防落物浮箍的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于與套管相連的防落物浮箍，包括管形的第一接頭；嵌入于第一接頭內(nèi)并與之連接的第二接頭，在第二接頭內(nèi)壁上設(shè)有承座和安裝在承座內(nèi)的單向閥，單向閥包括閥座、彈簧和閥球；設(shè)置在單向閥的流入端上的防護(hù)件，其包括一端封閉而另一端朝向單向閥敞開的柱形部和從柱形部的敞開的端部上整體式徑向伸出的凸緣部，在柱形部上設(shè)有徑向的流通孔。根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，安裝方便，便于實(shí)施推廣應(yīng)用，其可以有效地阻止落物進(jìn)入到浮箍的單向閥中，從而保證浮箍的使用安全。
【專利說(shuō)明】防落物浮箍

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固井工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于連接套管的防落物浮箍。

【背景技術(shù)】
[0002]在固井工程【技術(shù)領(lǐng)域】中，浮箍是固井施工中必不可缺的常用套管輔件，其主要用于連接套管，增強(qiáng)固井作業(yè)的可控性。由于在固井作業(yè)中水泥漿的倒返現(xiàn)象直接關(guān)系到固井作業(yè)的成敗，因此浮箍應(yīng)具備良好地控制單向流通的功能，也可以稱為單向引流功能。通常實(shí)施該功能的方法是在浮箍的內(nèi)部設(shè)置單向引流閥(簡(jiǎn)稱單向閥)，其絕大部分為球閥。
[0003]目前，研究人員不僅完善了浮箍的單向引流功能，而且還完善了浮箍的自動(dòng)灌漿功能。然而，由于在設(shè)計(jì)浮箍時(shí)，研究人員往往會(huì)忽略落物對(duì)其造成的危害，而且在高風(fēng)險(xiǎn)的固井作業(yè)中井下落物是極易發(fā)生的。當(dāng)落物進(jìn)入浮箍中，其會(huì)進(jìn)入單向閥而導(dǎo)致單向閥失靈，使得浮箍失去單向引流功能，從而影響水泥漿正常運(yùn)送，導(dǎo)致固井作業(yè)失敗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種防落物浮箍，其可以有效地避免落物進(jìn)入到單向閥中，保證浮箍的單向引流功，從而確保防落物浮箍的使用安全。根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，安裝方便，便于實(shí)施推廣應(yīng)用。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于連接套管的防落物浮箍，包括:管形的第一接頭；嵌入于第一接頭內(nèi)并與之連接的第二接頭，在第二接頭內(nèi)壁上設(shè)有承座和安裝在承座內(nèi)的單向閥，單向閥包括閥座、彈簧和閥球；設(shè)置在單向閥的流入端上的防護(hù)件，其包括一端封閉而另一端朝向單向閥敞開的柱形部和從柱形部的敞開的端部上整體式徑向向外伸出的凸緣部，在柱形部上設(shè)有徑向的流通孔。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，流通孔的中心軸線到環(huán)形部的距離大于流通孔的半徑。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，流通孔的流入口低于流出口。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，流通孔為斜孔。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，流通孔為彎曲孔。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，凸緣部通過(guò)設(shè)于第一接頭的內(nèi)壁上的定位臺(tái)階和第二接頭的流入端表面來(lái)固定。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，凸緣部的流出端表面與承座和閥座的流入端表面相接合。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，防護(hù)件和承座均由鋁制材料構(gòu)成。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，承座的外壁與第二接頭的內(nèi)壁采用形狀匹配連接。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，承座的內(nèi)壁與單向閥的外壁之間采用形狀匹配連接。
[0015]利用根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍，可以有效地避免落物進(jìn)入到單向閥中，保證該防落物浮箍的單向引流功能，從而增強(qiáng)了防落物浮箍的使用安全。另外，該防落物浮箍的防護(hù)件和承座均由鋁制材料構(gòu)成，有利于后續(xù)的鉆除工序。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，安裝方便，便于實(shí)施推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0018]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍20。在該防落物浮箍20兩端均可設(shè)有用于連接套管的錐形螺紋。該防落物浮箍20包括大致管形的第一接頭1，以及嵌入到第一接頭I內(nèi)并與之連接的第二接頭7。在一個(gè)實(shí)施例中，第一接頭I與第二接頭7是通過(guò)錐形螺紋連接成一個(gè)整體。
[0022]防落物浮箍20還包括設(shè)置在第二接頭7的內(nèi)壁上的承座5和安裝在承座5內(nèi)的單向閥U。在圖示實(shí)施例中，承座5的外壁與第二接頭7的內(nèi)壁可采用形狀匹配連接，使得其具有較好的氣密性和定位功能。同理可知，在承座5的內(nèi)壁與單向閥11的外壁之間也可采用形狀匹配連接，使得其也同時(shí)具有較好的氣密性和定位功能。在一個(gè)實(shí)施例中，為了更好地保證工作時(shí)的單向閥11的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，可將單向閥11的流出端表面與承座5的流出端的內(nèi)表面相貼合。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，單向閥11包括閥座6和設(shè)置在閥座6的內(nèi)部流入端的用于控制單向流通的閥球3，以及將閥座6的內(nèi)部流出端與閥球3連接在一起的彈簧10。其中，為了防止彈簧10的徑向彎曲以及順暢水泥漿的流動(dòng)，在彈簧徑向的外側(cè)可設(shè)有正筋板12。當(dāng)水泥漿從單向閥11的流入端流入時(shí)，水泥漿會(huì)通過(guò)閥球3壓縮彈簧10，使得閥球3向流出端移動(dòng)，敞開流通道，從而允許水泥漿流通單向閥11。當(dāng)水泥漿從單向閥11的流出端流入時(shí)，水泥漿會(huì)連通彈簧10共同作用于閥球3，使其封堵流通道，從而阻止水泥漿流通單向閥11。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍20還包括設(shè)置在單向閥11的流入端上的防護(hù)件2。防護(hù)件2包括柱形部9，其一端封閉而另一端朝向單向閥11敞開。防護(hù)件2還包括從柱形部9的敞開的端部上整體式徑向外向伸出的凸緣部8。防護(hù)件2例如可以通過(guò)設(shè)置在第一接頭I的內(nèi)壁上的定位臺(tái)階和第二接頭7的流入端之間的凸緣部8來(lái)進(jìn)行固定。然而容易理解，為了增強(qiáng)單向閥11與防護(hù)件2之間的連接結(jié)構(gòu)的氣密性，可將凸緣部8的流出端表面與承座5和閥座6的流入端表面相接合。在一個(gè)實(shí)施例中，為了方便后續(xù)的鉆除工序，防護(hù)件2和閥座6可由鋁制材料制成。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，防護(hù)件2還包括流通孔4，其沿徑向設(shè)置在柱形部9上。通過(guò)用徑向的流通孔4代替?zhèn)鹘y(tǒng)上使用的軸向流通孔，一方面可以仍保證單向閥11的單向引流功能，另一方面可以有效地避免防落物浮箍20上方的落物直接堵塞流通孔，由此確保了防落物浮箍20的使用安全。為了進(jìn)一步地保證單向閥11的單向引流功能，在構(gòu)造流通孔4時(shí)，可將流通孔4的中心軸到柱形部9的距離構(gòu)造成大于其半徑。通過(guò)這種方式，掉落在凸緣部8的落物只能停留在凸緣部8上，而不能進(jìn)入到流通孔4。
[0026]在上述實(shí)施例中，流通孔4設(shè)置成水平的孔。然而，為了更進(jìn)一步地提高流通孔的防堵塞性能，可將流通孔4的流入口設(shè)置成低于流出口。例如，流通孔4可為斜孔，或者是彎曲孔。通過(guò)該斜孔或彎曲孔的結(jié)構(gòu)，可以有效地實(shí)現(xiàn)流通孔4的流入口低于流出口，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了阻止落物進(jìn)入單向閥11的能力。
[0027]以下介紹根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍20的工作原理。當(dāng)水泥漿從防落物浮箍20流入端流入時(shí)，水泥漿會(huì)由流通孔4進(jìn)入單向閥11的內(nèi)部。由于單向閥11只能允許水泥漿從防落物浮箍20的流入端入而從流出端出，因而可以有效地阻止套管內(nèi)部出現(xiàn)水泥漿的倒返現(xiàn)象。其中，在水泥漿流過(guò)防落物浮箍20的過(guò)程中，水泥漿首先是通過(guò)防護(hù)件2徑向的流通孔4進(jìn)入到單向閥11中。此時(shí)，如果流動(dòng)的水泥漿中存有落物，其會(huì)由于自身重量較大導(dǎo)致其無(wú)法隨水泥漿徑向運(yùn)動(dòng)，從而使其不得不落到并停流在凸緣部8上。另外，由于流通孔4的中心軸到柱形部9的距離大于其半徑，而且流通孔4的流入口又低于流出口，這便可以有效地防止被水泥漿緩慢地作用后而徑向移動(dòng)的落物進(jìn)入到單向閥11中。
[0028]利用根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍20可以有效地避免落物進(jìn)入到單向閥11中，保證該防落物浮箍20的單向引流功能，從而增強(qiáng)了防落物浮箍20的使用安全。另外，該防落物浮箍20的防護(hù)件2和承座5均由鋁制材料構(gòu)成，有利于后續(xù)的鉆除工序。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的防落物浮箍的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，安裝方便，便于實(shí)施推廣應(yīng)用。
[0030]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種用于連接套管的防落物浮箍，包括: 管形的第一接頭， 嵌入于所述第一接頭內(nèi)并與之連接的第二接頭，在所述第二接頭內(nèi)壁上設(shè)有承座和安裝在所述承座內(nèi)的單向閥，所述單向閥包括閥座、彈簧和閥球， 設(shè)置在所述單向閥的流入端上的防護(hù)件，其包括一端封閉而另一端朝向所述單向閥敞開的柱形部和從所述柱形部的敞開的端部上整體式徑向向外伸出的凸緣部，在所述柱形部上設(shè)有徑向的流通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落物浮箍，其特征在于，所述流通孔的中心軸線到環(huán)形部的距離大于流通孔的半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防落物浮箍，其特征在于，所述流通孔的流入口低于流出□。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防落物浮箍，其特征在于，所述流通孔為斜孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防落物浮箍，其特征在于，所述流通孔為彎曲孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的防落物浮箍，其特征在于，所述凸緣部通過(guò)設(shè)于所述第一接頭的內(nèi)壁上的定位臺(tái)階和所述第二接頭的流入端表面來(lái)固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的防落物浮箍，所述凸緣部的流出端表面與所述承座和閥座的流入端表面相接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的防落物浮箍，其特征在于，所述防護(hù)件和承座均由鋁制材料構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的防落物浮箍，其特征在于，所述承座的外壁與第二接頭的內(nèi)壁采用形狀匹配連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的防落物浮箍，其特征在于，所述承座的內(nèi)壁與單向閥的外壁之間采用形狀匹配連接。
【文檔編號(hào)】E21B33/13GK104179473SQ201310202949
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月28日
【發(fā)明者】張明昌, 譚春勤, 楚廣川, 張新亮 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院