[实用新型]一种整体球篮座浮箍结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油天然气开发的油气井固井作业中的井下工具浮箍结构技术领域。

背景技术

在钻井过程中进行固井时，往往使用浮箍控制水泥浆，防止水泥浆回流，实现封固地层和套管的固定。目前，在固井现场使用的浮箍，形式多种多样，如公开号为CN2658387，公开日为2004年11月24日的中国专利文件公开了一种弹簧式浮箍由浮箍体、密封座、密封球、弹簧和弹簧限位器组成，其特征是浮箍体呈圆筒形，上端部设有母螺纹或公螺纹，下端部设有公螺纹或母螺纹，在上螺纹的下边的腔内设有锥面朝下的圆柱形密封座，密封座上设有密封球，在下螺纹的上边腔内设有凸形朝上的有中心孔的弹簧限位器，弹簧设在限位器与密封球之间，密封座与浮箍体之间螺纹连接，弹簧限位器座在浮箍体内腔部所设的凹台上，之间螺纹连接或硬卡在一体。

上述专利文件只是其中的一种，但还有些浮箍是把球篮安装在浮箍壳体内，球篮通过浮箍壳体的台阶实现轴向限位，然后装上支撑弹簧和密封阀体，再装上密封座，密封座通过配合面和O型密封圈实现与浮箍壳体的密封，最后再装上加强环，密封座和球篮周向不固定，能转动，固井后钻塞时会随钻头一起一起转动，增加钻塞时间，加强环对球篮和密封座起到轴向暂时稳定作用，不能承受回压力。当浮箍在现场入井使用时，通过套管公扣上入浮箍壳体母扣后，套管公扣端通过加强环对密封座和球篮起轴向固定作用，最后由套管公扣端承受回压力。该浮箍由于套管扣配合和浮箍内部构件加工误差，往往使套管公扣端与加强环之间的配合出现偏差，有时套管公扣与浮箍母扣的上扣扭矩不足时，套管公扣端已顶住加强环，保证其上扣扭矩，继续上扣，就会损坏浮箍内部构件，造成浮箍失效；有时套管公扣与浮箍母扣的上扣扭矩已够时，套管公扣端加强环还存在间隙，造成密封座和球篮轴向有活动空间，入井后，在井下液力作用下，来回运动撞击，易于损坏，也易造成浮箍失效。有些厂家通过增加加强环的厚度来增加其承载能力，通过加强环承载浮箍的回压力，可以消除密封座和球篮轴向间隙和过盈的危害，但不能解决密封座和球篮周向的固定，固井后钻塞时会随钻头一起一起转动，增加钻塞时间。同时，该类浮箍由于采用球篮、密封座、加强环三个工件分别实现阀体支撑、与阀体配合密封、固定承载，增加了浮箍内部构件的整体轴向长度，增加了内部构件材料的使用量和固井后的钻塞量，延长钻塞时间，不利于提高效益。

有些浮箍球篮或孔板对阀体起支撑作用，球篮通过螺纹连接在密封座上，孔板通过螺纹固定在浮箍本体上。浮箍内部构件为易钻材料制成，材料普遍存在脆性大的特点，其连接螺纹一般为薄弱环节，在井下受液力激动、振动，连接螺纹易于振松、损伤、退扣、滑脱，造成浮箍内部结构解体，阀体无法复位而失效。

浮箍使用失效，水泥浆回流，管内形成高水泥塞，增加钻塞时间；上部套管环空水泥浆缺失，丧失封固能力，采取补救措施，消耗补救材料，增加补救时间，造成较大的浪费。所以，浮箍使用失效，损失巨大，是较大的质量事故，要尽量避免。

目前使用的一些浮箍，内部结构存在不足，浮箍性能不易保证，易于失效；内部构件用量大，不能防转，增加钻塞时间，降低钻井效率。需要研制新型浮箍内部结构，提高浮箍内部结构的稳定性，实现固定和防转，提高浮箍使用的可靠性，缩短钻井时间，有利于提高经济效益。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于石油天然气开发的油气井固井作业中的井下工具浮箍结构，采用本实用新型，克服了现有技术中所存在的不足，提高了浮箍内部结构的稳定性，增加了浮箍在使用中的可靠性，减少浮箍使用失效，提高浮箍内部构件的钻进效率。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种整体球篮座浮箍结构，包括壳体，其特征在于：还包括有整体球篮座、密封座、密封阀体和支撑弹簧，在所述壳体上设置有用于与套管串连接的螺纹结构，所述支撑弹簧设置在整体球篮座与密封阀体之间，密封座位于密封阀体上方且安装于整体球篮座内，整体球篮座安装在壳体内。

所述密封座与整体球篮座是通过螺纹连接，整体球篮座与壳体之间也是通过螺纹连接，在所述螺纹连接处设置有O型密封圈。

与现有技术相比，本实用新型所达到的技术效果为：