一种用于注水泥塞作业塞面控制的定位接头的制作方法

本实用新型涉及钻井作业技术领域，具体涉及一种用于注水泥塞作业塞面控制的定位接头。

背景技术：

在油气钻探过程中，无论是钻井作业还是完井作业经常需要进行注水泥塞作业，注水泥塞作业主要用于回填某一井段或弃井、解决钻井期间漏井问题、为裸眼测试提供地锚等。

在注水泥塞作业前，需要先在地下形成管柱，此时管柱内全是钻井液及泥浆，通过计算水泥浆用量进行注水泥塞作业；将钻具或油管从地面下至水泥塞设计底部深度，依次在钻具或油管内加入前隔液、水泥浆、顶替液，前隔液从钻具或油管进入管柱内时，由于管柱内在加入前隔液之前是全部充满物料的，所以在前隔液进图管柱时，前隔液会将位于管柱上方位置的物料挤出管柱外溢，同时前隔液也能将管柱内原有的物料与水泥浆进行分隔，避免水泥浆的污染，加入设计量的水泥浆，通过顶替液将钻具或油管内的水泥浆全部顶替进管柱内，然后稍微保持内外管柱1到2MPa的负压差，然后起钻至设计塞面以上30～50m,冲洗循环，候凝。

在上述操作过程中，加入顶替液的量是通过计算钻具或油管的内部体积进行预估判断，按照计算量灌入一定体积的顶替液将水泥浆顶替至钻具或油管底部后起钻，由于在顶替过程中上水管道、计量罐等占有量的不准，以及计量器具等原因引起计量误差，容易导致顶替液加入过量或加入过少，使水泥塞塞面超过预估位置(顶替过量)或不能达到预估位置(顶替不到位)，导致注水泥塞失败，严重时还容易引起卡钻等工程事故。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种用于注水泥塞作业塞面控制的定位接头，解决了现有技术中采用计算方式得出钻杆体积存在误差的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种用于注水泥塞作业塞面控制的定位接头，该定位接头与钻杆及水泥头配合使用，其中水泥头设置在钻杆上端，所述定位接头包括预设在水泥头内的胶塞和设置在钻杆下端与钻杆相通设置的变径接头，所述变径接头呈通腔结构，所述变径接头内最小直径位置可拆连接有碰压座，碰压座内设有与变径接头相通的流通通道；

使用时，所述胶塞通过外力驱动沿钻杆轴向下移进入碰压座内阻隔流通通道并挤压碰压座，胶塞挤压碰压座使碰压座与变径接头分离。

进一步，所述变径接头包括上接头部，所述上接头部呈下端缩口通腔结构，上接头部上端与钻杆连接，上接头部下端连接有固定部，所述固定部包括圆柱通腔结构，所述碰压座通过销钉与固定部内壁连接，所述固定部下端连接有通道部，所述通道部包括圆柱通腔结构且通道部通腔直径大于固定部通腔直径，所述通道部下端还设有用于拦截碰压座的拦截部，拦截部内设有十字架结构的拦截杆。

进一步，所述碰压座缩口通腔结构包括圆柱结构的放置腔与拦截腔，且放置腔直径大于拦截腔直径，其中所述放置腔用于放置胶塞。

本实用新型的运用原理：首先，水泥头、钻杆是现有技术，钻杆是中空结构，水泥头设有多个接口。

具体运用：先将前隔液通过泵送(具有流量检测表与压力检测表)的方式从水泥头的接口送入钻杆内，进入钻杆内的前隔液再进入管柱内；注完前隔液后，再通过水泥头上的另一接头将水泥浆送入钻杆内进入柱塞，水泥浆注完后，将胶塞与水泥头分离，通过水泥头上的另一接头将顶替液送入钻杆内顶推胶塞下行(此时钻杆内从上到下为顶替液、胶塞、水泥浆)，当胶塞在顶替液的顶推作用下移，胶塞到达碰压座内时阻断了钻杆注塞作业通道进行碰压，此时钻杆内压力升高(通过泵的压力检测表得出)，压力继续升高，至碰压座与变径接头分离，循环流道重新打开，压力回落，恢复管内流道畅通；然后起钻，候凝。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：通过胶塞与碰压座进行碰压检测钻杆内的水泥浆是否通过顶替液全部顶替入了管柱内，较现有技术中通过计算方式得来的方式更加准确，避免了顶替液加入过多或过少，导致注水泥塞失败，还容易引起卡钻等工程事故的问题。

附图说明

图1为本实用新型注水泥塞作业时结构示意图；

图2为本实用新型结构爆炸图；

图3为本实用新型碰压时结构示意图；

图4为本实用新型循环通道再次打开时结构示意图；

图5为本实用新型胶塞结构示意图；

图6为本实用新型变径接头结构爆炸图；

图7为本实用新型为拦截部结构示意图。

图中，水泥头1、接口11、胶塞12、本体121、圆环台122、胶塞挡板13、钻杆2、管柱3、地质层4、变径接头5、上接头部51、固定部52、销钉521、碰压座522、拦截腔5221、放置腔5222、通道部53、拦截部54、拦截杆541、钻井液6、顶替液7、水泥浆8、前隔液9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1～图7所示，本实用新型所述的一种用于注水泥塞作业塞面控制的定位接头，该定位接头与钻杆2及水泥头1配合使用，定位座包括预设在水泥头1内与水泥头1活动连接的胶塞12和设置在钻杆2下端的变径接头5，所述变径接头5呈通腔结构，所述变径接头5内最小直径位置设有碰压座522，碰压座522设有与变径接头5相通的流道通道。使用时，所述胶塞12通过外力驱动下移进入碰压座522内隔断流道通道并挤压碰压座522，,胶塞12挤压碰压座522使碰压座522与变径接头5分离。通过胶塞12与碰压座522进行碰压检测钻杆2内的水泥浆8是否通过顶替液7全部顶替入了管柱3内，叫现有技术中通过计算方式得来的方式更加准确，避免了顶替液7加入过多或过少，导致注水泥塞失败，还容易引起卡钻等工程事故的问题。

具体的，为在胶塞12进入碰压座522之前，变径接头5也能与钻杆2形成通路，本实用新型设置的变径接头5包括上接头部51，所述上接头部51呈下端缩口通腔结构，上接头部51上端与钻杆2连接，上接头部51下端连接有固定部52，所述固定部52包括圆柱通腔结构，所述碰压座522通过销钉521与固定部52内壁连接，所述固定部52下端连接有通道部53，所述通道部53包括圆柱通腔结构且通道部53通腔直径大于固定部52通腔直径，所述通道部53下端还设有用于拦截碰压座522的拦截部54，拦截部54内设有十字架结构的拦截杆541，用于将与固定部52分离之后的碰压座522及胶塞12进行拦截，避免胶塞12进入水泥浆8内，同时由于拦截杆541是十字结构，在拦截碰压座522的同时还能使钻杆2、变径接头5与管柱3之间再一次形成液流通道。

同时为方便碰压座522能有效拦截胶塞12，将进入碰压座522内的胶塞12不会与碰压座522分离，所述碰压座522包括圆柱结构的放置腔5222与拦截腔5221，且放置腔5222直径大于拦截腔5221直径，其中所述放置腔5222用于放置胶塞12。

所述胶塞12通过胶塞12挡板放置在水泥头1内，移动胶塞12挡板，胶塞12可以在重力下落，所述胶塞12包括圆柱结构的本体121及多个沿本体121周面外环设圆环台122，每个圆环台122周面均为斜面，且在胶塞12下移过程中胶塞12圆环台122周面与钻杆2内壁接触，当胶塞12进入到钻杆2上端口时，就可以通过水泥头1接口11注入顶替液7顶推胶塞12，将胶塞12顶推下移，胶塞12下移顶推钻杆2内的水泥浆8下移。

本实用新型的运用原理：首先钻杆2由多个首尾拼接的钻杆形成，相邻钻杆之间可以通过钻杆公扣与钻杆母扣连接(本领域常用钻杆2之间连接方式，同时水泥头1与钻杆2的连接方式及钻杆2与变径接头5的连接关系也是本领域人员常用技术手段，不做解释)，然后水泥头1是安装在位于最上端安装位置钻杆上端，变径接头5是安装在位于最下安装位置的钻杆下端。同时，将水泥浆8从水泥头1的接口11进行注灌作业是现有技术中注水泥塞的常规作业，不做过多介绍。

在进行注水泥塞作业前，需要先在地质层4下形成管柱3，此时管柱3内全是钻井液6，通过计算水泥浆8用量进行注水泥塞作业；在下钻杆2前，根据如图2所示的安装方式将钻杆2与水泥头1与变径接头5连接固定，此时胶塞12通过胶塞12挡板固定在水泥头1内；然后将钻杆2下至管柱3内水泥塞设置底部深度，然后加料。

先将前隔液9通过泵送(具有流量检测表与压力检测表)的方式从水泥头1的接口11送入钻杆2内，进入钻杆2内的前隔液9再进入管柱3内；注完前隔液9后，再通过水泥头1上的另一接头将水泥浆8送入钻杆2内进入柱塞，水泥浆8注完后，将胶塞12与水泥头1分离，通过水泥头1上的另一接头将顶替液7送入钻杆2内顶推胶塞12下行(此时钻杆2内从上到下为顶替液7、胶塞12、水泥浆8)，当胶塞12在顶替液7的顶推作用下移，胶塞12到达碰压座522中空结构时阻断了钻杆2注塞作业通道进行碰压，此时钻杆2内压力升高(通过泵的压力检测表得出)，压力继续升高，至销钉521剪断压力时，销钉521剪断，碰压座522下行至下方变径接头5大内径处通过拦截杆541将碰压座522拦截，循环流道重新打开，压力回落，恢复管内流道畅通；然后起钻，候凝。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。