组合式固井胶塞的制作方法

本实用新型属于固井设备技术领域，更具体地说，是涉及一种组合式固井胶塞。

背景技术：

固井作业过程中，需要先向井内下入套管，之后再套管上安装水泥头，而固井胶塞是一种用于安装在水泥头和套管之间，在固井注水泥作业中用来隔绝不同液体的橡胶制品。

现有技术中，固井胶塞的长度通常设置的较短，以便于适应具有拐角度的深井，但是较短的固井胶塞的抗压强度较小，固井水泥头作业压力变大后，固井胶塞很容易变形或断裂，当固井胶塞的长度增加后，因为其内置的硬质芯刚度较大，无法通过带有拐角的深井，故其对不同类型深井的适应性较差。而且在固井水泥头作业压力变大后，长度较短的固井胶塞刮削翼容易被打穿，固井胶塞下行的过程中，容易出现磨损、变形、刮浆不净等问题，进而导致固井质量变差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种组合式固井胶塞，旨在解决现有的固定胶塞适应性较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种组合式固井胶塞，包括：

上塞体，滑动设置于套管中，用于在水泥头压力作用下沿着套管下行，以隔绝不同液体；

中间塞体，至少设有一个，所述中间塞体沿着所述上塞体的下行方向设置于所述上塞体的下端，且与所述上塞体可拆卸式连接，用于与所述上塞体相叠加，以适应更高的压强；以及

下塞体，沿着所述上塞体的下行方向设置于所述中间塞体的下端，且与所述中间塞体可拆卸式连接，用于抵抗来自套管下端传来的反向压力。

作为本申请另一实施例，所述上塞体包括：

第一硬质芯，为圆柱形外形结构；

第一关节轴承，设置于所述第一硬质芯的内部，所述第一关节轴承的外圈与所述第一硬质芯固定连接，内圈用于与所述中间塞体相连；

第一外包体，包覆于所述第一硬质芯的外壁面；以及

第一刮削翼，设有多个，多个所述第一刮削翼沿着所述第一硬质芯的轴线方向平行且间隔设置，且每个所述第一刮削翼均套设于所述第一外包体的外周面；

其中，所述第一硬质芯的内部设有用于安置所述第一关节轴承的第一容纳腔。

作为本申请另一实施例，所述上塞体还包括用于抵抗来自水泥头压强的锥形体，所述锥形体固连在所述第一硬质芯上端，且所述锥形体的小直径端与所述第一外包体一体成型连接；

其中，所述锥形体的上端面设有用于在水泥头压力作用下，促使所述锥形体沿着径向张开的凹槽。

作为本申请另一实施例，所述上塞体还包括用于固定所述第一关节轴承内圈的第一阻尼螺钉，所述第一阻尼螺钉的一端依次穿过所述第一外包体、所述第一硬质芯及所述第一关节轴承的外圈后并与所述第一关节轴承的内圈相抵接；

其中，依次贯穿所述第一外包体、所述第一硬质芯及所述第一关节轴承的外圈设有用于所述第一阻尼螺钉穿过的第一螺钉孔。

作为本申请另一实施例，第二硬质芯，为圆柱形外形结构，且与所述第一硬质芯同轴设置；

第二关节轴承，设置于所述第二硬质芯内部，所述第二关节轴承的外圈与所述第二硬质芯固定连接，内圈用于与所述下塞体相连；

第一螺纹杆，设置于所述第二硬质芯的远离所述第二关节轴承的一端，且轴线与所述第二硬质芯的轴线共线设置，用于与所述第一关节轴承的内圈相连；

第二外包体，包覆于所述第二硬质芯的外壁面；以及

第二刮削翼，设有多个，多个所述第二刮削翼沿着所述第二硬质芯的轴线向平行且间隔设置，且每个所述第二刮削翼均套设于所述第二外包体的外周面；

其中，所述第一关节轴承的内圈设有用于与所述第一螺纹杆螺纹连接的第一螺纹孔，所述第二硬质芯中设有用于安置所述第二关节轴承的第二容纳腔。

作为本申请另一实施例，所述中间塞体还包括用于固定所述第二关节轴承内圈的第二阻尼螺钉，所述第二阻尼螺钉的一端依次穿过所述第二外包体、所述第二硬质芯及所述第二关节轴承的外圈后并与所述第二关节轴承的内圈相抵接；

其中，依次贯穿所述第二外包体、所述第二硬质芯及所述第二关节轴承的外圈设有用于所述第二阻尼螺钉穿过的第二螺钉孔。

作为本申请另一实施例，第三硬质芯，为圆柱形外形结构，且与所述第二硬质芯同轴设置；

第二螺纹杆，设置于所述第三硬质芯的一端，且轴线与所述第三硬质芯的轴线共线设置，用于与所述第二关节轴承的内圈相连；

第三外包体，包覆于所述第三硬质芯的外壁面；以及

第三刮削翼，设有多个，多个所述第三刮削翼沿着所述第三硬质芯的轴线向平行且间隔设置，且每个所述第三刮削翼均套设于所述第三外包体的外周面。

作为本申请另一实施例，所述第一螺纹杆与所述第二硬质芯一体成型连接，所述第二螺纹杆与所述第三硬质芯一体成型连接。

作为本申请另一实施例，所述第一硬质芯与所述第二硬质芯间设有第一间隔空隙，所述第一间隔空隙内充满第一外包体；

所述第二硬质芯与所述第三硬质芯间设有第二间隔空隙，所述第二间隔空隙内充满第二外包体。

作为本申请另一实施例，所述第一外包体、所述第二外包体及所述第三外包体的结构相同，均为橡胶材质。

本实用新型提供的组合式固井胶塞的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型组合式固井胶塞主体结构包括上塞体、中间塞体及下塞体，其结构简单。上塞体设置于套管中，能够在水泥头的压力作用下沿着套管下行，便于对不同液体的隔绝。中间塞体设置在上塞体的下方，且与上塞体可拆卸式连接，能够增加二者叠加所形成的塞体长度，进而能够适应更高的压强。中间塞体至少设有一个，进一步保证对塞体的长度进行随机调整，以适应不用压强的水泥头，其适应性强。下塞体与中间塞体可拆卸式连接，下塞体能够抵抗来自自下到上反向压力，能够便于对不同液体的隔绝，同时也便于对上塞体、中间塞体及下塞体叠加所形成的塞体长度的调节，便于适应不同压强的套管。本实用新型组合式固井胶塞通过对上塞体、中间塞体及下塞体的分体式设计，能够保证对三者所形成的塞体的长度进行随机调整，以便于适应不同压强的套管，能够防止因压强过大而发生打穿、变形或断裂等问题，同时因为长度的适应，也能够保证套管内壁粘附的水泥浆被刮设干净，能够提高固井工作的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的组合式固井胶塞的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的组合式固井胶塞的结构示意图(剖视，箭头方形为上行方向)；

图3为本实用新型实施例提供的组合式固井胶塞的上塞体结构示意图(剖视)；

图4为本实用新型实施例提供的组合式固井胶塞的中间塞体结构示意图(剖视)；

图5为本实用新型实施例提供的组合式固井胶塞的下塞体结构示意图(剖视)；

图中：10、上塞体；11、第一硬质芯；12、第一关节轴承；13、第一外包体；14、第一刮削翼；15、锥形体；151、凹槽；16、第一阻尼螺钉；20、中间塞体；21、第二硬质芯；22、第二关节轴承；23、第一螺纹杆；24、第二外包体；25、第二刮削翼；26、第二阻尼螺钉；27、第一间隔空隙；30、下塞体；31、第三硬质芯；32、第二螺纹杆；33、第三外包体；34、第三刮削翼；35、第二间隔空隙。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图5，现对本实用新型提供的组合式固井胶塞进行说明。组合式固井胶塞，包括上塞体10、中间塞体20以及下塞体30。其中，上塞体10滑动设置于套管中，用于在水泥头压力作用下沿着套管下行，以隔绝不同液体。中间塞体20至少设有一个，中间塞体20沿着上塞体10的下行方向设置于上塞体10的下端，且与上塞体10可拆卸式连接，用于与长塞体相叠加，以适应更高的压强。下塞体30沿着上塞体10的下行方向设置于中间塞体20的下端，且与中间塞体20可拆卸式连接，用于抵抗来自套管下端传来的反向压力。

本实用新型提供的组合式固井胶塞，与现有技术相比，本实用新型组合式固井胶塞主体结构包括上塞体10、中间塞体20及下塞体30，其结构简单。上塞体10设置于套管中，能够在水泥头的压力作用下沿着套管下行，便于对不同液体的隔绝。中间塞体20设置在上塞体10的下方，且与上塞体10可拆卸式连接，能够增加二者叠加所形成的塞体长度，进而能够适应更高的压强。中间塞体20至少设有一个，进一步保证对塞体的长度进行随机调整，以适应不用压强的水泥头，其适应性强。下塞体30与中间塞体20可拆卸式连接，下塞体30能够抵抗来自自下到上反向压力，能够便于对不同液体的隔绝，同时也便于对上塞体10、中间塞体20及下塞体30叠加所形成的塞体长度的调节，便于适应不同压强的套管。本实用新型组合式固井胶塞通过对上塞体10、中间塞体20及下塞体30的分体式设计，能够保证对三者所形成的塞体的长度进行随机调整，以便于适应不同压强的套管，能够防止因压强过大而发生打穿、变形或断裂等问题，同时因为长度的适应，也能够保证套管内壁粘附的水泥浆被刮设干净，能够提高固井工作的质量。

作为本实用新型提供的组合式固井胶塞的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，上塞体10包括第一硬质芯11、第一关节轴承12、第一外包体13以及第一刮削翼14。其中，第一硬质芯11为圆柱形外形结构。第一关节轴承12设置于第一硬质芯11的内部，第一关节轴承12的外圈与第一硬质芯11固定连接，内圈用于与中间塞体20相连。第一外包体13包覆于第一硬质芯11的外壁面。第一刮削翼14设有多个，多个第一刮削翼14沿着第一硬质芯11的长度方向平行且间隔设置，且每个第一刮削翼14环设于第一外包体13的外周面。第一硬质芯11的内部设有用于安置第一关节轴承12的第一容纳腔。第一硬质芯11可在一定程度上增强上塞体10整体的抗压强度，能够防止上塞体10受压力作用下而发生的变形、断裂等问题。第一关节轴承12能够便于中间塞体20的可拆卸式连接。第一外包体13包覆于第一硬质芯11的外壁面上，并且通过其外周面环形设置的多个第一刮削翼14与套管的内壁面紧密抵接，能够保证套管内壁面上粘附的水泥浆被刮干净，便于提高固井的工作的质量。

本实施例中，第一硬质芯11可为铝合金材质的圆柱体，第一外包体13为橡胶材质。第一刮削翼14为现有技术，在此不再赘述。

作为本实用新型实施例所提供的组合式固井胶塞的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，上塞体10还包括用于抵抗来自水泥头压强的锥形体15，锥形体15设置于第一硬质芯11上端，且锥形体15的小直径端与第一外包体13一体成型连接。其中，锥形体15的上端面设有凹槽151。锥形体15能够在一定程度上对第一刮削翼14起到保护作用，能够防止水泥头的压力直接作用至第一刮削翼14上，能够便于固定工作的质量。凹槽151能够在压力的作用下，沿着锥形体15的径向向外侧挤压锥形体15，使锥形体15与套管的内壁面相抵接，进而保证对水泥头一侧压力的阻隔，同时也便于防止压力直接作用在第一刮削翼14上。

作为本实用新型实施例所提供的组合式固井胶塞的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，上塞体10还包括用于固定第一关节轴承12内圈的第一阻尼螺钉16，第一阻尼螺钉16的一端依次穿过第一外包体13、第一硬质芯11及第一关节轴承12的外圈后并与第一关节轴承12的内圈相抵接。第一阻尼螺钉16为可拆卸式连接，其主要用于在中间塞体20与第一关节轴承12相连接时，固定第一关节轴承12的内圈，以便于中间塞体20的连接。当中间塞体20安装或拆卸后，可直接将第一阻尼螺钉16取下。依次贯穿第一外包体13、第一硬质芯11及第一关节轴承12的外圈设有用于所述第一阻尼螺钉16穿过的第一螺钉孔，能够便于第一阻尼螺钉16的装拆。

作为本实用新型实施例所提供的组合式固井胶塞的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，中间塞体20包括第二硬质芯21、第二关节轴承22、第一螺纹杆23、第二外包体24以及第二刮削翼25。其中，第二硬质芯21为圆柱形外形结构，且与第一硬质芯11同轴设置。第二关节轴承22设置于第二硬质芯21内部，第二关节轴承22的外圈与第二硬质芯21固定连接，内圈用于与下塞体30相连。第一螺纹杆23设置于第二硬质芯21的远离第二关节轴承22的一端，且轴线与第二硬质芯21的轴线共线设置，用于与第一关节轴承12的内圈相连。第二外包体24包覆于第二硬质芯21的外壁面。第二刮削翼25设有多个，多个第二刮削翼25沿着第二硬质芯21的长度方向平行且间隔设置，且每个第二刮削翼25环设于第二外包体24的外周面。第一关节轴承12的内圈设有用于与第一螺纹杆23螺纹连接的第一螺纹孔，第二硬质芯21中设有用于安置第二关节轴承22的第二容纳腔。第二硬质芯21的结构与第一硬质芯11结构相同，第二外包体24与第一外包体13的结构相同，第二刮削翼25与第一刮削翼14的结构相同，在此不再赘述。

第二硬质芯21的一端连接有第一螺纹杆23，第一螺纹杆23能够与第一关节轴承12的内圈螺纹相连，该种结构能够保证中间塞体20与上塞体10间可在轴线方向进行一定角度的弯曲或弯折，便于长度增加后适应具有拐角度的套管，同时也便于提高整体的抗压强度。通过第一螺纹杆23与第一关节轴承12可拆卸式连接的结构，能够便于随机增加塞体长度的同时，还能够保证适应不同拐角度的深井，更能够提高其适应性，便于固井工作的进行。

另外，中间塞体20设有多个，假设需要多个中间塞体20时，可对多个中间塞体20依次相互安装，随后将多个安装为一体的塞体作为一个新的中间塞体20，可拆卸的安装与上塞体10下端。

本实施例中，第二硬质芯21可为铝合金材质的圆柱体，第二外包体24为橡胶材质。

作为本实用新型实施例所提供的组合式固井胶塞的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，中间塞体20还包括用于固定第二关节轴承22内圈的第二阻尼螺钉26，第二阻尼螺钉26的一端依次穿过第二外包体24、第二硬质芯21及第二关节轴承22的外圈后并与第二关节轴承22的内圈相抵接。第二阻尼螺钉26为可拆卸式连接，其主要用于在下塞体30与第二关节轴承22相连接时，固定第二关节轴承22的内圈，以便于下塞体30的连接。当下塞体30安装或拆卸后，可直接将第二阻尼螺钉26取下。依次贯穿第二外包体24、第二硬质芯21及第二关节轴承22的外圈设有用于所述第二阻尼螺钉26穿过的第二螺钉孔，能够便于第二阻尼螺钉26的装拆。

作为本实用新型实施例所提供的组合式固井胶塞的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，下塞体30包括第三硬质芯31、第二螺纹杆32、第三外包体33以及第三刮削翼34。其中，第三硬质芯31为圆柱形外形结构，且与第二硬质芯21同轴设置。第二螺纹杆32设置于第三硬质芯31的一端，且轴线与第三硬质芯31的轴线共线设置，用于与第二关节轴承22的内圈相连。第三外包体33包覆于第三硬质芯31的外壁面。第三刮削翼34设有多个，多个第三刮削翼34沿着第三硬质芯31的长度方向平行且间隔设置，且每个第三刮削翼34环设于第三外包体33的外周面。第二螺纹杆32与第二关节轴承22螺纹连接，且结构原理与第一螺纹杆23和第一关节轴承12相同，该种结构能够使下塞体30与中间塞体20间也为可弯曲或弯折的结构，进而能够保证在增加了塞体的长度后，依然可适应带有拐角的深井，其结构简单，实用性强。

本实施例中，第三硬质芯31与第二硬质芯21的结构相同，第三外包层与第二外包层的结构相同，在此不再赘述。第三硬质芯31可为铝合金材质的圆柱体，第三外包体33为橡胶材质。

作为本实用新型实施例所提供的组合式固井胶塞的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，第一螺纹杆23与第二硬质芯21一体成型连接，该种结构能够增强第一螺纹杆23与第二硬质芯21的结构强度，同时增加了中间塞体20与上塞体10的连接强度，便于固井工作。第二螺纹杆32与第三硬质芯31一体成型连接，该种结构能够增强第二螺纹杆32与第三硬质芯31的结构强度，同时增加了下塞体30与中间塞体20的结构强度，结构简单，实用性强。

作为本实用新型实施例所提供的组合式固井胶塞的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，第一硬质芯11与第二硬质芯21间设有第一间隔空隙27，第一间隔空隙27内充满第一外包体13。第二硬质芯21与第三硬质芯31间设有第二间隔空隙35，第二间隔空隙35内充满第二外包体24。第一间隔空隙27能够便于中间塞体20相对上塞体10发生一定角度的弯折，因为第一间隔空隙27内的第一外包层具有一定的弹性。第二间隔空隙35能够便于下塞体30相对于中间塞体20发生一定角度的弯折，因为第二间隔空隙35内的第二外包层具有一定的弹性。

作为本实用新型实施例所提供的组合式固井胶塞的一种具体实施方式，请参阅图1至图5，第一外包体13、第二外包体24及第三外包体33的结构相同，均为橡胶材质。橡胶材质具有一定的弹性，便于对套管的密封，同时也便于钻井工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。