CN104179473A - 防落物浮箍 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于与套管相连的防落物浮箍，包括管形的第一接头；嵌入于第一接头内并与之连接的第二接头，在第二接头内壁上设有承座和安装在承座内的单向阀，单向阀包括阀座、弹簧和阀球；设置在单向阀的流入端上的防护件，其包括一端封闭而另一端朝向单向阀敞开的柱形部和从柱形部的敞开的端部上整体式径向伸出的凸缘部，在柱形部上设有径向的流通孔。根据本发明的防落物浮箍的结构简单，容易加工，安装方便，便于实施推广应用，其可以有效地阻止落物进入到浮箍的单向阀中，从而保证浮箍的使用安全。

Description

防落物浮箍

技术领域

本发明涉及固井工程技术领域，尤其涉及一种用于连接套管的防落物浮箍。

背景技术

在固井工程技术领域中，浮箍是固井施工中必不可缺的常用套管辅件，其主要用于连接套管，增强固井作业的可控性。由于在固井作业中水泥浆的倒返现象直接关系到固井作业的成败，因此浮箍应具备良好地控制单向流通的功能，也可以称为单向引流功能。通常实施该功能的方法是在浮箍的内部设置单向引流阀（简称单向阀），其绝大部分为球阀。

目前，研究人员不仅完善了浮箍的单向引流功能，而且还完善了浮箍的自动灌浆功能。然而，由于在设计浮箍时，研究人员往往会忽略落物对其造成的危害，而且在高风险的固井作业中井下落物是极易发生的。当落物进入浮箍中，其会进入单向阀而导致单向阀失灵，使得浮箍失去单向引流功能，从而影响水泥浆正常运送，导致固井作业失败。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是提供一种防落物浮箍，其可以有效地避免落物进入到单向阀中，保证浮箍的单向引流功，从而确保防落物浮箍的使用安全。根据本发明的防落物浮箍的结构简单，容易加工，安装方便，便于实施推广应用。

根据本发明，提供了一种用于连接套管的防落物浮箍，包括：管形的第一接头；嵌入于第一接头内并与之连接的第二接头，在第二接头内壁上设有承座和安装在承座内的单向阀，单向阀包括阀座、弹簧和阀球；设置在单向阀的流入端上的防护件，其包括一端封闭而另一端朝向单向阀敞开的柱形部和从柱形部的敞开的端部上整体式径向向外伸出的凸缘部，在柱形部上设有径向的流通孔。

在一个实施例中，流通孔的中心轴线到环形部的距离大于流通孔的半径。

在一个实施例中，流通孔的流入口低于流出口。

在一个实施例中，流通孔为斜孔。

在一个实施例中，流通孔为弯曲孔。

在一个实施例中，凸缘部通过设于第一接头的内壁上的定位台阶和第二接头的流入端表面来固定。

在一个实施例中，凸缘部的流出端表面与承座和阀座的流入端表面相接合。

在一个实施例中，防护件和承座均由铝制材料构成。

在一个实施例中，承座的外壁与第二接头的内壁采用形状匹配连接。

在一个实施例中，承座的内壁与单向阀的外壁之间采用形状匹配连接。

利用根据本发明的防落物浮箍，可以有效地避免落物进入到单向阀中，保证该防落物浮箍的单向引流功能，从而增强了防落物浮箍的使用安全。另外，该防落物浮箍的防护件和承座均由铝制材料构成，有利于后续的钻除工序。

根据本发明的防落物浮箍的结构简单，容易加工，安装方便，便于实施推广应用。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本发明的防落物浮箍的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1显示了根据本发明的防落物浮箍20。在该防落物浮箍20两端均可设有用于连接套管的锥形螺纹。该防落物浮箍20包括大致管形的第一接头1，以及嵌入到第一接头1内并与之连接的第二接头7。在一个实施例中，第一接头1与第二接头7是通过锥形螺纹连接成一个整体。

防落物浮箍20还包括设置在第二接头7的内壁上的承座5和安装在承座5内的单向阀11。在图示实施例中，承座5的外壁与第二接头7的内壁可采用形状匹配连接，使得其具有较好的气密性和定位功能。同理可知，在承座5的内壁与单向阀11的外壁之间也可采用形状匹配连接，使得其也同时具有较好的气密性和定位功能。在一个实施例中，为了更好地保证工作时的单向阀11的结构稳定性，可将单向阀11的流出端表面与承座5的流出端的内表面相贴合。

根据本发明，单向阀11包括阀座6和设置在阀座6的内部流入端的用于控制单向流通的阀球3，以及将阀座6的内部流出端与阀球3连接在一起的弹簧10。其中，为了防止弹簧10的径向弯曲以及顺畅水泥浆的流动，在弹簧径向的外侧可设有正筋板12。当水泥浆从单向阀11的流入端流入时，水泥浆会通过阀球3压缩弹簧10，使得阀球3向流出端移动，敞开流通道，从而允许水泥浆流通单向阀11。当水泥浆从单向阀11的流出端流入时，水泥浆会连通弹簧10共同作用于阀球3，使其封堵流通道，从而阻止水泥浆流通单向阀11。

根据本发明的防落物浮箍20还包括设置在单向阀11的流入端上的防护件2。防护件2包括柱形部9，其一端封闭而另一端朝向单向阀11敞开。防护件2还包括从柱形部9的敞开的端部上整体式径向外向伸出的凸缘部8。防护件2例如可以通过设置在第一接头1的内壁上的定位台阶和第二接头7的流入端之间的凸缘部8来进行固定。然而容易理解，为了增强单向阀11与防护件2之间的连接结构的气密性，可将凸缘部8的流出端表面与承座5和阀座6的流入端表面相接合。在一个实施例中，为了方便后续的钻除工序，防护件2和阀座6可由铝制材料制成。

根据本发明，防护件2还包括流通孔4，其沿径向设置在柱形部9上。通过用径向的流通孔4代替传统上使用的轴向流通孔，一方面可以仍保证单向阀11的单向引流功能，另一方面可以有效地避免防落物浮箍20上方的落物直接堵塞流通孔，由此确保了防落物浮箍20的使用安全。为了进一步地保证单向阀11的单向引流功能，在构造流通孔4时，可将流通孔4的中心轴到柱形部9的距离构造成大于其半径。通过这种方式，掉落在凸缘部8的落物只能停留在凸缘部8上，而不能进入到流通孔4。

在上述实施例中，流通孔4设置成水平的孔。然而，为了更进一步地提高流通孔的防堵塞性能，可将流通孔4的流入口设置成低于流出口。例如，流通孔4可为斜孔，或者是弯曲孔。通过该斜孔或弯曲孔的结构，可以有效地实现流通孔4的流入口低于流出口，从而进一步增强了阻止落物进入单向阀11的能力。

以下介绍根据本发明的防落物浮箍20的工作原理。当水泥浆从防落物浮箍20流入端流入时，水泥浆会由流通孔4进入单向阀11的内部。由于单向阀11只能允许水泥浆从防落物浮箍20的流入端入而从流出端出，因而可以有效地阻止套管内部出现水泥浆的倒返现象。其中，在水泥浆流过防落物浮箍20的过程中，水泥浆首先是通过防护件2径向的流通孔4进入到单向阀11中。此时，如果流动的水泥浆中存有落物，其会由于自身重量较大导致其无法随水泥浆径向运动，从而使其不得不落到并停流在凸缘部8上。另外，由于流通孔4的中心轴到柱形部9的距离大于其半径，而且流通孔4的流入口又低于流出口，这便可以有效地防止被水泥浆缓慢地作用后而径向移动的落物进入到单向阀11中。

利用根据本发明的防落物浮箍20可以有效地避免落物进入到单向阀11中，保证该防落物浮箍20的单向引流功能，从而增强了防落物浮箍20的使用安全。另外，该防落物浮箍20的防护件2和承座5均由铝制材料构成，有利于后续的钻除工序。

根据本发明的防落物浮箍的结构简单，容易加工，安装方便，便于实施推广应用。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于连接套管的防落物浮箍，包括：

管形的第一接头，

嵌入于所述第一接头内并与之连接的第二接头，在所述第二接头内壁上设有承座和安装在所述承座内的单向阀，所述单向阀包括阀座、弹簧和阀球，

设置在所述单向阀的流入端上的防护件，其包括一端封闭而另一端朝向所述单向阀敞开的柱形部和从所述柱形部的敞开的端部上整体式径向向外伸出的凸缘部，在所述柱形部上设有径向的流通孔。

2.根据权利要求1所述的防落物浮箍，其特征在于，所述流通孔的中心轴线到环形部的距离大于流通孔的半径。

3.根据权利要求1或2所述的防落物浮箍，其特征在于，所述流通孔的流入口低于流出口。

4.根据权利要求3所述的防落物浮箍，其特征在于，所述流通孔为斜孔。

5.根据权利要求3所述的防落物浮箍，其特征在于，所述流通孔为弯曲孔。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的防落物浮箍，其特征在于，所述凸缘部通过设于所述第一接头的内壁上的定位台阶和所述第二接头的流入端表面来固定。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的防落物浮箍，所述凸缘部的流出端表面与所述承座和阀座的流入端表面相接合。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的防落物浮箍，其特征在于，所述防护件和承座均由铝制材料构成。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的防落物浮箍，其特征在于，所述承座的外壁与第二接头的内壁采用形状匹配连接。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的防落物浮箍，其特征在于，所述承座的内壁与单向阀的外壁之间采用形状匹配连接。