自灌自封套管的下部結構的製作方法
2023-05-29 07:57:21
專利名稱：自灌自封套管的下部結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油天然氣鑽探設備，特別涉及一種套管的下部結構。
背景技術：
現用套管下部結構有兩類一類為常規單流凡爾，其凡爾採用彈簧頂鋼形錐體密封或者採用尼龍球密封；另一類為具有自動灌漿能力，一旦開泵後就會自封的結構。前者不具備自動灌漿能力，給下套管造成不方便，增加下套管中途專門灌漿時間，影響時效和安全。而尼龍球的結構當長時間循環泥漿條件下容易密封失效。後者的膠塞是一種只起隔離水泥漿和泥漿作用的膠塞，當套管外液注壓力大時，如果單流閥密封又不好會引起膠塞回返，或者水泥漿回返，造成水泥塞或者水泥漿同泥漿的混漿汙染，經常需要上小鑽具鑽掉，採用憋壓後凝，又會影響固井質量，很影響時效。
發明內容
本實用新型的目的就是提供一種自灌自封套管的下部結構，以解決現有的套管在外液注壓力大時，可能引起膠塞回返，或者水泥漿回返，造成水泥塞或者水泥漿同泥漿的混漿汙染，影響固井質量和時效的問題。
本實用新型的技術方案是包括凡爾組件、接箍、膠塞、膠塞芯，膠塞套接在膠塞芯上部外側，膠塞芯的下部滑動套在接箍的軸心孔內，接箍的下端與所述的凡爾組件的凡爾筒的上端連接，其特徵在於在所述的膠塞芯外側設有密封圈和卡簧，在所述的接箍內側設有與卡簧對應的環形槽。
在所述的膠塞的頂端軸心設有移動塞，該移動塞頂部設有徑向凸緣，在膠塞的內側有與該凸緣對應的凹環，該移動塞的下部插入膠塞芯頂部的孔內。
本實用新型的優點在於1、單流閥採用鋼質，壽命可靠。
2、單流閥在下套管過程中可連續灌泥漿，可靠性好。
3、膠塞下有卡簧和O形密封圈，當膠塞到底自動進入卡簧槽不會後退，O形密封圈又確保不會有水泥漿回返，可放壓後凝，有利於提高固井質量。
4、具有凡爾、O形圈及膠塞的三重密封作用，可靠性好。
圖1是本實用新型的軸向半剖結構示意圖；圖2是圖1中A處的左視圖。
具體實施方式
參見圖1和圖2，本實用新型包括凡爾組件、接箍12、膠塞11、膠塞芯10，膠塞11套接在膠塞芯10上部的外側，膠塞芯10的下部滑動套在接箍12的軸心孔內，接箍12的下端與所述的凡爾組件的凡爾筒5的上端連接。在所述的膠塞芯10的外側設有兩根相間的O型密封圈和卡簧8，在所述的接箍12內側設有與卡簧8對應的環形槽。
在所述的膠塞11的頂端軸心設有移動塞13，該移動塞的頂部設有徑向凸緣，在膠塞的內側有與該凸緣對應的凹環，該移動塞的下部插入膠塞芯10頂部的孔內。
所述的凡爾組件包括引鞋1、軌道筒2、彈簧座3、導杆4、凡爾筒5、彈簧6和導杆上錐面7，其結構為通用結構。
在下套管時，把本實用新型接在套管柱下端，把膠塞芯10留在地面。把導杆4放入側面短軌道中。此時導杆上錐面7離開凡爾筒5的內錐面，形成環空通道，下套管中自動連續進泥漿，勿需中途專門向套管內灌泥漿。下完套管，開泵，由於泥漿流的壓力推動導杆4，使杆上錐面7向下，導杆4就會退出軌道筒2上的偏軌道，當停泵時單流閥芯導杆4推向上錐面，在彈簧6的作用下頂向上斜坡形成密封。
注水泥後，投入膠塞11，膠塞11在壓力推動下向下移動，膠塞11隔開水泥漿和泥漿，同時刮淨套管壁上的殘留水泥漿。隨著管內外壓差變化，管內壓力為高-低-高變化。當壓力升高時，產生壓力推動移動塞13向下，此時，給膠塞11一額外壓力，使膠塞11產生更大變形，此變形能更好的對套管產生密封作用。而移動塞13同膠塞芯10之間有一個倒刺(即凸緣)的配合，一旦進入即不會退出。所以，當膠塞11到底碰壓時，產生最大的額外壓力，移動塞13將最大限度的進入膠塞芯11並鎖定。同時，膠塞芯10插入到接箍12的中孔中，膠塞芯10上的卡簧8會自動卡死在接箍12的下環槽內，而O形密封圈9也會在接箍12的光滑部分產生有效的密封。碰後停泵，沒有流體流動，單流閥芯的上錐面7在彈簧6的推動下，上移頂在凡爾筒5的斜坡上產生密封作用，同時，由於管外液柱壓力大於管內液柱壓力，更推緊了單流閥芯上錐面7的坐封能力。這樣確保了水泥漿不會倒反。膠塞11上的移動塞13可以在泵壓升高時使膠塞11變形自動加大密封能力，防止水泥漿或濾液上憋而產生真假水泥塞。
權利要求1.一種自灌自封套管的下部結構，包括凡爾組件、接箍、膠塞、膠塞芯，膠塞套接在膠塞芯上部外側，膠塞芯的下部滑動套在接箍的軸心孔內，接箍的下端與所述的凡爾組件的凡爾筒的上端連接，其特徵在於在所述的膠塞芯外側設有密封圈和卡簧，在所述的接箍內側設有與卡簧對應的環形槽。
2.根據權利要求1所述的自灌自封套管的下部結構，其特徵在於在所述的膠塞的頂端軸心設有移動塞，該移動塞頂部設有徑向凸緣，在膠塞的內側有與該凸緣對應的凹環，該移動塞的下部插入膠塞芯頂部的孔內。
專利摘要本實用新型公開了一種自灌自封套管的下部結構，主要由膠塞和凡爾閥組成。是一種石油天然氣鑽探設備。其凡爾閥上下運動在一個軌道中控制，可實現下套管過程中自動灌泥漿。碰壓後自動關閉。在膠塞下端有卡簧和O型密封圈，在碰壓後產生定位自鎖和密封作用。這樣確保了水泥漿不會倒反。膠塞上的移動塞可以在泵壓升高時使膠塞變形自動加大密封能力，防止水泥漿或濾液上憋而產生真假水泥塞。
文檔編號E21B33/13GK2653119SQ0327974
公開日2004年11月3日 申請日期2003年9月18日 優先權日2003年9月18日
發明者杜曉瑞 申請人:杜曉瑞