CN104948135A - 活塞式浮箍浮鞋 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞式浮箍浮鞋，包括本体和内阀，内阀中空形成内腔且其底部由孔板封闭，孔板上设有排液孔；内阀的上段与本体密封连接，其下段的外径小于本体的内径；内阀上、下段内腔的直径在连接处是上段内腔小；内阀下段的内腔内设有能自由滑动的活塞，活塞与内腔密封连接，且其与孔板之间设有弹簧；活塞的上侧边缘处设有环形凸起；对应的在内阀下段内腔的顶部设有容纳该环形凸起的环形凹槽；环形凹槽内还设有轴向密封装置；内阀下段靠近其与上段的连接处沿其周向设有多个循环孔；活塞关闭时，循环孔被关闭。该活塞式浮箍浮鞋，将密封元件隐藏在泥浆循环通道之外，不会被冲蚀，从而大幅提高浮箍浮鞋的使用寿命。

Description

活塞式浮箍浮鞋

技术领域

本发明属于固井工具领域，特别是涉及一种活塞式浮箍浮鞋。

背景技术

浮箍浮鞋是固井施工中最常用的固井工具，目前所采用的形式主要包括弹簧驱动、舌板和浮球三种形式。常用的浮箍浮鞋均要求其内部元件具有良好的可钻性，以便于后期作业的需要，因此为保证其具有较好的可钻性，无法采用耐冲刷性更好的材质。上述三种形式的浮箍浮鞋其密封元件均暴露在泥浆循环通道中，因此耐冲刷性较差。浮箍浮鞋的密封机构一旦遭到破坏，将无法形成有效地密封，造成“灌香肠”的严重固井事故。而且，一旦回压凡尔失灵，水泥浆在胶结过程中产生流动，将直接影响固井质量，甚至造成固井施工失败，重则将造成整口井报废。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种活塞式浮箍浮鞋，将密封元件隐藏在泥浆循环通道之外，不会被冲蚀，从而大幅提高浮箍浮鞋的使用寿命。

为此，本发明的技术方案如下：

一种活塞式浮箍浮鞋，包括本体和内阀，所述内阀中空形成内腔且内腔的底部由孔板封闭，所述孔板上设有一个或多个排液孔；所述内阀的上段与本体密封连接，其下段的外径小于本体的内径，与本体之间形成流道；所述内阀上、下段内腔的直径在连接处是上段内腔直径小于下段内腔直径；所述内阀下段的内腔内设有能自由滑动的活塞，所述活塞与内腔密封连接，且其与孔板之间设有弹簧；所述活塞的上侧边缘处设有环形凸起；对应的在内阀下段内腔的顶部设有容纳该环形凸起的环形凹槽；所述环形凹槽内还设有轴向密封装置，用于实现活塞关闭时活塞与内腔的密封；所述内阀下段靠近其与上段的连接处沿其周向设有多个循环孔；所述活塞关闭时，循环孔被关闭。

所述内阀上段内腔的结构为上侧是圆锥下侧是圆柱，形成轴向循环通道。

所述内阀下段内腔侧壁的中部形成有限位台阶，防止活塞在常态下即压缩弹簧，缩减弹簧的使用寿命。所述活塞置于限位台阶上后其环形凸起的上表面位于循环孔下沿以下的位置。

所述活塞与内腔的密封依靠O型密封圈实现。

所述内阀的上段与本体之间设有第一O型密封圈，用于实现内阀与本体的密封连接。

所述轴向密封装置为O形密封垫、W形密封垫或V形密封垫。

该活塞式浮箍浮鞋将密封元件隐藏在泥浆循环通道之外，可以有效地避免泥浆循环对浮箍浮鞋的密封元件进行冲蚀破坏，从而大幅提高浮箍浮鞋的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的活塞式浮箍浮鞋的开启状态图；

图2为本发明提供的活塞式浮箍浮鞋的关闭状态图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明的结构进行详细描述。

如图1、2所示，一种活塞式浮箍浮鞋，包括本体1和内阀2，内阀2中空形成内腔10且内腔10的底部由孔板8封闭，孔板8上设有一个或多个排液孔14；内阀2的上段与本体1密封连接，一般是利用O型密封圈9进行密封；内阀下段的外径小于本体1的内径，与本体1之间形成流道；内阀上、下段内腔11、12的直径在连接处是上段内腔11直径小于下段内腔12直径；内阀的下段内腔12内设有能自由滑动的活塞6，活塞6与内腔10密封连接，一般采取活塞6与内腔10之间加装O型密封圈的方式进行密封；活塞6与孔板8之间设有弹簧7；活塞6的上侧边缘处设有环形凸起；对应的在内阀下段内腔12的顶部设有容纳该环形凸起的环形凹槽；环形凹槽内设有轴向密封装置3，该轴向密封装置3可以为O形密封垫、W形密封垫或V形密封垫；内阀下段靠近其与上段的连接处沿其周向设有多个循环孔5；活塞关闭时，循环孔5被关闭。

在本发明的一个实施例中，内阀上段内腔11的结构为上侧是圆锥下侧是圆柱。

在本发明的一个实施例中，内阀下段内腔12侧壁的中部形成有限位台阶13，防止活塞在常态下即压缩弹簧，缩减弹簧的使用寿命。当活塞6置于限位台阶13上后其环形凸起的上表面位于循环孔5下沿以下的位置。

图1、2中均为左侧为上、右侧为下，使用时，泥浆从该活塞式浮箍浮鞋的本体1上端进入，继而流入内阀2的上段内腔11后经活塞6截留，从循环孔5流出内阀2，流入内阀2下段和本体1之间的流道。泥浆停止供入瞬间，本体1内压力大于内阀2内压力，泥浆经排液孔14瞬间涌入内阀2的下段内腔12中，推动活塞6向上至其环形凸起嵌入内阀2的环形凹槽内。

轴向密封装置和活塞与内阀之间的密封均未设置在泥浆流道上，有效地防止了浮箍浮鞋的密封元件被冲蚀，只要其一不被破坏就会形成有效密封，从而延长浮箍浮鞋的使用寿命，有效提高固井质量。

Claims (6)

1.一种活塞式浮箍浮鞋，包括本体（1）和内阀（2），其特征在于：所述内阀（2）中空形成内腔（10）且内腔（10）的底部由孔板（8）封闭，所述孔板（8）上设有一个或多个排液孔（14）；所述内阀（2）的上段与本体（1）密封连接，其下段的外径小于本体（1）的内径，与本体（1）之间形成流道；所述内阀上、下段内腔（11、12）的直径在连接处是上段内腔（11）直径小于下段内腔（12）直径；所述内阀的下段内腔（12）内设有能自由滑动的活塞（6），所述活塞（6）与内腔（10）密封连接，且其与孔板（8）之间设有弹簧（7）；所述活塞（6）的上侧边缘处设有环形凸起；对应的在内阀下段内腔（12）的顶部设有容纳该环形凸起的环形凹槽；所述环形凹槽内设有轴向密封装置（3）；所述内阀下段靠近其与上段的连接处沿其周向设有多个循环孔（5）；所述活塞关闭时，循环孔（5）被关闭。

2.如权利要求1所述活塞式浮箍浮鞋，其特征在于：所述内阀上段内腔（11）的结构为上侧是圆锥下侧是圆柱。

3.如权利要求1所述活塞式浮箍浮鞋，其特征在于：所述内阀下段内腔（12）侧壁的中部形成有限位台阶（13），当所述活塞（6）置于限位台阶（13）上后其环形凸起的上表面位于循环孔（5）下沿以下的位置。

4.如权利要求1所述活塞式浮箍浮鞋，其特征在于：所述活塞（6）与内腔（10）的之间设有O型密封圈（4）。

5.如权利要求1所述活塞式浮箍浮鞋，其特征在于：所述内阀的上段与本体（1）之间设有第一O型密封圈（9）。

6.如权利要求1所述活塞式浮箍浮鞋，其特征在于：所述轴向密封装置（3）为O形密封垫、W形密封垫或V形密封垫。