[实用新型]全程自灌胶塞碰压式浮箍

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田钻井技术领域，特别涉及一种下套管过程中使用的井下专用工具，是一种全程自灌胶塞碰压式浮箍。

背景技术

浮箍连接在套管管柱的下端，能降低下套管过程中的阻力，有效解决下套管困难，适用于直井、大位移井和水平井中。自灌浮箍是在下套管过程中，井眼内泥浆通过浮箍自动灌入套管内，保持套管内有一定的液面高度，即保证套管有一定的漂浮力，又保证套管有一定的充满，减少灌泥浆时间，有利于下套管顺利。

中国专利公开号为：CN201574723U，提供了一种“超压式浮箍浮鞋”，浮箍的套筒内安装有凡尔密封机构一，浮鞋的套筒内安装有凡尔密封机构二。反向装配有两个凡尔密封机构进行密封，提高了浮箍浮鞋的密封性能和额定承受的反向压力值，使固井成功率和优质率提高，且缩小了浮箍浮鞋的体积和降低了生产成本。

目前，现有的自灌浮箍在下套管中途不能循环，一旦下套管遇阻，需要中途循环，自灌机构即被解脱，失去自灌功能，此时自灌浮箍成为常规浮箍。另外，常规自灌浮箍只有止回阀一种止回功能，一旦止回阀失灵，将造成恶性事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种全程自灌胶塞碰压式浮箍，连接在套管柱下部。在下套管时，通过轴向流通孔实现自动灌泥浆的功能，在下套管中途可以循环泥浆，循环后不会关闭自灌通道，实现下套管全过程的自灌功能。下完套管后，注水泥后在套管内投入胶塞，胶塞碰压到胶塞座后，将自灌通道关闭，胶塞与胶塞座，胶塞座与本体自锁成一体，此时浮箍具有止回阀和胶塞两种密封机构，具有双密封功能，增加了耐回压的可靠性。

本实用新型采用的技术方案是：全程自灌胶塞碰压式浮箍，主要由本体、胶塞座、剪销、卡簧、防转凸台、阀座、止回机构和胶塞组成，本体为圆柱体形，本体有中心孔；在本体的上端有内螺纹，在本体的下端有外螺纹，能连接在套管柱上。其特征在于：在本体中心孔的下端固定有止回机构；所述的止回机构有浮球式止回机构和压缩弹簧式止回机构。

浮球式止回机构包括浮球和球座组成，球座为圆环形，球座的外壁有螺纹，球座螺纹固定在本体中心孔的下部，在球座的上部有一个浮球；浮球和球座起到单向阀作用。浮球式止回机构的胶塞碰压自灌浮箍适用于直井。

压缩弹簧式止回机构包括止回阀、压缩弹簧、弹簧座和导向杆；弹簧座为圆环形，弹簧座的外壁有螺纹，弹簧座螺纹固定在本体中心孔的下部；在弹簧座中心孔内有一个导向杆，导向杆的顶部固定一个顶部为球面体的止回阀，在导向杆上套有压缩弹簧，压缩弹簧的上端在止回阀的下部，压缩弹簧的下端在弹簧座的上部；压缩弹簧式止回机构的胶塞碰压自灌浮箍适用于斜井和水平井。

在本体中心孔的中固定有一个圆环形阀座，阀座下端中心孔有圆锥面；在阀座上均匀分布有轴向流通孔；在本体中心孔的上部通过剪销固定有一个圆环形胶塞座，胶塞座的下端有向下突出的圆柱体，阀座上端中心孔的直径与胶塞座下端有向下突出的圆柱体的外径相同；胶塞座下端有向下突出的圆柱体能向下滑入阀座上端中心孔内。所述的胶塞座的中心孔上端为圆锥面，胶塞座中心孔内径与胶塞下部外径相同，胶塞座中心孔内壁有环形槽，胶塞是从井口投入的推动胶塞座向下滑动的工具。所述胶塞的下部为圆柱体，胶塞下部圆柱外径与胶塞座中心孔直径相同，胶塞下部圆柱体外壁有环形槽，环形槽内有胶塞卡簧。胶塞下部的胶塞卡簧能滑入胶塞座中心孔内壁的环形槽。

为了控制胶塞座向下滑动距离，在胶塞座的外壁上有一个环形卡簧槽，在卡簧槽内有一个带有开口的圆环形卡簧；在本体中心孔壁上有一个环形凹槽。当胶塞座带动卡簧向下滑动，并且卡簧滑动到本体中心孔壁上的环形凹槽后，卡簧膨胀，卡簧使胶塞座不能继续向下滑动。

为了使胶塞座在向下滑动到接触阀座上平面时不能发生旋转，在胶塞座的下端面均匀分布有向下凸起的防转凸台，在阀座的上端面均匀分布有向下凸起的防转凸台。当胶塞座在向下滑动到接触阀座上平面时，防转凸台相互嵌入，阻止胶塞座发生转动。

简述全程自灌胶塞碰压式浮箍的工作过程。下套管过程中，泥浆通过阀座上的多个轴向流通孔进入套管，流通孔的总流通面积与套管内径及下入速度匹配，保持套管内外液柱差，有利于下套管作业。

当下套管过程中需要循环时，能正常进行循环，循环结束后不影响后续下套管过程中的自灌功能。

下套管结束并完成注水泥后，投放胶塞，替泥浆。当胶塞进入胶塞座碰压后，胶塞头卡簧将胶塞与胶塞座自锁成一体，继续加压，胶塞座销钉被剪断(剪断压力2～3MPa)，胶塞座下行插入阀座，与阀座形成密封，关闭自灌通道，同时胶塞座卡簧把胶塞座与本体自锁成一体。