CN105781485B - 一种可循环式自灌浆浮箍 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田修井工具，即一种可循环式自灌浆浮箍。它包括主筒体，主筒体内衬接有空心阀座。阀座在缩径段上沿圆周有多个过液侧孔；阀座内衬有可上下移动的阀芯，阀芯下端连接有可旋转的等径限位体，限位体下端与阀座下封堵端之间有弹簧并限位体穿过下封堵端；限位体表面有沿径向一直段轨迹槽和上端连通的横向波浪形轨迹槽，对应阀座下封堵端外圆表面上有限位销钉穿过并插入轨迹槽。确保下钻中途循环后，继续保持自灌功能。实现止回阀功能。
Description
技术领域
本发明涉及油田钻井及修井工具，即一种可循环式自灌浆浮箍。产品型号： ZGJ-FG。
背景技术
在现有技术中，自灌浆下管串的工艺技术是防止发生卡钻具和下钻具过程中发生井漏等事故的最有效的方法之一, 同时可简化工艺,节省大量的时间。在防止油气上窜及防止挤毁套管方面，自灌浆下管串有着同样的实际意义，自灌浆方式下钻，井筒内压力激动小,井下压力变化平稳,对井控安全更有益。可循环式自灌浆浮箍主要用于石油天然气施工过程的自灌浆下管串，当需要中途洗井循环施工时，根据需要循环后可以继续保持自灌浆功能。当前现场已应用的自灌式套管浮箍，不能在下井前全面检测其止回功能的可靠性。下井使用中途循环不去功能，需附加工艺操作或特制胶塞碰压。如完全成功，浮箍才能发挥止回作用，则否不能敞压候凝。因在品质上都有一定的缺陷，施工中的安全保障不足，推广应用都有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足而提供一种可循环式自灌浆浮箍。解决了下井浮箍能100%质检，恢复止回功能不需要附加工艺及操作， 能做到敞压候凝技术问题。
本发明的技术解决方案是：可循环式自灌浆浮箍，包括主筒体，主筒体内衬接有空心阀座。阀座在缩径段上沿圆周有多个过液侧孔；阀座内衬有可上下移动的阀芯，阀芯下端连接有可旋转的限位体，限位体下端与阀座下封堵端之间有弹簧并且限位体穿过下封堵端；限位体表面有沿径向一直段轨迹槽和上端连通的横向波浪形轨迹槽，对应阀座下封堵端外圆表面上有限位销钉穿过并插入直段轨迹槽。
上述方案中，阀芯下端插入限位体内，阀芯和限位体之间通过钢球连接。弹簧两端有上弹簧座和下弹簧座，上弹簧座与限位体之间通过钢球连接，下弹簧座与下封堵端内端之间通过钢球连接。
本发明的优点是：在限位体上开有轨迹槽，限位体座上带有轨迹销钉，阀芯与限位体及限位体与上弹簧座之间，都设有多个减摩钢球，当限位体上下运动时，由于限位销钉和循环轨迹的作用，限位体带动阀芯，使阀座侧孔处于部分打开和完全打开状态，确保下钻中途循环后，继续保持自灌功能。下钻到指定位置，开停泵，达到规定循环次数后，限位体进入常通轨道。此后，在弹簧力和地面泵压作用下，阀芯进入常关常闭相互转换状态，实现浮箍的止回阀功能。此外，该工具同时具有抗冲蚀功能和自居中导向功能。具有高压和低压良好的止回密封功能。因此，该工具适用于各种井型。
下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明结构简图。
图2是本发明自灌浆状态简图。
图3是限位体结构简图。
图4是轨迹展开图。
具体实施方式
参见图1－4，零部件名称如下：主筒体1，阀座2，O型圈3，阀芯4，外O型圈5，钢球6，限位体7，销钉8，上弹簧座9，下封堵端10，弹簧11，下弹簧座12，过液侧孔13，直段轨迹槽14，横向波浪形轨迹槽15，波浪形轨迹槽位置16，波浪形轨迹槽位置17，波浪形轨迹槽位置18。
参见图1，图1中位置是浮箍的止回状态。一种可循环式自灌浆浮箍，包括主筒体1，主筒体1内衬接有空心阀座2（通过螺纹连接并有外O型圈5）。阀座2在缩径段上沿圆周有多个过液侧孔13；阀座2内衬有可上下移动的阀芯4（上端有限位台阶），阀芯4下端连接有可旋转的等径限位体7，阀芯4下端插入限位体7内，之间通过多个减摩钢球6连接。限位体7下端与阀座2的下封堵端10之间有弹簧11并限位体7穿过下封堵端10（或称限位体座），弹簧11两端有上弹簧座9和下弹簧座12，上弹簧座9与限位体7之间通过多个减摩钢球6连接。限位体7表面有循环轨迹槽，循环轨迹槽为沿径向一直段轨迹槽14和上端连通的横向波浪形轨迹槽15（可以是一个位置18或多个位置16、17、18，图3、图4中是三个位置），对应阀座2下封堵端10外圆表面上有限位销钉8穿过并插入直段轨迹槽14。
参见图2，图2中位置是浮箍的自灌浆状态，箭头显示管内液体流动方向。销钉8初始安装于波浪形轨迹槽位置16处（图4），此时，阀芯4及限位体7等压缩弹簧11，阀座2上的过液侧孔13部分开通，管柱下端内液体通过过液侧孔13进入管柱上端内孔，实现下放管柱的自灌浆功能，这是第一次自灌浆状态，也是工具的初始状态。中间开泵循环第一次，管柱压力由上而下压缩阀芯4及限位体7下行，通过波浪形轨迹槽位置15的自动换向，销钉8进入波浪形轨迹槽位置17处（图4），进入第二次自灌浆状态。同理，中间开泵循环第二次，销钉8进入波浪形轨迹槽位置18处（图4），进入第三次自灌浆状态。当第三次开泵循环，轨迹换向后，销钉8进入直段轨迹槽14，即常通轨道。停止循环，浮箍处于止回的常闭状态(图1)。根据允许的循环次数需要（图示为3次循环，也可以2次循环或1次循环），相应的减少波浪形轨迹的数量限可。
工作原理：下钻时，自灌浮箍限位体处于自灌限位状态，井内液体可以通过阀座侧孔13进入管串内部，实现自灌功能。当中途需要洗井时，地面灌注液体推动阀芯4，带动限位体7下行，限位体轨迹自动换向，阀座侧孔13全部打开，进行正常循环。停止循环后，阀芯4及限位体7在弹簧11弹簧力作用下上行，限位体7自动换位进入悬挂状态，阀座侧孔13部分打开，保持自灌浆限位状态，此时可继续自灌浆下管串。达到规定循环次数后，限位体7进入常通轨道。此后，在弹簧11和地面泵压作用下，阀芯4进入常关常闭转换状态，实现止回阀功能，阻止套管外流体进入套管内。
操作说明：①在井口（或地面）将浮箍配接在套管串的设计位置。②井口和环空不得有异物落井。③按下套管要求用钻井液泵灌满套管串水眼内泥浆并及时循环。
上面描述，只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制。
Claims (1)
1.一种可循环式自灌浆浮箍，包括主筒体（1），主筒体（1）内衬接有空心阀座（2），其特征在于阀座（2）在缩径段上沿圆周有多个过液侧孔（13）；阀座（2）内衬有可上下移动的阀芯（4），阀芯（4）下端连接有可旋转的等径限位体（7），限位体（7）下端与阀座（2）的下封堵端（10）之间有弹簧（11）并且限位体（7）穿过下封堵端（10）；限位体（7）表面有沿径向一直段轨迹槽（14）和上端连通的横向波浪形轨迹槽（15），对应阀座（2）下封堵端（10）外圆表面上有限位销钉（8）穿过并插入直段轨迹槽（14）；阀芯（4）下端插入限位体（7）内，阀芯（4）和限位体（7）之间通过钢球（6）连接；弹簧（11）两端有上弹簧座（9）和下弹簧座（12），上弹簧座（9）与限位体（7）之间通过钢球（6）连接。
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