一種浮鞋或浮箍用安全閥的製作方法

2023-10-17 21:11:29 1

專利名稱：一種浮鞋或浮箍用安全閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油和天然氣開發領域，特別涉及一種浮鞋或浮箍用安全閥。
背景技術：
石油和天然氣鑽井過程中，固井是一道十分重要的工序，而固井工程的中心環節是注入水泥漿作業，即將標準的水泥漿，通過套管送至井筒和套管之間的環形空間的特定位置，進而封固油氣層或複雜地層等作業，而浮箍和浮鞋是固井作業不可缺少的一種裝置，在固井時，需要通過浮箍和浮鞋內部的安全閥將水泥漿送入井中進行固井作業，並且防止水泥漿倒流回套管內，準確控制套管內水泥漿的高度，其中，浮箍連接在套管之間，浮鞋連接在套管最下部。目前的浮鞋、浮箍的安全閥是由主板和密封體構成，主板固定在浮鞋、浮箍的外套內部，且和外套內壁緊貼，主板中心開有孔道，孔道的下方通過密封體進行封堵，密封體下方通過彈簧等部件對其進行支撐；注水泥漿或鑽井液時，水泥漿或鑽井液利用本身重力使密封體向下移動，水泥漿或鑽井液通過主板的孔道流出，注水泥漿或鑽井液完畢後，通過彈簧等部件使密封體復位對主板的孔道繼續進行封堵。在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題I)由於鑽井液、水泥漿注入時，直接衝刷密封體，密封體易被衝蝕，從而造成密封失效等事故；2)當鑽井液、水泥漿流量較小時，密封體下移距離較小且在彈簧等部件作用下靠近主板面，孔道的流通面積較小，鑽井液、水泥漿中堵漏材料不能順利通過從而易堵塞孔道，使固井等作業不能順利進行。

實用新型內容為了解決現有技術密封體被衝蝕、孔道堵塞的問題，本實用新型實施例提供了一種浮鞋或浮箍用安全閥。所述技術方案如下—種浮鞋或浮箍用安全閥，安裝於所述浮鞋或浮箍外套的內部，所述安全閥包括節流套、壓簧、頂杆、搖杆、主板、密封體、第一搖杆螺釘和第二搖杆螺釘，所述節流套和所述主板從上到下依次安裝在所述外套內部，且和所述外套內壁緊貼，所述節流套可沿所述外套內壁上下滑動，所述節流套中心開有上下貫通的流孔，所述主板和所述外套內壁相固定，所述主板中心開有上下貫通的孔道，所述孔道下方設置有所述密封體，非工作狀態，所述密封體緊貼所述孔道，所述密封體用於對所述孔道進行封堵，所述節流套和所述主板之間設置有所述壓簧，所述壓簧兩端分別與所述節流套和所述主板連接，所述節流套底端和所述頂杆的上端固定，所述頂杆的下端垂直穿過所述主板伸至所述主板下方，所述頂杆可上下活動，所述頂杆的下端和所述搖杆中間活動連接，所述搖杆的一端與所述第一搖杆螺釘活動連接，所述第一搖杆螺釘固定在所述密封體的下部，所述搖杆的另一端與所述第二搖杆螺釘活動連接，所述第二搖杆螺釘固定在所述主板的下部。具體地，作為優選，所述頂杆上端通過螺紋和所述節流套進行連接。[0009]作為優選，所述安全閥還包括扭簧，所述扭簧的一端和所述第一搖杆螺釘連接，所述扭簧的另一端和所述第二搖杆螺釘連接，工作完成時，所述扭簧用於協助所述密封體上移復位。本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是本實用新型通過鑽井液或水泥漿產生的注入產生流壓，使節流套帶動頂杆共同下移，頂杆帶動搖杆從而使密封體也共同下移，使密封體完全脫離孔道下移至主板下方靠近外套內壁處，而鑽井液或水泥漿只從孔道流過，不會直接衝刷密封體，密封體不會被衝蝕而造成密封失效；由於密封體完全脫離孔道，主板上的孔道為全開狀態，不易被鑽井液、水泥漿中堵漏材料堵塞。另外，該安全閥安裝方便、使用簡單。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例所述的安全閥非工作狀態結構示意圖；圖2是本實用新型實施例所述的安全閥工作狀態結構示意圖。其中I外套，2節流套，21流孔，3主板，31孔道，4密封體，5壓簧，6頂杆，7搖杆，81第一搖杆螺釘，82第二搖杆螺釘，9扭簧。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。如圖1所示，也可參見圖2，本實用新型實施例所述的一種浮鞋或浮箍用安全閥，安裝於所述浮鞋或浮箍外套I的內部，所述安全閥包括節流套2、壓簧5、頂杆6、搖杆7、主板3、密封體4、第一搖杆螺釘81和第二搖杆螺釘82，，所述節流套2和所述主板3從上到下依次安裝在所述外套I內部，且和所述外套I內壁緊貼，所述節流套2可沿所述外套I內壁上下滑動，所述節流套2中心開有上下貫通的流孔21，所述主板3和所述外套I內壁相固定，所述主板3中心開有上下貫通的孔道31，所述孔道31下方設置有所述密封體4，非工作狀態，所述密封體4緊貼所述孔道31，所述密封體4用於對所述孔道31進行封堵，所述節流套2和所述主板3之間設置有所述壓簧5，所述壓簧5兩端分別與所述節流套2和所述主板3連接，所述節流套2底端和所述頂杆6的上端固定，所述頂杆6的下端垂直穿過所述主板3伸至所述主板3下方，所述頂杆6可上下活動，所述頂杆6的下端和所述搖杆7中間活動連接，所述搖杆的一端與所述第一搖杆螺釘81活動連接，所述第一搖杆螺釘81固定在所述密封體的下部，所述搖杆的另一端與所述第二搖杆螺釘82活動連接，所述第二搖杆螺釘82固定在所述主板的下部。其中，密封體4和主板3配合為現有技術，主板3中部開有上窄下寬的孔道31，而密封體4 一般為半圓形，密封體4從孔道31的下方和孔道31配合進行封堵，密封體4的直徑大於等於孔道31最大處的直徑，使密封體4不能從孔道31下方穿過到達上方，實際工作中，鑽井液或水泥漿只能從密封體4上方加壓使密封體4向下運動，從而打開孔道31使鑽井液或水泥漿流過，而鑽井液或水泥漿不能由密封體4下方加壓使密封體4向上運動穿過孔道31，從而起到單向閥的作用。工作時，鑽井液或水泥漿注入浮鞋或浮箍，產生流壓使節流套2向下滑動，迫使壓簧5壓縮，節流套2帶動頂杆6共同下移，頂杆6下端帶動搖杆7一起運動，搖杆7 —端通過第一搖杆螺釘81和密封體4活動連接，另一端和主板3通過第二搖杆螺釘82活動連接，而主板3 —端是固定不動的，所以密封體4會以搖杆7和主板3連接一端為圓心，以搖杆7的長度為半徑，向斜下方做圓周運動，直至密封體4下移至主板3下方靠近外套I內壁處，此時，密封體4完全脫離孔道31，鑽井液或水泥漿由流孔21流入，且通過孔道31流出，不會和密封體4接觸，從而使密封體4受到保護，主板3上的孔道31為全開狀態，不易被鑽井液、水泥漿中堵漏材料堵塞；工作完成時，流壓消失，壓簧5在彈力作用下使節流套2向上移動復位，按照同樣道理，節流套2帶動頂杆6共同上移，密封體4隨和頂杆6連接的搖杆7共同上移，直至密封體4緊貼孔道31下方，繼續對孔道31進行封堵。本實用新型實施例通過鑽井液或水泥漿產生的注入產生流壓，使節流套2帶動頂杆6共同下移，頂杆6帶動搖杆7從而使密封體4也共同下移，使密封體4完全脫離孔道31下移至主板3下方靠近外套I內壁處，而鑽井液或水泥漿只從孔道31流過，不會直接衝刷密封體4，密封體4不會被衝蝕而造成密封失效；由於密封體4完全脫離孔道31，主板3上的孔道31為全開狀態，不易被鑽井液、水泥漿中堵漏材料堵塞。另外，該安全閥安裝方便、使用簡單，不需要增加額外的施工設備即可實現單向閥的功能，而且可以結構合理，保證注鑽井液或水泥漿注入完成後，密封體4的反向密封也同樣可靠。具體地，作為優選，所述頂杆6上端通過螺紋和所述節流套2進行連接。如此方便各部件的安裝配合和更換，實用性更強。如圖1所示，作為優選，所述安全閥還包括扭簧9，所述扭簧9的一端和所述第一搖杆螺釘81連接，所述扭簧9的另一端和所述第二搖杆螺釘82連接，工作完成時，所述扭簧9用於協助所述密封體4上移復位。由於第一搖杆螺釘81固定在密封體4上，第二搖杆螺釘82固定在主板3上，而扭簧9兩端又和這兩個搖杆螺釘分別連接，通過扭簧9本身的彈力，對這兩個搖杆螺釘施加拉力，使第一搖杆螺釘81和第二搖杆螺釘82相互靠攏，從而對密封體4施加拉力，使密封體4復位到孔道31下方時更為輕便、快速。上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種浮鞋或浮箍用安全閥，安裝於所述浮鞋或浮箍外套的內部，其特徵在於，所述安全閥包括節流套、壓簧、頂杆、搖杆、主板、密封體、第一搖杆螺釘和第二搖杆螺釘，所述節流套和所述主板從上到下依次安裝在所述外套內部，且和所述外套內壁緊貼，所述節流套可沿所述外套內壁上下滑動，所述節流套中心開有上下貫通的流孔，所述主板和所述外套內壁相固定，所述主板中心開有上下貫通的孔道，所述孔道下方設置有所述密封體，非工作狀態，所述密封體緊貼所述孔道，所述密封體用於對所述孔道進行封堵，所述節流套和所述主板之間設置有所述壓簧，所述壓簧兩端分別與所述節流套和所述主板連接，所述節流套底端和所述頂杆的上端固定，所述頂杆的下端垂直穿過所述主板伸至所述主板下方，所述頂杆可上下活動，所述頂杆的下端和所述搖杆中間活動連接，所述搖杆的一端與所述第一搖杆螺釘活動連接，所述第一搖杆螺釘固定在所述密封體的下部，所述搖杆的另一端與所述第二搖杆螺釘活動連接，所述第二搖杆螺釘固定在所述主板的下部。
2.根據權利要求1所述的安全閥，其特徵在於，所述頂杆上端通過螺紋和所述節流套進行連接。
3.根據權利要求1或2所述的安全閥，其特徵在於，所述安全閥還包括扭簧，所述扭簧的一端和所述第一搖杆螺釘連接，所述扭簧的另一端和所述第二搖杆螺釘連接，工作完成時，所述扭簧用於協助所述密封體上移復位。
專利摘要本實用新型公開了一種浮鞋或浮箍用安全閥，節流套和主板從上到下依次安裝在外套內部，且和外套內壁緊貼，節流套可沿外套內壁上下滑動，節流套中心開有上下貫通的流孔，主板和外套內壁相固定，主板中心開有上下貫通的孔道，孔道下方設置有密封體，密封體用於對孔道進行封堵，節流套和主板之間設置有壓簧，壓簧兩端分別與節流套和主板連接，節流套底端和頂杆的上端固定，頂杆的下端垂直穿過主板伸至主板下方，頂杆可上下活動，頂杆的下端和搖杆活動連接，搖杆的一端與第一搖杆螺釘連接，第一搖杆螺釘固定在密封體的下部，搖杆的另一端與第二搖杆螺釘連接，第二搖杆螺釘固定在主板的下部。本實用新型的密封體不會被衝蝕造成密封失效，也不易被堵塞。
文檔編號E21B34/06GK202832380SQ20122045386
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者劉碩瓊, 袁進平, 蔡陽生, 王兆會, 曲從峰 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團鑽井工程技術研究院