[实用新型]一种碰压关闭式套管浮箍和固井套管系统

说明书

本实用新型涉及一种碰压关闭式套管浮箍和固井套管系统，属于油田注水泥装置技术领域，包括外管和安装在外管内的阀座，阀座上开设有上下贯穿的阀孔；还包括安装在外管内且处于阀座下侧位置的阀芯；阀座通过剪钉固定在外管内，在碰压时，阀座受力剪断剪钉并沿外管内壁向下滑动，进而与阀芯密封配合而将阀孔封闭；碰压关闭式套管浮箍还包括阀座限位结构，阀座限位结构用于将阀座限制在与阀芯密封配合的位置。本实用新型的套管浮箍能够在下套管时自动灌浆，还能够进行反洗井操作，在固井作业时还能阻止水泥灰浆返流入套管。

技术领域

本实用新型属于油田注水泥装置技术领域，具体涉及一种碰压关闭式套管浮箍和固井套管系统。

背景技术

油田固井作业的工艺流程一般为先打隔离液，然后打开下胶塞挡销、压下胶塞使其中空部分破裂，接着用水泥车将混合好的水泥灰浆经水泥灰浆管汇、水泥头注入套管内，水泥灰浆注完后，关闭水泥灰浆通路，打开上胶塞挡销及顶部通路，用钻井液将上胶塞顶入套管内，然后把钻井液泵入套管内，最后是碰压。

目前，常用的套管浮箍是弹簧式。弹簧式浮箍主要利用弹簧的伸缩性，在固井碰压完成后卸掉压力，弹簧会推动浮球上行使得浮球与球座下端面接触形成密封，从而阻止水泥灰浆倒返回套管。目前应用的弹簧式浮箍在下套管过程中由于浮球与球座的单流阀作用，钻井液无法从套管底部进入套管内进行自动灌浆，使得作业过程常常停下来，使用灌浆装置进行主动泥浆，以平衡套管内外压力，但这样会耽误下套管时间，且下套管不正常时不能反洗井；在固井过程中，由于浮球与球座之间间隙小，水泥灰浆通过时流速高，高速流动的水泥灰浆会冲蚀损坏浮球和球座的密封接触面，导致浮箍无法形成密封，造成水泥灰浆倒返回套管。因此，常用的弹簧式套管浮箍存在以下问题：下套管过程中需适时停止作业进行主动灌浆，不能自动灌浆；不能进行反洗井操作；固井作业时水泥灰浆容易返流。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碰压关闭式套管浮箍，以解决现有技术中的套管浮箍在下套管时不能自动灌浆和反洗井，以及固井作业时不能阻止水泥灰浆返流入套管的问题，还提供一种固井套管系统，以解决现有技术中的固井套管系统在下套管时不能自动灌浆和反洗井，以及固井作业时不能阻止水泥灰浆返流入套管的问题。

为实现上述目的，本实用新型的碰压关闭式套管浮箍采用如下技术方案：

一种碰压关闭式套管浮箍，包括外管和安装在外管内的阀座，阀座上开设有上下贯穿的阀孔；还包括安装在外管内且处于阀座下侧位置的阀芯；阀座通过剪钉固定在外管内，在碰压时，阀座受力剪断剪钉并沿外管内壁向下滑动，进而与阀芯密封配合而将阀孔封闭；碰压关闭式套管浮箍还包括阀座限位结构，阀座限位结构用于将阀座限制在与阀芯密封配合的位置。

本实用新型的有益效果在于：在下套管过程中，在销钉剪断前，本实用新型的碰压关闭式套管浮箍中的阀芯和阀座之间具有间隙，因此井内的钻井液能从套管底部经过阀座与阀芯之间的间隙进入套管中，从而实现自动灌浆，平衡套管的内外压力，防止压差过大损坏套管和附件；当下套管不正常时，由于阀球和阀座之间具有间隙，因此能够进行反洗井操作；当进行固井作业时，上胶塞碰压后，剪钉被剪断，阀座下滑并与阀芯密封配合后，阀座的位置被阀座限位结构限制，无法移动，阀孔密封，浮箍关闭，水泥灰浆无法返流。

进一步地，阀座限位结构包括设置于外管和阀座的其中一个上的卡槽以及安装于另一个上的弹性挡止结构，在阀座向下滑动到弹性挡止结构与卡槽对应的位置时，弹性挡止结构径向位移并与卡槽相挡。

其有益效果在于：弹性挡止结构与卡槽配合，使对阀座的挡止过程反应更加迅速，可靠性高。

进一步地，弹性挡止结构为可在径向胀开或收缩的卡簧，与卡簧适配的卡槽为环槽。

其有益效果在于：卡簧和环槽配合，结构简单，环槽和安装槽易于加工，卡簧装入安装槽内的过程也较为容易。

进一步地，卡簧安装在阀座上，环槽设置在外管内壁上。