CN206972195U - 一种双作用高效密封浮箍浮鞋 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双作用高效密封浮箍浮鞋，包括本体和设置在本体内部的阀体，阀体包括上阀和下阀，上阀体与本体采用螺纹连接，并通过密封机构与本体实现密封。上阀体具有标准的循环孔径用于泥浆循环。燕尾密封机构是将密封元件整体硫化在上阀体上，整体硫化工艺与燕尾机构设计可以确保橡胶件不会被冲刷损坏。上柱塞阀与上阀体的燕尾密封机构形成第一道密封机构。下阀体与本体采用螺纹进行连接，通过密封机构与本体实现密封。下阀体具有多道下阀循环孔，总体流通面积满足标准需求。下柱塞阀与下阀体形成第二道密封机构。下柱塞阀具有整体连接杆与上柱塞阀连接，通过弹簧与井浆的上推力实现上下柱塞阀的密封。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种浮箍浮鞋，尤其是一种双作用高效密封浮箍浮鞋，用于石油天然气行业固完井作业中，可有效防止井筒内液体倒返。
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。常用的浮箍浮鞋均采用单一的密封方式，存在较大的使用局限，并且在泥浆循环及注水泥过程中，极易造成回压装置的冲蚀损坏。浮箍浮鞋回压装置一旦失效，将无法形成有效地密封，造成“灌香肠”的严重固井事故。而且，水泥浆在胶结过程中产生流动，使水泥浆胶结界面变差，直接影响固井质量，轻则造成固井施工失败，重则将造成整口井报废。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种双作用高效密封浮箍浮鞋，结构简单，设计合理，耐冲刷性好，能够大幅提高浮箍浮鞋的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种双作用式高效密封浮箍浮鞋，包括本体和设置在本体内部的阀体，本体上端加工有用于与套管串连接的内螺纹，下端加工有用于与套管串连接的外螺纹，阀体包括上阀和下阀，上阀座与本体采用螺纹连接，并通过密封机构与本体密封，上阀座中心设置有用于泥浆循环的上阀循环孔，上阀座下部设置有使上柱塞阀能轻易进入上阀循环孔内的导引锥面，上阀循环孔内径上设计有上阀燕尾密封机构，上阀燕尾密封机构在上阀循环孔上形成一定的凸起，与上柱塞阀形成第一道密封机构；下阀座与本体采用螺纹连接，通过密封机构与本体密封，下阀座为倒“凹”形，在中心位置设置有使连接上柱塞阀和下柱塞阀的连接杆上下移动的通孔，在下阀座上位于通孔外侧周围设置有多道下阀循环孔，下阀循环孔的位于外侧的内壁与下阀座的倒“凹”形的内径在同一轴线上，下阀座内径上设计有下阀燕尾密封机构，下柱塞阀与下阀座形成第二道密封机构；上柱塞阀外表面光滑，顶部为利于导引进入循环孔的球面，下柱塞阀通过连接杆与上柱塞阀螺纹进行连接，并使用销钉紧固，弹簧套在下柱塞阀连接杆的外径上，弹簧上端面与上柱塞阀配合，下端面坐落在下阀座上，上阀座内孔径设计有防止上柱塞阀穿过上阀循环孔的限位台阶。
正常情况下上阀座的限位台阶不与上柱塞阀接触，由下柱塞阀与下阀座形成的台阶进行限位。
上阀的密封元件通过上阀燕尾槽整体硫化在上阀座上，下阀的密封元件通过下阀燕尾槽整体硫化在下阀座上。
所述上阀座和上柱塞阀采用可钻性的材料加工制造，有利于内部阀芯的钻除。
所述下阀座内径底角、下柱塞阀的顶部和底部边缘均设计有弧形倒角。
本实用新型的有益效果是：结构紧凑，密封机构设计合理，耐冲刷性强；上下柱塞阀的密封行程互不干扰，可以实现一道密封机构受损不影响第二道密封机构，从而提高浮箍浮鞋的使用安全性。
附图说明
图1是本实用新型双作用高效密封浮箍浮鞋关闭状态的结构示意图；
图2是本实用新型双作用高效密封浮箍浮鞋开启状态的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
如图1、2所示，本实用新型的双作用式高效密封浮箍浮鞋，包括本体1和设置在本体内部的阀体，本体1上端加工有用于与套管串连接的内螺纹，下端加工有用于与套管串连接的外螺纹，阀体包括上阀和下阀，上阀座2与本体1采用螺纹连接，并通过密封机构4与本体1密封，上阀座2中心设置有用于泥浆循环的上阀循环孔12，上阀座2下部设置有使上柱塞阀5能轻易进入上阀循环孔12内的导引锥面13，上阀循环孔12内径上设计有上阀燕尾密封机构3，上阀燕尾密封机构3在上阀循环孔12上形成一定的凸起，与上柱塞阀5形成第一道密封机构；下阀座7与本体1采用螺纹连接，通过密封机构11与本体1密封，下阀座7为倒“凹”形，在中心位置设置有使连接上柱塞阀5和下柱塞阀10的连接杆上下移动的通孔，在下阀座7上位于通孔外侧周围设置有多道下阀循环孔8，下阀循环孔8的位于外侧的内壁与下阀座7的倒“凹”形的内径在同一轴线上，下阀座7内径上设计有下阀燕尾密封机构9，下柱塞阀10与下阀座7形成第二道密封机构；上柱塞阀5外表面光滑，顶部为利于导引进入循环孔12的球面，下柱塞阀10通过连接杆与上柱塞阀5螺纹进行连接，并使用销钉紧固，弹簧6套在下柱塞阀10连接杆的外径上，弹簧6上端面与上柱塞阀5配合，下端面坐落在下阀座7上，上阀座2内孔径设计有防止上柱塞阀5穿过上阀循环孔12的限位台阶。
正常情况下上阀座2的限位台阶不与上柱塞阀5接触，由下柱塞阀10与下阀座7形成的台阶进行限位。
上阀的密封元件通过上阀燕尾槽整体硫化在上阀座2上，下阀的密封元件通过下阀燕尾槽整体硫化在下阀座7上。
所述上阀座2和上柱塞阀5采用可钻性的材料加工制造，有利于内部阀芯的钻除。
所述下阀座7内径底角、下柱塞阀10的顶部和底部边缘均设计有弧形倒角。
具体地说，本体1上具有与套管串相同的螺纹规格，用于与套管串连接。上阀座2与本体1采用螺纹连接，上阀座2采用可钻性好的材料加工制造，有利于内部阀芯的钻除。上阀座2通过密封机构4与本体1实现密封。上阀座2具有标准的循环孔径用于泥浆循环，确保足够的循环通道。上阀座2下部设计有导引锥面13，确保上柱塞阀5能轻易进入上阀2的循环孔内。上阀座2内径上设计有上部燕尾密封机构3，密封元件通过燕尾槽整体硫化在上阀2上，整体硫化工艺与燕尾机构设计可以确保橡胶件不会被冲刷损坏。上柱塞阀5为可钻性好的材料加工，外表面光滑，顶部为球面设计，有利于导引进入循环孔。上部燕尾密封机构3在上阀座2上形成一定的凸起，与上柱塞阀5形成第一道密封机构。下阀座7与本体1采用螺纹进行连接，通过密封机构与本体1实现密封。下阀座7具有多道下阀循环孔8，总体流通面积满足标准需求。下阀座7内径上设计有下部燕尾密封机构9，密封元件通过燕尾槽整体硫化在下阀座7上，整体硫化工艺与燕尾机构设计可以确保橡胶件不会被冲刷损坏。下柱塞阀10与下阀座7形成第二道密封机构。下柱塞阀10具有整体连接杆与上柱塞阀5通过螺纹进行连接，并使用销钉紧固。弹簧6套在下柱塞阀10连接杆的外径上。上端面与上柱塞阀5配合，下端面与下阀座7配合。下阀座7与下柱塞阀10均采用大圆弧角度设计，有利于顺利进入密封机构。上阀座2内孔径设计有限位台阶，可以防止上柱塞阀5穿过循环孔，正常情况下由下柱塞阀10与下阀座7形成的台阶进行限位，上阀座2的限位台阶不与上柱塞阀5接触，可以解决因加工误差造成的上下密封机构不能同时起作用的问题。
循环时，泥浆进入循环孔，顶开上下柱塞阀5、10，建立循环，完成循环和注灰作业。停泵后，在弹簧6与井底液柱上推力的共同作用下，将上下柱塞阀5、10推入相对应的密封机构，形成双作用密封机构，实现防止泥浆倒返的功能。由于该机构所有密封表面均不在液体流动主冲刷界面上，该专利设计能够大幅提高浮箍浮鞋的可靠性。
本实用新型解决单一回压机构在泥浆循环及注水泥过程中易于失效的问题，双作用的密封机构的密封表面均不在液体流动主冲刷界面上，能够大幅提高元件的耐冲刷性。并且两种形式的密封结构相互独立，不会因冲蚀造成其中一级损坏导致整个机构失效。大幅提高了浮箍浮鞋的安全性。
综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。
Claims (5)
1.一种双作用高效密封浮箍浮鞋，包括本体(1)和设置在本体内部的阀体，本体(1)上端加工有用于与套管串连接的内螺纹，下端加工有用于与套管串连接的外螺纹，其特征在于，阀体包括上阀和下阀，上阀座(2)与本体(1)采用螺纹连接，并通过密封机构(4)与本体(1)密封，上阀座(2)中心设置有用于泥浆循环的上阀循环孔(12)，上阀座(2)下部设置有使上柱塞阀(5)能轻易进入上阀循环孔(12)内的导引锥面(13)，上阀循环孔(12)内径上设计有上阀燕尾密封机构(3)，上阀燕尾密封机构(3)在上阀循环孔(12)上形成一定的凸起，与上柱塞阀(5)形成第一道密封机构；下阀座(7)与本体(1)采用螺纹连接，通过密封机构(11)与本体(1)密封，下阀座(7)为倒“凹”形，在中心位置设置有使连接上柱塞阀(5)和下柱塞阀(10)的连接杆上下移动的通孔，在下阀座(7)上位于通孔外侧周围设置有多道下阀循环孔(8)，下阀循环孔(8)的位于外侧的内壁与下阀座(7)的倒“凹”形的内径在同一轴线上，下阀座(7)内径上设计有下阀燕尾密封机构(9)，下柱塞阀(10)与下阀座(7)形成第二道密封机构；上柱塞阀(5)外表面光滑，顶部为利于导引进入循环孔(12)的球面，下柱塞阀(10)通过连接杆与上柱塞阀(5)螺纹进行连接，并使用销钉紧固，弹簧(6)套在下柱塞阀(10)连接杆的外径上，弹簧(6)上端面与上柱塞阀(5)配合，下端面坐落在下阀座(7)上，上阀座(2)内孔径设计有防止上柱塞阀(5)穿过上阀循环孔(12)的限位台阶。
2.根据权利要求1所述双作用高效密封浮箍浮鞋，其特征在于，正常情况下上阀座(2)的限位台阶不与上柱塞阀(5)接触，由下柱塞阀(10)与下阀座(7)形成的台阶进行限位。
3.根据权利要求1所述双作用高效密封浮箍浮鞋，其特征在于，上阀的密封元件通过上阀燕尾槽整体硫化在上阀座(2)上，下阀的密封元件通过下阀燕尾槽整体硫化在下阀座(7)上。
4.根据权利要求1所述双作用高效密封浮箍浮鞋，其特征在于，所述上阀座(2)和上柱塞阀(5)采用可钻性的材料加工制造，有利于内部阀芯的钻除。
5.根据权利要求1所述双作用高效密封浮箍浮鞋，其特征在于，所述下阀座(7)内径底角、下柱塞阀(10)的顶部和底部边缘均设计有弧形倒角。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108505968A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-09-07 | 中国地质大学（武汉） | 一种定点定量注浆器及系统 |
| CN115030668A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-09-09 | 东营百利源信息技术有限公司 | 一种固井施工用浮箍浮鞋 |
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| CN115030668A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-09-09 | 东营百利源信息技术有限公司 | 一种固井施工用浮箍浮鞋 |
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