本发明专利技术涉及一种固井用套管浮箍装置及方法领域，特别涉及一种复合式多功能固井用套管浮箍装置及使用方法。其技术方案是：浮箍本体的内腔中部安装循环上篮，循环上篮的下端为锥形结构，用于与浮球接触配合；循环上篮的中上部安装止退锁簧和剪切销钉，自锁阀芯安装在循环上篮的内腔，且通过剪切销钉连接固定，自锁阀芯中部外壁设有自锁槽，自锁阀芯的上部设有注液孔，自锁阀芯的顶部为限位盖体，自锁阀芯的下侧外壁设有销钉安装槽。有益效果是：本发明专利技术的结构紧凑合理，自锁阀芯、止退锁簧的自锁性强，可一次性封死流道，阻流能力有效可靠，与下端浮球和球托组合形成双保险防倒流，避免施工复杂情况，提高固井质量及施工效率。提高固井质量及施工效率。提高固井质量及施工效率。
【技术实现步骤摘要】
一种复合式多功能固井用套管浮箍装置及使用方法
[0001]本专利技术涉及一种固井用套管浮箍装置及方法领域，特别涉及一种复合式多功能固井用套管浮箍装置及使用方法。
技术介绍
[0002]浮箍是套管串及固井过程的一个重要附件，水泥浆通过该附件注入到套管外环空，附件阀体承受反向压力。固井过程中如果浮箍失效，一部分水泥浆将会倒灌入套管内，特别是在替浆压力较高的情况下，如页岩气工区运用清水替浆，施工压力高，而采取憋压候凝措施，不仅会对固井质量造成不利影响，而且因为井口处于高压状态而不利于固井施工安全。因此，提高浮箍的可靠性，对于确保固井质量、保障固井施工安全均有重要意义。
[0003]中国专利申请号为CN201620144808.1，专利名称为《一种固井用球阀式浮箍》，其由壳体、锥形孔阀体、密封圈、防转销、浮球和球篮六部分构成，锥形孔阀体中心孔处锥面与浮球配合可反向密封流体，球篮用于承托浮球，注水泥作业时，浮球由球篮承托，浮箍处于导通状态，流体可自由通过，下套管及注水泥作业结束后，浮箍反向承压，浮球受浮力上浮，浮球与锥形孔阀体密封面配合，可有效阻止流体倒流，起到反向密封作用。其存在的问题是：仅采用了一种防倒流的结构来阻止水泥浆倒流，万一出现泄露的情况，会造成固井事故的发生。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种复合式多功能固井用套管浮箍装置及使用方法，利用自锁阀芯、浮球和循环上篮组合形成双保险防倒流装置，阻止水泥浆倒流，确保管外水泥浆上返高度，实现对待封地层的有效封固，避免复杂事故发生。
[0005]本专利技术提到的一种复合式多功能固井用套管浮箍装置，其技术方案是：包括浮箍本体、浮球和支撑座，在浮箍本体内腔底部设有支撑座，支撑座的上部安设浮球，其中，还包括自锁阀芯、止退锁簧、剪切销钉、循环上篮、球托、弹簧座和弹簧，所述支撑座的上部通过弹簧安装球托，球托上设有多个通孔，所述球托的上方设有浮球；所述浮箍本体的内腔中部安装循环上篮，所述循环上篮的下端为锥形结构，用于与浮球接触配合；所述循环上篮的中上部安装止退锁簧和剪切销钉，自锁阀芯安装在循环上篮的内腔，且通过剪切销钉连接固定，所述自锁阀芯中部外壁设有自锁槽，自锁阀芯的上部设有注液孔，自锁阀芯的顶部为限位盖体，自锁阀芯的下侧外壁设有销钉安装槽。
[0006]优选的，上述自锁槽设在自锁阀芯的外壁中部，注液孔位于自锁槽的上部，且注液孔将浮箍本体内腔与自锁阀芯的内腔连通。
[0007]优选的，上述循环上篮包括上固定部、连接筒、下密封部，所述上固定部的下端通过连接筒与下密封部连接为一体结构，所述上固定部的外壁上端通过螺纹连接到浮箍本体的内壁，且止退锁簧位于上固定部的锁簧孔；所述剪切销钉位于连接筒的销钉孔，所述下密
封部的下部设有锥形结构的密封座，用于与浮球接触形成密封。
[0008]优选的，上述上固定部的外壁设有第二密封槽，用于安装第二密封圈。
[0009]优选的，上述自锁阀芯为筒形结构，且底部开口。
[0010]优选的，上述球托包括球托上座、球托下筒体、球形凹槽、通孔，所述球托下筒体的上部为球托上座，所述球托上座的顶部设有球形凹槽，在球托下筒体的外壁设有多个通孔。
[0011]优选的，上述球托上座与球托下筒体之间设有限位台阶。
[0012]优选的，上述止退锁簧包括锁簧、螺钉、锁簧头，所述螺钉的前端通过锁簧连接锁簧头。
[0013]本专利技术提到的复合式多功能固井用套管浮箍装置的使用方法，包括以下过程：下完套管后进行钻井液循环及注水泥作业时，水泥通过自锁阀芯筒壁上的注液孔进入浮箍本体的内腔，推动浮球、球托向下移动，弹簧被压缩，在浮箍本体内部建立水泥的流通通道；替浆时，固井胶塞通过泵压下行，下行至自锁阀芯时受阻，随着泵压的增大，剪切销钉到达极限被剪断，自锁阀芯下行到位，水泥的流通通道被阻断，此时止退锁簧起作用，与自锁槽配合锁紧，通过自锁阀芯防止其受井底反压上行、有效阻止液体倒流；另外，浮球受弹簧弹力作用及受返流推力双作用下与循环上篮的下端锥形结构的密封座形成密封面实现坐封，由此形成防返流双保险。
[0014]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的结构紧凑合理，下套管时安装方式跟正常的浮箍安装方式一样，不增加额外的工作量，可减少额外增加螺纹连接时风险；2、自锁阀芯、止退锁簧的自锁性强，可一次性封死流道，阻流能力有效可靠，与下端浮球和球托组合形成双保险防倒流，避免施工复杂情况，提高固井质量及施工效率；3、浮球选用低密度高强材料制成，具有耐高压、抗冲蚀及耐高温的能力，不易被冲蚀损坏；另外，浮球密度低，即使弹簧弹力失效，浮球仍可在返流推动下与循环上篮的下端形成坐封，起到密封作用；4、采用大直径的强力的弹簧，可缓冲液流对浮球的冲击，防止浮球、球托与弹簧座剧烈撞击而损坏，还可依靠弹力强制复位坐封，提高浮箍坐封的可靠性。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的结构示意图；图2是钻井液循环及注水泥作业时状态示意图；图3是止退锁簧未起作用时的状态示意图；图4是固井胶塞下剪切销钉压被剪断时状态示意图；图5是自锁阀芯下行到位止退锁簧锁死时状态示意图；图6是自锁阀芯、浮球起密封作用时状态示意图图7是循环上篮的结构示意图；图8是自锁阀芯的结构示意图；图9是球托的结构示意图；上图中：浮箍本体1、自锁阀芯2、第一密封圈3、第二密封圈4、止退锁簧5、剪切销钉6、循环上篮7、浮球8、球托9、弹簧座10、弹簧11、支撑座12、固井胶塞13、注液孔2.1、自锁槽
2.2、限位盖体2.3、销钉安装槽2.4、上固定部7.1、连接筒7.2、下密封部7.3、第二密封槽7.4、锁簧孔7.5、销钉孔7.6、密封座7.7、球托上座9.1、球托下筒体9.2、球形凹槽9.3、通孔9.4、限位台阶9.5、锁簧501、螺钉502、锁簧头503。
具体实施方式
[0016]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0017]实施例1，参照图1
‑
图9，本专利技术提到的一种复合式多功能固井用套管浮箍装置，包括浮箍本体1、浮球8和支撑座12，在浮箍本体1内腔底部设有支撑座12，支撑座12的上部安设浮球8，其中，还包括自锁阀芯2、止退锁簧5、剪切销钉6、循环上篮7、球托9、弹簧座10和弹簧11，所述支撑座12的上部通过弹簧11安装球托9，球托9上设有多个通孔9.4，所述球托9的上方设有浮球8；所述浮箍本体1的内腔中部安装循环上篮7，所述循环上篮7的下端为锥形结构，用于与浮球8接触配合；所述循环上篮7的中上部安装止退锁簧5和剪切销钉6，自锁阀芯2安装在循环上篮7的内腔，且通过剪切销钉6连接固定，自锁阀芯2与循环上篮7之间设有第一密封圈3，所述自锁阀芯2中部外壁设有自锁槽2.2，自锁阀芯2的上部设有注液孔2.1，自锁阀芯2的顶部为限位盖体2.3，自锁阀芯2的下侧外壁设有销钉安装槽2.4。
[0018]参照图8，本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合式多功能固井用套管浮箍装置，包括浮箍本体（1）、浮球（8）和支撑座（12），在浮箍本体（1）内腔底部设有支撑座（12），支撑座（12）的上部安设浮球（8），其特征是：还包括自锁阀芯（2）、止退锁簧（5）、剪切销钉（6）、循环上篮（7）、球托（9）、弹簧座（10）和弹簧（11），所述支撑座（12）的上部通过弹簧（11）安装球托（9），球托（9）上设有多个通孔（9.4），所述球托（9）的上方设有浮球（8）；所述浮箍本体（1）的内腔中部安装循环上篮（7），所述循环上篮（7）的下端为锥形结构，用于与浮球（8）接触配合；所述循环上篮（7）的中上部安装止退锁簧（5）和剪切销钉（6），自锁阀芯（2）安装在循环上篮（7）的内腔，且通过剪切销钉（6）连接固定，所述自锁阀芯（2）中部外壁设有自锁槽（2.2），自锁阀芯（2）的上部设有注液孔（2.1），自锁阀芯（2）的顶部为限位盖体（2.3），自锁阀芯（2）的下侧外壁设有销钉安装槽（2.4）。2.根据权利要求1所述的复合式多功能固井用套管浮箍装置，其特征是：所述自锁槽（2.2）设在自锁阀芯（2）的外壁中部，注液孔（2.1）位于自锁槽（2.2）的上部，且注液孔（2.1）将浮箍本体（1）内腔与自锁阀芯（2）的内腔连通。3.根据权利要求2所述的复合式多功能固井用套管浮箍装置，其特征是：所述循环上篮（7）包括上固定部（7.1）、连接筒（7.2）、下密封部（7.3），所述上固定部（7.1）的下端通过连接筒（7.2）与下密封部（7.3）连接为一体结构，所述上固定部（7.1）的外壁上端通过螺纹连接到浮箍本体（1）的内壁，且止退锁簧（5）位于上固定部（7.1）的锁簧孔（7.5）；所述剪切销钉（6）位于连接筒（7.2）的销钉孔（7.6），所述下密封部（7.3）的下部设有锥形结构的密封座（7.7），用于与浮球（8）接触形成密封。4.根据权利要求3所述的复合式多功能固井...
【专利技术属性】
技术研发人员：何道宽，王小华，刘秉辉，孙瑞，王铁军，
申请(专利权)人：山东胜油固井工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。