CN116084883B - 一种磁力浮箍浮鞋 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固井技术领域，公开了一种磁力浮箍浮鞋，包括浮箍浮鞋本体，所述浮箍浮鞋本体底部的四周开设有用于流通水泥浆的通孔，所述浮箍浮鞋本体的内部设置有上层台阶面和下层台阶面，所述下层台阶面的顶部设置有密封座，所述上层台阶面的顶部设置有隔板，所述隔板的顶部贯穿开设有圆孔，所述密封座和隔板与浮箍浮鞋本体的内壁之间均设置有安装卡接组件，所述隔板的顶部设置有凸台，所述凸台的内部设置有第一磁体。该安全性能高的磁力浮箍浮鞋，通过转动连接机构的设置，实现了阀杆与圆块之间的快速拆装，方便进一步对隔板、密封座、第一磁体和第二磁体进行拆卸，为进一步的拆卸工作进行准备。

Description

一种磁力浮箍浮鞋

技术领域

本发明涉及固井技术领域，具体为一种磁力浮箍浮鞋。

背景技术

在石油、天然气等资源勘探开发的钻井过程中，浮箍浮鞋是套管串及固井过程中的一套关键附件，浮箍浮鞋阀芯的有效关闭与密封是固井的关键。

参考中国专利，磁力复位式浮箍浮鞋（公开号：CN204571917U、公开日：2015-08-19），该专利解决目前浮箍浮鞋的反向密封主要采用压缩弹簧支撑式和扭簧舌板式密封，这两种方法虽然利用弹簧的弹力进行回程复位使浮箍浮鞋保持密闭的常态，总体效果不错，但是固井作业中时常有浮箍浮鞋密封不严，导致固井作业失败的情况发生；这是因为弹簧因有的井地层温度太高，加之经长时间的循环，多次压缩产生了疲劳，弹性效果变差，预密封力变弱；而且有的井由于出现过漏失等复杂情况，经堵漏等相应处理后的钻井液中常含有较多的杂质，纤维质的材料容易缠绕或挂卡在弹簧上束缚了其正常动作的问题，虽然该专利通过设置两个异性磁极替代了传统的密封方式，但依然存在以下缺陷：

（1）该专利的隔板和密封座与浮箍浮鞋本体的两层台阶面均是通过螺纹连接的方式进行连接的，而在实际使用时，钻井液中的杂质或纤维质材料容易附着粘连在螺纹面上，导致隔板和密封座拆卸困难，容易卡住。

（2）该专利中的两个磁体都不能进行拆卸，而磁体在长时间使用后，磁性会减弱，预密封力变弱，会大大降低密封效果。

对此，我们提出了一种磁力浮箍浮鞋来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种磁力浮箍浮鞋，解决了参考专利的隔板和密封座与浮箍浮鞋本体的两层台阶面均是通过螺纹连接的方式进行连接的，而在实际使用时，钻井液中的杂质或纤维质材料容易附着粘连在螺纹面上，导致隔板和密封座拆卸困难，容易卡住，以及参考专利中的两个磁体都不能进行拆卸，而磁体在长时间使用后，磁性会减弱，预密封力变弱，会大大降低密封效果的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种磁力浮箍浮鞋，包括浮箍浮鞋本体，所述浮箍浮鞋本体底部的四周开设有用于流通水泥浆的通孔，所述浮箍浮鞋本体的内部设置有上层台阶面和下层台阶面，所述下层台阶面的顶部设置有密封座，所述上层台阶面的顶部设置有隔板，所述隔板的顶部贯穿开设有圆孔，所述密封座和隔板与浮箍浮鞋本体的内壁之间均设置有安装卡接组件，所述隔板的顶部设置有凸台，所述凸台的内部设置有第一磁体，所述第一磁体的外表面固定有安装环，所述安装环与隔板之间设置有拆装组件，所述凸台的顶部滑动连接有阀杆，所述阀杆的顶部活动连接有圆块，所述圆块与阀杆之间通过转动连接机构进行安装连接，所述阀杆的底端贯穿凸台和第一磁体的中心孔并延伸至第一磁体的底部，所述阀杆的外表面与第一磁体中心孔的内壁滑动连接，所述阀杆的外表面固定有圆板，所述阀杆的外表面且位于圆板的顶部设置有第二磁体，所述第二磁体的内表面与阀杆的外表面滑动连接，所述圆板的底部螺纹连接有两个螺栓，所述第二磁体的底部开设有两个螺孔，两个所述螺栓的顶端均贯穿圆板并延伸至螺孔的内部，两个所述螺栓的外表面均与螺孔的内表面螺纹连接，所述阀杆的底端固定有密封塞，所述密封座的内部开设有与密封塞尺寸相适配的锥形容腔。

优选的，所述安装卡接组件包括开设在隔板和密封座顶部两侧的第一滑槽，所述隔板和密封座底部的两侧均开设有第二滑槽，所述隔板和密封座内部的两侧均开设有横槽。

优选的，四个所述横槽均与第一滑槽和第二滑槽连通，四个所述第一滑槽的内表面均滑动连接有第一竖板，四个所述横槽的内表面均滑动连接有横板，四个所述横板均与第一竖板的一侧固定，四个所述横板的一侧均固定有第二竖板，四个所述第二竖板的外表面均与第二滑槽的内表面滑动连接，四个所述第二竖板的底部均贯穿第二滑槽并延伸至第二滑槽的外部。

优选的，四个所述第二竖板的底部均固定有插板，所述浮箍浮鞋本体内壁相对侧的顶部和底部均开设有插槽，四个所述插板的一侧均贯穿插槽并延伸至插槽的内部，四个所述插板的外表面与插槽的内表面滑动连接。

优选的，四个所述第一竖板的一侧均固定有横管，四个所述第一滑槽内壁的一侧均固定有横杆，四个所述横杆的一端均贯穿横管并延伸至横管的内部，四个所述横杆的外表面均与横管的内表面滑动连接，四个所述横杆的外表面均套设有第一弹簧，四个所述第一弹簧的一端均与第一滑槽的内壁固定，四个所述第一弹簧的另一端均与横管的一端固定。

优选的，所述拆装组件包括固定在上方两个第二竖板相对侧的连接杆，所述隔板内壁的相对侧均开设有方槽，两个所述连接杆的相对端均贯穿隔板并延伸至方槽的内部，两个所述连接杆的外表面均与隔板的内表面滑动连接，两个所述方槽的内表面均滑动连接有推板，两个所述连接杆的相对端均与推板的一侧固定。

优选的，所述安装环的两侧均开设有圆槽，两个所述圆槽的内部均滑动连接有凸块，两个所述凸块相远离的一侧均贯穿圆槽并延伸至方槽的内部，两个所述推板的相对侧均与两个凸块的一侧接触挤压，两个所述凸块的相对侧与圆槽的内壁之间均固定有第二弹簧。

优选的，所述转动连接机构包括固定在圆块底部的安装套，所述安装套的两侧均贯穿开设有L型槽，所述阀杆的顶端均贯穿安装套并延伸至安装套的内部。

优选的，所述阀杆的外表面的两侧均固定有限位杆，两个所述限位杆的顶部均贯穿L型槽并延伸至L型槽的内部，两个所述限位杆的外表面均与L型槽的内表面滑动连接。

优选的，所述安装套的内表面之间滑动连接有滑板，所述滑板的顶部与安装套的内壁之间固定有第三弹簧，所述阀杆的顶端与滑板的底部接触挤压，所述第二磁体与第一磁体相对面的磁极为异性磁极。

本发明提供了一种磁力浮箍浮鞋。与现有技术相比具备以下有益效果：

（1）、该安全性能高的磁力浮箍浮鞋，通过转动连接机构的设置，实现了阀杆与圆块之间的快速拆装，方便进一步对隔板、密封座、第一磁体和第二磁体进行拆卸，为进一步的拆卸工作进行准备。

（2）、该安全性能高的磁力浮箍浮鞋，通过安装卡接组件的设置，实现了将隔板与密封座快速卡接在浮箍浮鞋本体的内壁上，相较于了传统的螺纹连接方式，此种卡接固定方式，不会受钻井液中的杂质或纤维质材料影响，拆装效率高，便于操作，灵活性强。

（3）、该安全性能高的磁力浮箍浮鞋，通过拆装组件的设置，利用安装卡接组件工作时，带动两个第二竖板对向移动过程中，进一步实现将第一磁体和安装环与隔板分离，通过捏住两个竖板的一次操作，既能实现隔板与浮箍浮鞋本体的分离，也能实现第一磁体与隔板的分离，简化了拆卸步骤，大幅提升了拆卸效率，通过拆卸第二磁体后，可对磁性变弱的第一磁体和第二磁体进行更换，更换新的磁体后，磁性会增强，预密封力变强，提升密封效果。

附图说明

图1为本发明的外部结构立体图；

图2为本发明的浮箍浮鞋本体剖视图；

图3为本发明的浮箍浮鞋本体、隔板和密封座剖视图；

图4为本发明图3中A处的局部放大图；

图5为本发明的第一磁体和安装环立体图；

图6为本发明图5中B处的局部放大图；

图7为本发明的转动连接机构爆炸图；

图8为本发明的第二磁体与圆板拆分状态图。

图中：1、浮箍浮鞋本体；2、通孔；3、上层台阶面；4、下层台阶面；5、密封座；6、隔板；7、圆孔；8、安装卡接组件；9、凸台；10、第一磁体；11、安装环；12、拆装组件；13、阀杆；14、圆块；15、转动连接机构；16、圆板；17、第二磁体；18、螺栓；19、螺孔；20、密封塞；21、锥形容腔；81、第一滑槽；82、第二滑槽；83、横槽；84、第一竖板；85、横板；86、第二竖板；87、插板；88、插槽；89、横管；810、横杆；811、第一弹簧；121、连接杆；122、方槽；123、推板；124、圆槽；125、凸块；126、第二弹簧；151、安装套；152、L型槽；153、限位杆；154、滑板；155、第三弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供两种技术方案，具体包括以下实施例：

实施例1

请参阅图1-6和图8，一种磁力浮箍浮鞋，包括浮箍浮鞋本体1，浮箍浮鞋本体1底部的四周开设有用于流通水泥浆的通孔2，浮箍浮鞋本体1的内部设置有上层台阶面3和下层台阶面4，下层台阶面4的顶部设置有密封座5，上层台阶面3的顶部设置有隔板6，隔板6的顶部贯穿开设有圆孔7，水泥浆可从圆孔7通过，圆孔7的数量开设有多个，密封座5和隔板6与浮箍浮鞋本体1的内壁之间均设置有安装卡接组件8，隔板6的顶部设置有凸台9，凸台9的内部设置有第一磁体10，第一磁体10的外表面固定有安装环11，安装环11与隔板6之间设置有拆装组件12，凸台9的顶部滑动连接有阀杆13，阀杆13的顶部活动连接有圆块14，圆块14与阀杆13之间通过转动连接机构15进行安装连接，阀杆13的底端贯穿凸台9和第一磁体10的中心孔并延伸至第一磁体10的底部，阀杆13的外表面与第一磁体10中心孔的内壁滑动连接，阀杆13的外表面固定有圆板16，阀杆13的外表面且位于圆板16的顶部设置有第二磁体17，第一磁体10和第二磁体17为磁钢制得的磁体，且两个磁体的吸引力可以克服阀杆13的重力，从而将密封塞20与密封座5贴合在一起实现密封，第二磁体17的内表面与阀杆13的外表面滑动连接，圆板16的底部螺纹连接有两个螺栓18，第二磁体17的底部开设有两个螺孔19，两个螺栓18的顶端均贯穿圆板16并延伸至螺孔19的内部，两个螺栓18的外表面均与螺孔19的内表面螺纹连接，阀杆13的底端固定有密封塞20，密封座5的内部开设有与密封塞20尺寸相适配的锥形容腔21，密封座5与浮箍浮鞋本体1的下层台阶面4的接触面处还设有密封圈。

安装卡接组件8包括开设在隔板6和密封座5顶部两侧的第一滑槽81，隔板6和密封座5底部的两侧均开设有第二滑槽82，隔板6和密封座5内部的两侧均开设有横槽83。

四个横槽83均与第一滑槽81和第二滑槽82连通，四个第一滑槽81的内表面均滑动连接有第一竖板84，四个横槽83的内表面均滑动连接有横板85，四个横板85均与第一竖板84的一侧固定，四个横板85的一侧均固定有第二竖板86，四个第二竖板86的外表面均与第二滑槽82的内表面滑动连接，四个第二竖板86的底部均贯穿第二滑槽82并延伸至第二滑槽82的外部。

四个第二竖板86的底部均固定有插板87，浮箍浮鞋本体1内壁相对侧的顶部和底部均开设有插槽88，四个插板87的一侧均贯穿插槽88并延伸至插槽88的内部，四个插板87的外表面与插槽88的内表面滑动连接。

四个第一竖板84的一侧均固定有横管89，四个第一滑槽81内壁的一侧均固定有横杆810，四个横杆810的一端均贯穿横管89并延伸至横管89的内部，四个横杆810的外表面均与横管89的内表面滑动连接，四个横杆810的外表面均套设有第一弹簧811，四个第一弹簧811的一端均与第一滑槽81的内壁固定，四个第一弹簧811的另一端均与横管89的一端固定，通过安装卡接组件8的设置，实现了将隔板6与密封座5快速卡接在浮箍浮鞋本体1的内壁上，相较于了传统的螺纹连接方式，此种卡接固定方式，不会受钻井液中的杂质或纤维质材料影响，拆装效率高，便于操作，灵活性强。

拆装组件12包括固定在上方两个第二竖板86相对侧的连接杆121，隔板6内壁的相对侧均开设有方槽122，两个连接杆121的相对端均贯穿隔板6并延伸至方槽122的内部，两个连接杆121的外表面均与隔板6的内表面滑动连接，两个方槽122的内表面均滑动连接有推板123，两个连接杆121的相对端均与推板123的一侧固定。

安装环11的两侧均开设有圆槽124，两个圆槽124的内部均滑动连接有凸块125，两个凸块125相远离的一侧均贯穿圆槽124并延伸至方槽122的内部，两个推板123的相对侧均与两个凸块125的一侧接触挤压，两个凸块125呈子弹状，两个凸块125相远离的一侧为弧面，两个凸块125的相对侧与圆槽124的内壁之间均固定有第二弹簧126，通过拆装组件12的设置，利用安装卡接组件8工作时，带动两个第二竖板86对向移动过程中，进一步实现将第一磁体10和安装环11与隔板6分离，通过捏住两个竖板的一次操作，既能实现隔板6与浮箍浮鞋本体1的分离，也能实现第一磁体10与隔板6的分离，简化了拆卸步骤，大幅提升了拆卸效率，通过拆卸第二磁体17后，可对磁性变弱的第一磁体10和第二磁体17进行更换，更换新的磁体后，磁性会增强，预密封力变强，提升密封效果。

实施例2

在实施例1的基础上，参见图7所示

转动连接机构15包括固定在圆块14底部的安装套151，安装套151的两侧均贯穿开设有L型槽152，阀杆13的顶端均贯穿安装套151并延伸至安装套151的内部。

阀杆13的外表面的两侧均固定有限位杆153，两个限位杆153的顶部均贯穿L型槽152并延伸至L型槽152的内部，两个限位杆153的外表面均与L型槽152的内表面滑动连接。

安装套151的内表面之间滑动连接有滑板154，滑板154的顶部与安装套151的内壁之间固定有第三弹簧155，阀杆13的顶端与滑板154的底部接触挤压，通过转动连接机构15的设置，实现了阀杆13与圆块14之间的快速拆装，方便进一步对隔板6、密封座5、第一磁体10和第二磁体17进行拆卸，为进一步的拆卸工作进行准备，第二磁体17与第一磁体10相对面的磁极为异性磁极。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

工作时，首先通过逆时针旋转圆块14，使得限位杆153沿着L型槽152的横槽部分进行滑动，当转动至限位杆153至L型槽152的竖槽部分时，此时呈压缩状态的第三弹簧155进行复位，同时带动滑板154向下滑动，同时滑板154推出阀杆13，从而实现阀杆13与圆块14的分离拆卸，通过捏住两个第一竖板84，使得两个第一竖板84沿着第一滑槽81的内表面对向滑动，同时两个第一竖板84开始带动两个横管89对向移动，同时开始挤压压缩第一弹簧811，进一步两个第一竖板84带动两个横板85、第二竖板86和插板87对向移动，最终使得插板87滑出插槽88，从而实现隔板6与浮箍浮鞋本体1之间的拆卸，同理可对密封座5进行拆卸，当两个第二竖板86对向移动时，可带动两个连接杆121对向滑动，同时两个连接杆121带动两个推板123沿着方槽122的内表面对向移动，同时两个推板123开始推动两个凸块125滑进圆槽124的内部，同时两个凸块125开始挤压压缩第二弹簧126，最终使得两个凸块125完全滑进圆槽124的内部，此时安装环11和第一磁体10与隔板6分离，进一步提起隔板6，使得隔板6被取出，进一步提起第一磁体10和安装环11，从而实现对第一磁体10的拆卸，取出密封座5和阀杆13后，进一步利用螺丝刀工具，将圆板16上的两个螺栓18拆卸下来，进而使得两个螺栓18与第二磁体17的分离，从而实现对第二磁体17的拆卸，拆卸下第一磁体10和第二磁体17后，可对其进行更换。

以上对发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种磁力浮箍浮鞋，包括浮箍浮鞋本体（1），所述浮箍浮鞋本体（1）底部的四周开设有用于流通水泥浆的通孔（2），其特征在于：所述浮箍浮鞋本体（1）的内部设置有上层台阶面（3）和下层台阶面（4），所述下层台阶面（4）的顶部设置有密封座（5），所述上层台阶面（3）的顶部设置有隔板（6），所述隔板（6）的顶部贯穿开设有圆孔（7），所述密封座（5）和隔板（6）与浮箍浮鞋本体（1）的内壁之间均设置有安装卡接组件（8），所述隔板（6）的顶部设置有凸台（9），所述凸台（9）的内部设置有第一磁体（10），所述第一磁体（10）的外表面固定有安装环（11），所述安装环（11）与隔板（6）之间设置有拆装组件（12），所述凸台（9）的顶部滑动连接有阀杆（13），所述阀杆（13）的顶部活动连接有圆块（14），所述圆块（14）与阀杆（13）之间通过转动连接机构（15）进行安装连接，所述阀杆（13）的底端贯穿凸台（9）和第一磁体（10）的中心孔并延伸至第一磁体（10）的底部，所述阀杆（13）的外表面与第一磁体（10）中心孔的内壁滑动连接，所述阀杆（13）的外表面固定有圆板（16），所述阀杆（13）的外表面且位于圆板（16）的顶部设置有第二磁体（17），所述第二磁体（17）的内表面与阀杆（13）的外表面滑动连接，所述圆板（16）的底部螺纹连接有两个螺栓（18），所述第二磁体（17）的底部开设有两个螺孔（19），两个所述螺栓（18）的顶端均贯穿圆板（16）并延伸至螺孔（19）的内部，两个所述螺栓（18）的外表面均与螺孔（19）的内表面螺纹连接，所述阀杆（13）的底端固定有密封塞（20），所述密封座（5）的内部开设有与密封塞（20）尺寸相适配的锥形容腔（21）；

所述安装卡接组件（8）包括开设在隔板（6）和密封座（5）顶部两侧的第一滑槽（81），所述隔板（6）和密封座（5）底部的两侧均开设有第二滑槽（82），所述隔板（6）和密封座（5）内部的两侧均开设有横槽（83），四个所述横槽（83）均与第一滑槽（81）和第二滑槽（82）连通，四个所述第一滑槽（81）的内表面均滑动连接有第一竖板（84），四个所述横槽（83）的内表面均滑动连接有横板（85），四个所述横板（85）均与第一竖板（84）的一侧固定，四个所述横板（85）的一侧均固定有第二竖板（86），四个所述第二竖板（86）的外表面均与第二滑槽（82）的内表面滑动连接，四个所述第二竖板（86）的底部均贯穿第二滑槽（82）并延伸至第二滑槽（82）的外部，四个所述第二竖板（86）的底部均固定有插板（87），所述浮箍浮鞋本体（1）内壁相对侧的顶部和底部均开设有插槽（88），四个所述插板（87）的一侧均贯穿插槽（88）并延伸至插槽（88）的内部，四个所述插板（87）的外表面与插槽（88）的内表面滑动连接，四个所述第一竖板（84）的一侧均固定有横管（89），四个所述第一滑槽（81）内壁的一侧均固定有横杆（810），四个所述横杆（810）的一端均贯穿横管（89）并延伸至横管（89）的内部，四个所述横杆（810）的外表面均与横管（89）的内表面滑动连接，四个所述横杆（810）的外表面均套设有第一弹簧（811），四个所述第一弹簧（811）的一端均与第一滑槽（81）的内壁固定，四个所述第一弹簧（811）的另一端均与横管（89）的一端固定；

所述拆装组件（12）包括固定在上方两个第二竖板（86）相对侧的连接杆（121），所述隔板（6）内壁的相对侧均开设有方槽（122），两个所述连接杆（121）的相对端均贯穿隔板（6）并延伸至方槽（122）的内部，两个所述连接杆（121）的外表面均与隔板（6）的内表面滑动连接，两个所述方槽（122）的内表面均滑动连接有推板（123），两个所述连接杆（121）的相对端均与推板（123）的一侧固定，所述安装环（11）的两侧均开设有圆槽（124），两个所述圆槽（124）的内部均滑动连接有凸块（125），两个所述凸块（125）相远离的一侧均贯穿圆槽（124）并延伸至方槽（122）的内部，两个所述推板（123）的相对侧均与两个凸块（125）的一侧接触挤压，两个所述凸块（125）的相对侧与圆槽（124）的内壁之间均固定有第二弹簧（126）。

2.根据权利要求1所述的一种磁力浮箍浮鞋，其特征在于：所述转动连接机构（15）包括固定在圆块（14）底部的安装套（151），所述安装套（151）的两侧均贯穿开设有L型槽（152），所述阀杆（13）的顶端均贯穿安装套（151）并延伸至安装套（151）的内部。

3.根据权利要求2所述的一种磁力浮箍浮鞋，其特征在于：所述阀杆（13）的外表面的两侧均固定有限位杆（153），两个所述限位杆（153）的顶部均贯穿L型槽（152）并延伸至L型槽（152）的内部，两个所述限位杆（153）的外表面均与L型槽（152）的内表面滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种磁力浮箍浮鞋，其特征在于：所述安装套（151）的内表面之间滑动连接有滑板（154），所述滑板（154）的顶部与安装套（151）的内壁之间固定有第三弹簧（155），所述阀杆（13）的顶端与滑板（154）的底部接触挤压，所述第二磁体（17）与第一磁体（10）相对面的磁极为异性磁极。