[发明专利]一种自锁式碰压浮箍装置以及固井胶塞防上浮方法

说明书

本发明提出一种自锁式碰压浮箍装置，包括：环形壳、限位环、阀座、弹簧座、挂胶凡尔和弹簧，环形壳的上端和下端分别连接管道接箍；限位环设置在环形壳的上端口内，限位环内设置有多个单向限位爪，每个单向限位爪向上最大摆动至水平位置，向下最大摆动至竖直位置，每个单向限位爪的侧向轮廓呈三角形，其端部厚度大于根部厚度；阀座设置在环形壳的下方，阀座上设置有阀孔；弹簧座呈筒形，其侧壁镂空，其上端口连接在阀座的下端；挂胶凡尔的上端面向上覆盖阀孔，弹簧的上端顶在挂胶凡尔上，下端顶在弹簧座上。本发明还提出一种固井胶塞防上浮方法，采用以上所述的自锁式碰压浮箍装置实施。

技术领域

本发明属于固井技术领域，具体涉及一种自锁式碰压浮箍装置以及固井胶塞防上浮方法。

背景技术

目前，在石油作业固井技术领域中，固井时往油井套管内下入胶塞后，胶塞推动水泥从浮箍浮鞋中的单向阀进入油井套管与井壁之间，直到胶塞运动到碰压短节后被阻挡，水平井和超深井的固井压力都非常大，浮箍浮鞋中的单向阀受到的反向压力也相应增大，一旦浮箍浮鞋单向阀失效，油井内部的反向压力将推动胶塞上浮，固井水泥将向上进入油井套管，增加了在油井套管内后形成长段水泥塞的风险，而现有的碰压短节只具有实现胶塞碰压功能，不能阻挡胶塞向上移动，无法满足水平井、超深井固井施工技术要求。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种自锁式碰压浮箍装置以及固井胶塞防上浮方法，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

本发明提出一种自锁式碰压浮箍装置，用于限制固井胶塞向上移动，包括：

环形壳，所述环形壳的上端和下端分别连接管道接箍；

限位环，所述限位环设置在所述环形壳的上端口内，所述限位环内设置有多个单向限位爪，每个所述单向限位爪向上最大摆动至水平位置，向下最大摆动至竖直位置，每个所述单向限位爪的侧向轮廓呈三角形，其端部厚度大于根部厚度；

阀座，所述阀座直接或间接连接在所述环形壳的下方，所述阀座上设置有阀孔，所述阀孔的下端口为喇叭口；

弹簧座，所述弹簧座呈筒形，其底部设置有通孔，所述弹簧座的侧壁镂空，所述弹簧座的上端口连接在所述阀座的下端；

挂胶凡尔，所述挂胶凡尔的上端面向上覆盖所述阀孔，所述挂胶凡尔的下端设置有直杆，所述直杆向下穿过所述通孔；和

弹簧，所述弹簧套装在所述直杆上，其上端顶在所述挂胶凡尔上，下端顶在所述弹簧座上。

本发明还具有以下可选特征。

可选地，还包括浮箍壳体，所述浮箍壳体的上端连接有管道接箍，所述管道接箍的上端与所述环形壳的下端相连接，所述阀座设置在所述浮箍壳体的上端口内。

可选地，所述限位环的内侧壁的同一环面上对称设置有多个长孔，每个所述长孔内均容纳一个所述单向限位卡爪，所述长孔的上边沿具有水平面，所述单向限位卡爪的根部铰接在所述长孔的上边沿的内侧，所述单向限位卡爪的端部的一部分伸出所述长孔的内端口。

可选地，所述限位环的上端口设置有内锥面。

可选地，还包括扶正环，所述扶正环套装在所述环形壳内，并位于所述限位环和所述管道接箍之间，所述扶正环的内径等于所述限位环的内径。

可选地，所述扶正环的下端通过螺纹连接在所述环形壳内。

可选地，所述扶正环的上端口内和下端口内分别设置有环锥面。

可选地，所述阀座的上端口设置有沉孔，所述沉孔的侧壁为锥形。