大直径工程井套管活塞式浮板的制作方法

1.本实用新型大直径工程井施工技术领域，具体涉及一种大直径工程井套管活塞式浮板。


背景技术：

2.为满足生产和工程需要，提高经济效益和安全，大直径工程井施工技术逐渐在煤矿等领域得到广泛应用。随着大直径工程井施工项目的增多，下套管技术广泛应用，普通吊车下套管（ф480mm～1000mm）经济成本高，在套管内设置水泥浮力塞存在承压能力不足及制作困难等缺点。综上所述，传统下套管技术不能满足大直径工程井下套管技术需要，亟需进行改进。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、成本低、易于制作、承压大的大直径工程井套管活塞式浮板。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：大直径工程井套管活塞式浮板，包括水平设置且呈圆盘钢板，圆盘钢板中心开设有上下通透的安装孔，圆盘钢板底面设有用于封堵安装孔的封堵钢板，封堵钢板为圆盘形，封堵钢板的直径大于安装孔的孔径，封堵钢板通过至少三个螺栓与圆盘钢板固定连接为一体。
5.封堵钢板上表面一体设有伸入装配到安装孔内的限位密封盘，限位密封盘的直径等于安装孔的内径，限位密封盘外圆安装有密封圈，在螺栓的压接作用下，圆盘钢板下表面与封堵钢板上表面分别与密封圈上表面和下表面压接。
6.圆盘钢板上表面同轴线固定设有加强连接筒，加强连接筒为上粗下细的圆锥筒结构，加强连接筒的下端口内径等于安装孔的孔径，加强连接筒上端外圆直径等于套管内径。
7.圆盘钢板的外径等于套管的外径，圆盘钢板外圆面的上半部设置上细下粗的上圆锥面，上圆锥面的最小直径等于套管的内径；
8.圆盘钢板设置在最下端一节套管下端口处，套管下端圆环面开设有一圈内坡口和一圈外坡口；圆盘钢板的上圆锥面上部与套管的内坡口对应接触，圆盘钢板的上圆锥面下部与套管的外坡口形成环形焊缝，在环形焊缝内进行焊接后套管和圆盘钢板焊接为一体。
9.加强连接筒的上端口外圆固定连接在上节套管的内壁上。
10.采用上述技术方案，本实用新型的工作原理是：采用圆盘钢板将套管下端口封死，使套管内部成为空心，套管外部的工程井内存在冲洗液，钻塔吊装套管顺着工程井的井筒下放，随着向下移动，冲洗液对套管产生的浮力越大，以此来减少钻塔的承受力，防止吊装套管的钻塔等机械设备因为套管过重而损坏。
11.本实用新型的工作使用过程：将加工好的浮板焊接到套管下端口，然后在工作井内开始下放套管，下放套管过程中，会在到达一定深度后会出现浮力大于套管自重，下放套管前根据浮力公式和冲洗液比重精确计算套管内回灌冲洗液的重量。保持下套管重量始终
略大于浮力，使管路顺畅下放。待套管下放至井底后，向套管内灌注冲洗液，使套管内外液体压力平衡。然后沿套管内孔下φ127mm钻具至浮板，钻具向下用力顶压封堵钢板，使封堵钢板与圆盘钢板之间连接的螺栓脱落，封堵钢板和圆盘钢板分离后，再上提钻具20米，工程井的井口用钢板封死，用水泥固井车使水泥浆通过钻杆内部然后通过圆盘钢板中间所开的安装孔上返到套管与井壁之间的环空内，达到固井目的。
12.本实用新型中的封堵钢板和限位密封盘采用一整块钢板制成，在安装时，限位密封盘外圆与安装孔内圆之间涂抹密封脂，进一步提高密封效果，阻止泥浆进入到套管内部。
13.加强连接筒起到提高圆盘钢板与套管之间连接强度的作用，在封堵钢板被顶开后也具有与安装孔之间的透孔导向作用。
14.综上所述，本实用新型原理科学、结构简单，易于制作，方便安装，结构强度高，密封性好，能阻止泥浆进入套管内，在下套管过程中借助浮板增加浮力，减轻吊装设备的负荷。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图；
16.图2是图1中圆盘钢板和限位密封盘的仰视图。
具体实施方式
17.如图1和图2所示，本实用新型的大直径工程井套管活塞式浮板，包括水平设置且呈圆盘钢板1，圆盘钢板1中心开设有上下通透的安装孔2，圆盘钢板1底面设有用于封堵安装孔2的封堵钢板3，封堵钢板3为圆盘形，封堵钢板3的直径大于安装孔2的孔径，封堵钢板3通过三个螺栓4（φ6mm）与圆盘钢板1固定连接为一体。
18.封堵钢板3上表面一体设有伸入装配到安装孔2内的限位密封盘5，限位密封盘5的直径等于安装孔2的内径，限位密封盘5外圆安装有密封圈6，在螺栓4的压接作用下，圆盘钢板1下表面与封堵钢板3上表面分别与密封圈6上表面和下表面压接。
19.圆盘钢板1上表面同轴线固定设有加强连接筒7，加强连接筒7为上粗下细的圆锥筒结构，加强连接筒7的下端口内径等于安装孔2的孔径，加强连接筒7上端外圆直径等于套管8内径。
20.圆盘钢板1的外径等于套管8的外径，圆盘钢板1外圆面的上半部设置上细下粗的上圆锥面，上圆锥面的最小直径等于套管8的内径；
21.圆盘钢板1设置在最下端一节套管8下端口处，套管8下端圆环面开设有一圈内坡口和一圈外坡口；圆盘钢板1的上圆锥面上部与套管8的内坡口对应接触，圆盘钢板1的上圆锥面下部与套管8的外坡口形成环形焊缝9，在环形焊缝9内进行焊接后套管8和圆盘钢板1焊接为一体。
22.加强连接筒7的上端口外圆固定连接在上节套管8的内壁上。
23.圆盘钢板1和套管8直径480mm，圆形钢板厚50mm，安装孔2直径为105mm，封堵钢板3直径180mm，厚55mm，圆盘钢板1、封堵钢板3和限位密封盘5的材质均为20号钢。加强连接筒7采用5mm厚钢板制成。
24.本实用新型的工作原理是：采用圆盘钢板1将套管8下端口封死，使套管8内部成为
空心，套管8外部的工程井内存在冲洗液，钻塔吊装套管8顺着工程井的井筒下放，随着向下移动，冲洗液对套管8产生的浮力越大，以此来减少钻塔的承受力，防止吊装套管8的钻塔等机械设备因为套管8过重而损坏。
25.本实用新型的工作使用过程：将加工好的浮板焊接到套管8下端口，然后在工作井内开始下放套管8，下放套管8过程中，会在到达一定深度后会出现浮力大于套管8自重，下放套管8前根据浮力公式和冲洗液比重精确计算套管8内回灌冲洗液的重量。保持下套管8重量始终略大于浮力，使管路顺畅下放。待套管8下放至井底后，向套管8内灌注冲洗液，使套管8内外液体压力平衡。然后沿套管8内孔下φ127mm钻具至浮板，钻具向下用力顶压封堵钢板3，使封堵钢板3与圆盘钢板1之间连接的螺栓4（螺栓较小，容易顶掉）脱落，封堵钢板3和圆盘钢板1分离后，再上提钻具20米，工程井的井口用钢板封死，用水泥固井车使水泥浆通过钻杆内部然后通过圆盘钢板1中间所开的安装孔2上返到套管8与井壁之间的环空内，达到固井目的。
26.本实用新型中的封堵钢板3和限位密封盘5采用一整块钢板制成，在安装时，限位密封盘5外圆与安装孔2内圆之间涂抹密封脂，进一步提高密封效果，阻止泥浆进入到套管8内部。
27.加强连接筒7起到提高圆盘钢板1与套管8之间连接强度的作用，在封堵钢板3被顶开后也具有与安装孔2之间的透孔导向作用。
28.本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。