超深井固井用浮箍浮鞋的制作方法

本发明涉及石油、天然气井钻完井固井工程用工具，尤其涉及一种超深井固井用浮箍浮鞋。

背景技术：

1、

2、随着井深和温度的增加，固井施工反向承压越来越高，对浮箍浮鞋的性能要求越来越高。目前常用的浮箍浮鞋主要为弹簧驱动式阀系结构和舌板式阀系结构，常规浮箍浮鞋失效对固井质量造成不良影响，其主要原因是阀件在井下流体环境下的冲蚀性。弹簧驱动式阀芯杆与孔板内容出现砂卡，影响复位，导致无法承压；舌板式结构承压能力低，且舌板与阀座连接处易冲蚀失效，存在掉落风险。阀件的冲蚀导致密封面无法有效配合，以及含有橡胶或者酚醛树脂材质的阀芯头，耐温性能低，无法起到有效密封，最终导致浮箍浮鞋反向承压能力低，无法满足超深井高压的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超深井固井用浮箍浮鞋，以解决传统的浮箍浮鞋存在的反向承压能力低，无法满足超深井高温高压的需求的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

3、本发明提供了一种超深井固井用浮箍浮鞋，包括：浮箍和浮鞋，浮箍连接于浮鞋上方；

4、所述浮箍和所述浮鞋均设置有上本体、上阀芯、下本体和下阀芯；

5、所述上本体和所述下本体的内部均设置有腔体，所述上本体的上端与管串螺纹连接，下端与所述下本体螺纹连接；

6、所述上本体内连接有上阀座，所述上阀座中部开设有上导流孔，所述上导流孔的下端面设置为圆锥面；

7、所述上阀芯设置有上阀杆和半球形的上阀芯头，所述上阀芯头与所述上导流孔的圆锥面线接触，所述上阀芯头具有向上移动的趋势，所述上阀杆连接于所述上阀芯头下方；

8、所述下本体向内延伸有下阀座，所述下阀座开设有下导流孔，所述下导流孔的下端面设置为圆锥面；

9、所述下阀芯设置于所述上阀芯下方，所述上阀杆插装于所述下阀芯的上端，所述下阀芯穿过所述下导流孔，所述下阀芯设置有下阀杆和半球形的下阀芯头，所述下阀芯头与所述下导流孔的圆锥面线接触，所述下阀芯头具有向上移动的趋势，所述下阀杆连接于所述下阀芯头的下方；

10、其中，所述浮箍还设置有限位孔板，所述限位孔板与所述浮箍的下本体连接，并设置于所述浮箍的下阀芯下方，所述浮箍的下阀杆插装于所述限位孔板中；

11、所述浮鞋还设置有导引头和限位导流套，所述导引头与所述浮鞋的下本体下端螺纹连接，所述限位导流套下端插装于所述导引头底部，所述浮鞋的下阀杆插装于所述限位导流套。

12、进一步的，

13、所述上阀芯还包括上驱动弹簧；

14、所述上驱动弹簧套设于所述上阀杆外部，所述上驱动弹簧一端与所述上阀芯头连接，另一端与所述下阀芯的顶部连接。

15、进一步的，

16、所述下阀芯还包括下驱动弹簧；

17、所述下驱动弹簧套设于所述下阀杆外部；

18、所述浮箍的下驱动弹簧一端与下阀芯头连接，另一端与所述限位孔板顶部连接；

19、所述浮鞋的下驱动弹簧一端与下阀芯头连接，另一端与所述限位导流套顶部连接。

20、进一步的，

21、所述下阀芯还包括第一上段和第一中段；

22、所述上阀杆插装于所述第一上段；

23、所述第一中段连接于所述第一上段下方，并伸入所述下导流孔，所述下阀芯头连接于所述第一中段下方；

24、所述第一中段开设有矩形导流孔。

25、进一步的，

26、所述限位导流套的下段为中空，并开设有矩形导流孔，且与导引头螺纹连接。

27、进一步的，

28、所述浮箍和所述浮鞋采用合金钢制成。

29、进一步的，

30、所述上阀座包括上限位座和上密封座；

31、所述上限位座和所述上密封座均连接于所述上本体内部，所述上密封座与所述上限位座的底部连接；

32、所述上限位座开设有所述上导流孔；所述上密封座设置为上小下大的喇叭口形状。

33、进一步的，

34、所述下阀座包括下限位座和下密封座；

35、所述下限位座和所述下密封座均连接于所述下本体内部，所述下密封座与所述下限位座的底部连接；

36、所述下限位座开设有所述下导流孔，所述下密封座设置为上小下大的喇叭口形状。

37、进一步的，

38、所述上阀座和所述下阀座均采用耐高温非金属材料制成。

39、进一步的，

40、所述上阀芯和所述下阀芯的材料为可钻铝合金，并采用碳化钨表面喷涂处理。

41、综合上述技术方案，本发明所能实现的技术效果在于：

42、本发明所提供的一种深井固井用浮箍浮鞋，采用上阀芯和下阀芯的双阀芯结构设计，阀芯头为全金属结构，能起到双层密封效果，双阀芯结构可实现联动机制，既相互独立，又相互作用，开启时，液体先作用于上阀芯上，推动其下行，下行一定距离后上阀杆推动下阀芯一同下行，即下阀芯开启不是纯粹的液力作用，而是双作用下开启，更易开启，且可降低下阀芯的冲蚀；另外井筒停止泵入液体后，双阀芯可独立复位，实现密封，即使下阀杆与孔板出现砂卡，也能实现工具的反向承压，解决了传统的浮箍浮鞋存在的反向承压能力低，无法满足超深井高温高压的需求的问题。

技术特征：

1.一种超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，包括：浮箍和浮鞋，浮箍连接于浮鞋上方；

2.根据权利要求1所述的超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的超深井固井用浮箍浮鞋，其特征在于，

技术总结
本发明涉及石油、天然气井钻完井固井工程用工具技术领域，尤其涉及一种超深井固井用浮箍浮鞋，旨在解决传统的浮箍浮鞋存在的反向承压能力低，无法满足超深井高温高压的需求的问题。本发明所提供的一种深井固井用浮箍浮鞋，本发明所提供的一种深井固井用浮箍浮鞋，采用上阀芯和下阀芯的双阀芯结构设计，阀芯头为全金属结构，能起到双层密封效果，双阀芯结构可实现联动机制，既相互独立，又相互作用，双阀芯可独立复位，实现密封，即使下阀杆与孔板出现砂卡，也能实现工具的反向承压。

技术研发人员：董赵朋,蒋海涛,宋剑鸣,曹靖瑜,杨旭,蒋立坤,马淼,齐鹏飞,罗玉财,孙永兵,时永会,胡运涛,于怀彬
受保护的技术使用者：中国石油集团渤海钻探工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15