CN110847858A - 一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油开采作业中的井下工具，具体涉及一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，包括浮鞋壳体、一级阀芯、二级阀芯、内环、滚珠和引导端，所述浮鞋壳体内从上至下依次设置一级阀芯和二级阀芯，所述内环外壁面与浮鞋壳体下端内壁面螺纹连接，所述引导端设置在内环内，且引导端与内环间隙配合，所述引导端和内环之间设置滚珠。本发明由于在浮鞋壳体内设置了一级阀芯和二级阀芯，在作业是通过一级阀芯和二级阀芯防止液体倒流，同时其中一个阀芯失效，可以通过另一个阀芯保证阻止倒流问题，双阀芯结构确保单流阀使用的可靠性，提高固井质量的效果。

Description

一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置

技术领域

本发明涉及石油开采作业中的井下工具，具体涉及一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置。

背景技术

在油气水平井固井施工中，由于井径不规则、井底沉沙等原因，从而使得套管下入困难，底部套管入井后内部有一定沉沙，影响后续固井施工，目前常规浮鞋为单阀芯+引流盖结构，具有一定保证钻井液循环和引导功能，但由于单阀芯结构容易受到井底循环泥沙杂质堵塞，易造成单阀芯失效，而引流盖为固定式结构且强度不足，无法有效避让井壁障碍物，且在套管下入碰撞过程中易损坏，还是不能从根本上解决套管引导入井和单向阀失效问题，故而需要一种解决单向阀失效问题的装置，解决井下作业困难。

发明内容

本发明提供一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，解决了单向阀在实际使用时常常会出现失效的问题，双阀芯结构实现了确保单流阀使用的可靠性，大大降低了故障率，保证了井下作业的顺利进行。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，包括浮鞋壳体、一级阀芯、二级阀芯、内环、滚珠和引导端，所述浮鞋壳体内从上至下依次设置一级阀芯和二级阀芯，所述内环外壁面与浮鞋壳体下端内壁面螺纹连接，所述引导端设置在内环内，且引导端与内环间隙配合，所述引导端和内环之间设置滚珠。

所述二级阀芯径向长度小于一级阀芯径向长度,所述浮鞋壳体内依次开有一级限位座和二级限位座，所述二级阀芯和一级阀芯依次坐落在二级限位座和一级限位座上，且二级阀芯和一级阀芯与浮鞋壳体内壁面螺纹连接。

所述一级阀芯包括阀座一、挂胶凡尔一、弹簧座一、弹簧一、顶丝一和密封圈一，所述阀座一外壁面与浮鞋壳体内壁面螺纹连接的坐落在一级限位座上，所述阀座一下设置挂胶凡尔一，所述弹簧座一螺纹连接在阀座一下，所述挂胶凡尔一位于弹簧座一内，所述挂胶凡尔一底端贯穿弹簧座一底端，所述弹簧座一内设置弹簧一，所述弹簧一作用于弹簧座一和挂胶凡尔一之间，所述阀座一外壁面设置密封圈一，所述密封圈一作用于阀座一外壁面和浮鞋壳体内壁面之间，所述弹簧座一上设置顶丝一，所述顶丝一穿过弹簧座一作用于阀座一外壁面。

所述弹簧座一一侧开有开口一。

所述弹簧座一与浮鞋壳体之间具有过水腔一，所述开口一位于过水腔一一侧。

所述二级阀芯包括阀座二、挂胶凡尔二、弹簧座二、弹簧二、顶丝二和密封圈二，所述阀座二外壁面与浮鞋壳体内壁面螺纹连接的坐落在二级限位座上，所述阀座二下设置挂胶凡尔二，所述弹簧座二螺纹连接在阀座二下，所述挂胶凡尔二位于弹簧座二内，所述挂胶凡尔二底端贯穿弹簧座二底端，所述弹簧座二内设置弹簧二，所述弹簧二作用于弹簧座二和挂胶凡尔二之间，所述阀座二外壁面设置密封圈二，所述密封圈二作用于阀座二外壁面和浮鞋壳体内壁面之间，所述弹簧座二上设置顶丝二，所述顶丝二穿过弹簧座二作用于阀座二外壁面。

所述弹簧座二一侧开有开口二。

所述弹簧座二与浮鞋壳体之间具有过水腔二，所述开口二位于过水腔二一侧。

所述引导端外壁面开有涨圈槽，所述涨圈槽内套有涨圈，所述涨圈外壁面与内环接触。

本发明的有益效果是：由于在浮鞋壳体内设置了一级阀芯和二级阀芯，在作业是通过一级阀芯和二级阀芯防止液体倒流，同时其中一个阀芯失效，可以通过另一个阀芯保证阻止倒流问题，双阀芯结构确保单流阀使用的可靠性，提高固井质量的效果。

由于在引导端外设置了滚珠，引导端可以在套管下放的过程中引导端转动，实现引导和划眼功能，确保了套管顺利下到井底。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-浮鞋壳体；2-阀座一；3-弹簧座二；4-挂胶凡尔一；5-弹簧一；6-阀座二；7-密封圈二；8-内环；9-引导端；10-滚珠；11-涨圈；12-密封圈二；13-顶丝一；14-顶丝二；15-挂胶凡尔二；16-弹簧二；17-弹簧座二。

具体实施方式

实施例1:

参照图 1，是本发明实施例 1 的结构示意图，一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，包括浮鞋壳体1、一级阀芯、二级阀芯、内环8、滚珠10和引导端9，所述浮鞋壳体1内从上至下依次设置一级阀芯和二级阀芯，所述内环8外壁面与浮鞋壳体1下端内壁面螺纹连接，所述引导端9设置在内环8内，且引导端9与内环8间隙配合，所述引导端9和内环8之间设置滚珠10。

实际使用时：首先将水力扶正器与浮鞋壳体1顶端连接，随浮鞋壳体1入井，入井时，先将引导端9送入井口，然后浮鞋壳体1跟随入井，然后通过钻井液供应车给予具有压力的钻井液，钻井液进入浮鞋壳体1，然后钻井液通过一级阀芯，进入浮鞋壳体1中部，然后在通过二级阀芯进入浮鞋壳体1下部，然后钻井液进入引导端9内，由于引导端9上具有径向倾斜的孔，钻井液通过倾斜的孔进入井内，同时通过倾斜的孔的钻井液冲刷井壁，形成反作用力，施加在引导端9上，由于引导端9和内环8之间具有滚珠10，引导端9通过滚珠10在内环8内旋转，引导端9旋转在配合钻井液的冲刷，起到引导、划眼和冲刷井壁作用。

内环8与浮鞋壳体1之间螺纹连接，可以通过拆卸内环8引导端9的维修和更换，方便操作。

在作业时，通过一级阀芯和二级阀芯同时作用下，其中一个被井底循环泥沙杂质堵塞时，另一个还可以保证钻井液正常流通。

实施例2:

参照图 1：所述二级阀芯径向长度小于一级阀芯径向长度,所述浮鞋壳体1内依次开有一级限位座和二级限位座，所述二级阀芯和一级阀芯依次坐落在二级限位座和一级限位座上，且二级阀芯和一级阀芯与浮鞋壳体1内壁面螺纹连接。

实际使用时：在安装时，二级阀芯径向长度小于一级阀芯有助于安装，安装时，二级阀芯穿过一级限位座在于二级限位座连接，如果二级阀芯径向长度等于一级阀芯径向长度，会增大二级阀芯的安装难度。

实施例3:

参照图 1：所述一级阀芯包括阀座一2、挂胶凡尔一4、弹簧座一3、弹簧一5、顶丝一13和密封圈一12， 所述阀座一2外壁面与浮鞋壳体1内壁面螺纹连接的坐落在一级限位座上，所述阀座一2下设置挂胶凡尔一4，所述弹簧座一3螺纹连接在阀座一2下，所述挂胶凡尔一4位于弹簧座一3内，所述挂胶凡尔一4底端贯穿弹簧座一3底端，所述弹簧座一3内设置弹簧一5，所述弹簧一5作用于弹簧座一3和挂胶凡尔一4之间，所述阀座一2外壁面设置密封圈一12，所述密封圈一12作用于阀座一2外壁面和浮鞋壳体1内壁面之间，所述弹簧座一3上设置顶丝一13，所述顶丝一13穿过弹簧座一3作用于阀座一2外壁面。

实际使用时：具有压力的钻井液进入浮鞋壳体1上部后，首先阀座一2和挂胶凡尔一4受压，阀座一2有一级限位座限制移动，不会下移，挂胶凡尔一4由于下部为弹簧一5作用，弹簧座一3与阀座一2螺纹连接，不会移动，弹簧一5通过弹簧座一3限制，不会下移，当钻井液的压力大于弹簧一5的弹力时，挂胶凡尔一4向下移动给予弹簧一5压力，弹簧一5受压收缩，挂胶凡尔一4下移，钻井液通过阀座一2和弹簧座一3进入浮鞋壳体1中部，同时通过密封圈12可以对阀座一2和浮鞋壳体1之间进行密封，防止钻井液通过阀座一2和浮鞋壳体1之间通过。

实施例4:

参照图 1：所述弹簧座一3一侧开有开口一。

实际使用时：弹簧座一3一侧的开口一可以保证钻井液正常流通，同时又保证弹簧座一3的结构强度，减少对弹簧座一3的冲刷面，增加使用寿命，降低维修率。

实施例5:

参照图 1：所述弹簧座一3与浮鞋壳体1之间具有过水腔一，所述开口一位于过水腔一一侧。

实际使用时：通过过水腔一可以增加钻井液的流通量，一侧的过水腔一过钻井液的压力大于弹簧座一3四散式过水的压力，减少钻井液压力损耗。

实施例6:

参照图 1：所述二级阀芯包括阀座二6、挂胶凡尔二15、弹簧座二17、弹簧二16、顶丝二14和密封圈二7， 所述阀座二6外壁面与浮鞋壳体1内壁面螺纹连接的坐落在二级限位座上，所述阀座二6下设置挂胶凡尔二15，所述弹簧座二17螺纹连接在阀座二6下，所述挂胶凡尔二15位于弹簧座二17内，所述挂胶凡尔二15底端贯穿弹簧座二17底端，所述弹簧座二17内设置弹簧二16，所述弹簧二16作用于弹簧座二17和挂胶凡尔二15之间，所述阀座二6外壁面设置密封圈二7，所述密封圈二7作用于阀座二6外壁面和浮鞋壳体1内壁面之间，所述弹簧座二17上设置顶丝二14，所述顶丝二14穿过弹簧座二17作用于阀座二6外壁面。

实际使用时：具有压力的钻井液进入浮鞋壳体1中部后，首先阀座二6和挂胶凡尔二15受压，阀座二6有二级限位座限制移动，不会下移，挂胶凡尔二15由于下部为弹簧二16作用，弹簧座二17与阀座二6螺纹连接，不会移动，弹簧二16通过弹簧座二17限制，不会下移，当钻井液的压力大于弹簧二16的弹力时，挂胶凡尔二15向下移动给予弹簧二16压力，弹簧二16受压收缩，挂胶凡尔二15下移，钻井液通过阀座二6和弹簧座二17进入浮鞋壳体1下部。

同时通过密封圈12可以对阀座二6和浮鞋壳体1之间进行密封，防止钻井液通过阀座二6和浮鞋壳体1之间通过。

实施例7:

参照图 1：所述弹簧座二17一侧开有开口二。

实际使用时：弹簧座二17一侧的开口二可以保证钻井液正常流通，同时又保证弹簧座二17的结构强度，减少对弹簧座二17的冲刷面，增加使用寿命，降低维修率。

实施例8:

参照图 1：所述弹簧座二17与浮鞋壳体1之间具有过水腔二，所述开口二位于过水腔二一侧。

实际使用时：通过过水腔二可以增加钻井液的流通量，二侧的过水腔二过钻井液的压力大于弹簧座二17四散式过水的压力，减少钻井液压力损耗。

实施例9:

参照图 1：所述引导端9外壁面开有涨圈槽，所述涨圈槽内套有涨圈11，所述涨圈11外壁面与内环8接触。

实际使用时：涨圈11与内环8内壁面接触，由于涨圈11的特性，在不影响引导端9正常旋转的情况下，可以使引导端9与内环8之间密封，防止泥沙进入引导端9和内环8之间，防止影响滚珠10正常工作。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。

Claims (9)

1.一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，其特征在于：包括浮鞋壳体（1）、一级阀芯、二级阀芯、内环（8）、滚珠（10）和引导端（9），所述浮鞋壳体（1）内从上至下依次设置一级阀芯和二级阀芯，所述内环（8）外壁面与浮鞋壳体（1）下端内壁面螺纹连接，所述引导端（9）设置在内环（8）内，且引导端（9）与内环（8）间隙配合，所述引导端（9）和内环（8）之间设置滚珠（10）。

2.根据权利要求1所述的一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，其特征在于：所述二级阀芯径向长度小于一级阀芯径向长度,所述浮鞋壳体（1）内依次开有一级限位座和二级限位座，所述二级阀芯和一级阀芯依次坐落在二级限位座和一级限位座上，且二级阀芯和一级阀芯与浮鞋壳体（1）内壁面螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，其特征在于：所述一级阀芯包括阀座一（2）、挂胶凡尔一（4）、弹簧座一（3）、弹簧一（5）、顶丝一（13）和密封圈一（12），所述阀座一（2）外壁面与浮鞋壳体（1）内壁面螺纹连接的坐落在一级限位座上，所述阀座一（2）下设置挂胶凡尔一（4），所述弹簧座一（3）螺纹连接在阀座一（2）下，所述挂胶凡尔一（4）位于弹簧座一（3）内，所述挂胶凡尔一（4）底端贯穿弹簧座一（3）底端，所述弹簧座一（3）内设置弹簧一（5），所述弹簧一（5）作用于弹簧座一（3）和挂胶凡尔一（4）之间，所述阀座一（2）外壁面设置密封圈一（12），所述密封圈一（12）作用于阀座一（2）外壁面和浮鞋壳体（1）内壁面之间，所述弹簧座一（3）上设置顶丝一（13），所述顶丝一（13）穿过弹簧座一（3）作用于阀座一（2）外壁面。

4.根据权利要求3所述的一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，其特征在于：所述弹簧座一（3）一侧开有开口一。

5.根据权利要求4所述的一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，其特征在于：所述弹簧座一（3）与浮鞋壳体（1）之间具有过水腔一，所述开口一位于过水腔一一侧。

6.根据权利要求2所述的一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，其特征在于：所述二级阀芯包括阀座二（6）、挂胶凡尔二（15）、弹簧座二（17）、弹簧二（16）、顶丝二（14）和密封圈二（7），所述阀座二（6）外壁面与浮鞋壳体（1）内壁面螺纹连接的坐落在二级限位座上，所述阀座二（6）下设置挂胶凡尔二（15），所述弹簧座二（17）螺纹连接在阀座二（6）下，所述挂胶凡尔二（15）位于弹簧座二（17）内，所述挂胶凡尔二（15）底端贯穿弹簧座二（17）底端，所述弹簧座二（17）内设置弹簧二（16），所述弹簧二（16）作用于弹簧座二（17）和挂胶凡尔二（15）之间，所述阀座二（6）外壁面设置密封圈二（7），所述密封圈二（7）作用于阀座二（6）外壁面和浮鞋壳体（1）内壁面之间，所述弹簧座二（17）上设置顶丝二（14），所述顶丝二（14）穿过弹簧座二（17）作用于阀座二（6）外壁面。

7.根据权利要求6所述的一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，其特征在于：所述弹簧座二（17）一侧开有开口二。

8.根据权利要求7述的一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，其特征在于：所述弹簧座二（17）与浮鞋壳体（1）之间具有过水腔二，所述开口二位于过水腔二一侧。

9.根据权利要求1所述的一种双阀芯旋转引导式浮鞋装置，其特征在于：所述引导端（9）外壁面开有涨圈槽，所述涨圈槽内套有涨圈（11），所述涨圈（11）外壁面与内环（8）接触。

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