shè)置為四翼。
[0026]套管浮鞋的組裝如下:先將引鞋I與套管鞋2絲扣連接；將球籃4安裝在閥體內(nèi)，在球籃4上安放浮球3，然后將阻流板5安裝在閥體內(nèi)，在阻流板5 —端殼體的外圓上設(shè)置密封圈13和彈簧環(huán)12，然后將裝好的閥體連接在套管鞋2的上端，安裝時，裝有浮球3的一端與套管鞋2連接。
[0027]套管浮鞋的工作原理為:在下套管過程前，將套管浮鞋連接在套管柱的前端，在引鞋I前端設(shè)置的水利噴嘴8在下套管過程中保持環(huán)空鉆井液的流動，使套管順利下井，連接在套管柱前端的引鞋I可以在下套管的過程中防止套管腳插入井壁巖層，減少下井阻力，引鞋I前端設(shè)置有刀翼7，當(dāng)井壁出現(xiàn)縮徑或井壁垮塌時，套管無法下放，可開泵循環(huán)，旋轉(zhuǎn)套管，刀翼7可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)眼修復(fù)井壁的作用，敷焊的硬質(zhì)合金塊能夠減少擴(kuò)眼過程的磨損。
[0028]在下套管過程中，一體化的套管浮鞋由于可以占據(jù)套管內(nèi)的空間，因此可掏空一定量的鉆井液，對套管柱產(chǎn)生一定數(shù)量的浮力，在浮力的作用下，可使套管柱懸浮，減輕井架負(fù)荷，在注水泥時，套管浮鞋用來控制膠塞的下行位置，以確保管內(nèi)水泥塞長度防止水泥漿倒流。浮箍用于承接膠塞組，使箍鞋間有一段水泥塞，并容納套管內(nèi)壁附著的雜質(zhì)等，確保水泥漿柱不被替空，從而保證套管鞋外的固井質(zhì)量。
[0029]閥芯結(jié)構(gòu)構(gòu)的阻流板中心孔處呈錐面的密封面與浮球配合，可反向密封流體；球籃用于承托浮球，進(jìn)行循環(huán)洗井、調(diào)整鉆井液性能、注水泥作業(yè)時，浮球由球籃承托，閥芯機(jī)構(gòu)處于導(dǎo)通狀態(tài)，流體可自由通過；下套管及注水泥作業(yè)結(jié)束后，閥芯機(jī)構(gòu)反向承壓，浮球與阻流板密封面配合，可阻止流體倒流，起到反向密封作用。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括阻流板(5)、浮球(3)和用于承托浮球(3 )的球籃(4)，阻流板(5 )、浮球(3 )和球籃(4)均設(shè)置在閥體(6 )內(nèi)，阻流板(5 )的中心孔處設(shè)置有與浮球(3)配合且呈錐面狀的密封面(11);所述浮球(3)位于球籃(4)中時，閥芯結(jié)構(gòu)處于導(dǎo)通狀態(tài)，浮球(3)位于密封面(11)上時，閥芯結(jié)構(gòu)處于密封狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述球籃(4)與阻流板(5 )固定連接，密封面(11)位于球籃(4 )與阻流板(5 )的連接處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于套管浮鞋的閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述阻流板(5)的外壁上設(shè)置有與閥體(6)內(nèi)壁配合的密封圈(13)和彈簧環(huán)(12)。
【文檔編號】E21B21/10GK203452725SQ201320536051
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】李偉成, 陳曉彬, 陳立, 陳文才, 劉彬, 鄧元洲, 胡畔, 周剛, 馮明 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司