专利名称：一种固井水泥胶塞压入装置及使用方法
技术领域：
本发明涉及一种油田固井施工工具及方法，特别涉及一种固井水泥胶塞压入装置及使用方法。
背景技术：
随着石油开发的进一步深入，深井、特殊工艺井日益增多。固井难度加大，胶塞是固井工艺中不可缺少的配件，为了确保固井胶塞在井下的安全可靠性和有效避免固井胶塞对声放磁遇阻率的影响，近年以来，我们对固井胶塞进行了改进，附图1、2所示。改进后的胶塞有效的避免固井替浆过程中因压力过高胶塞击穿所引起的质量事故，同时增加了固井替浆过程中胶塞的刮壁效果。改进后的胶塞对侧边和内芯都进行了加强，然而这却使得胶塞很难压入水龙头中，日常工作中采用多人配合强制砸击进入的方法，需一人将大榔头固定在胶塞上端，另一人再用另一大榔头砸击用作固定的榔头，进而使胶塞进入水泥头套管 内。因胶塞直径大于水泥头套管内径12mm，若将胶塞压入水龙头中，需要较大的力冲击才能压入。而巨大的冲击力又经常使榔头滑脱、胶塞和水泥头歪倒，造成水泥头丝扣和胶塞的损伤，同时飞溅物也容易伤害到操作人员，进而影响生产。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种固井水泥胶塞压入装置及使用方法，彻底改变了过去粗放型的工作方式，只需一人即可快速、安全的将胶塞压入到水泥头内，避免了敲砸中产生的飞溅物对人体伤害及其他不安全因素，极大的提高了工作的安全性及效率。一种固井水泥胶塞压入装置，包括导向扶正部分和压力推进部分，
导向扶正部分采用导向扶正套，所述的导向扶正套的上端口为圆柱形结构，内径大于胶塞的外径；中部设有锥台；下端口内外皆有丝扣，内丝扣和水泥头套管的顶部外丝扣相连接，外丝扣与压力推进部分的下连接盘相连，导向扶正套在胶塞压入过程中起到平稳下行作用；
压力推进部分主要由上连接盘、机械千斤顶、连接杆、下连接盘、压板和压套组成，上连接盘内设有三个连接孔，用于安装连接杆，通过连接杆与下连接盘连接；下连接盘的内孔设有螺纹，与导向扶正套的外螺纹相连，配合调整距离；导向扶正套的上表面设有压板和压套，在压套与上连接盘之间安设机械千斤顶，通过机械千斤顶向下施力，使胶塞沿着导向扶正套向下被压入水泥头套管中。上述的胶塞由加强铝板、倒锯齿状侧边、侧壁、顶槽和胶塞主体组成，所述的胶塞主体内部嵌有加强铝板，外圈分布多组倒锯齿状侧边，所述的加强铝板与倒锯齿状侧边之间为侧壁，胶塞主体的顶部为顶槽。一种固井水泥胶塞压入装置的使用方法，包括以下步骤
(a)将胶塞压入装置的导向扶正套、上下连接盘和连接杆组装成一体，然后整体安装到水泥头套管的上口；
(b)将胶塞从连接杆间的空隙处放进导向扶正套内，再依次放上压板、压套，压板需靠紧胶塞，防止胶塞损伤，最后在压套和上连接盘之间放入机械千斤顶；旋转手柄，通过机械千斤顶的伸缩杆的移动，将胶塞压入水泥头套管内所需位置高度； (c)将手柄反向旋转，带动伸缩杆向下移动，使机械千斤顶松开，进而将胶塞压入装置放松，然后将其拆下。步骤(a)包括如下
(1)将胶塞压入装置的导向扶正套倒立，使丝扣端朝上；将下连接盘，放到倒立的导向扶正套上部，将丝扣拧紧；
(2)将上一步组装好的部件倒置，三根连接杆依次于穿过下连接盘上的三个小孔，并用螺母固定，三个连接杆的另一端依次穿过上连接盘的三个小孔，用螺母固定，形成压入装置组装体；
(3)将上述装置组装体垂直放到水泥头套管的上方，将装置组装体下端的导向扶正套内部的丝扣拧紧到水泥头套管外部丝扣上。本发明的有益效果是改进后，使胶塞压入由多人操作变为单人操作，消除了繁琐的劳动强度；由大榔头直接敲击榔头冲进的粗放型工作方式转变为匀速推进的细化标准型工作方式，消除了因直接冲击而造成的配件变形及损坏，影响使用寿命；消除了因胶塞和水泥头歪倒、榔头打歪、滑脱等造成的人身伤害的事故发生和因打不进去而影响工作施工的现象。通过使用该装置，显著提高了安全保障性、工作实效性和装配质量的可靠性，每年节省大量的工时及材料费用，消除了施工中的安全隐患。
附图I是改进前胶塞的结构示意 附图2是改进后胶塞的结构示意 附图3是本发明的结构示意 附图4是本发明的导向扶正套的结构示意 上图中上连接盘I、机械千斤顶2、连接杆3、胶塞4、导向扶正套5、下连接盘6、锥台7、丝扣8、压板9、水泥头套管10、压套11、手柄12、伸缩杆13 ；
加强铝板4. I、倒锯齿状侧边4. 2、侧壁4. 3、顶槽4. 4和胶塞主体4. 5。
具体实施例方式结合附图2-4，对本发明作进一步的描述
一种固井水泥胶塞压入装置，包括导向扶正部分和压力推进部分，
导向扶正部分采用导向扶正套5，所述的导向扶正套5的上端口为圆柱形结构，内径大于胶塞4的外径；中部设有锥台7 ;下端口内外皆有丝扣8，内丝扣和水泥头套管的顶部外丝扣相连接，外丝扣与压力推进部分的下连接盘6相连，导向扶正套5在胶塞压入过程中起到平稳下行作用；导向扶正套5能和水泥头同心径连接，使胶塞压入时不易歪斜并确保平稳推进到水泥头内，消除了砸入时胶塞下端面与水泥头上端面产生的很大反冲击力造成的榔头滑脱损伤身体和配件的现象。工作过程中，将胶塞放入导向扶正套内，使胶塞沿着导向扶正装置垂直下行，与水泥头垂直对接。该结构极大地提高了工作效率，节约了人力，改变了过去多人操作的工作状态，不再需要固定胶塞的操作人员，只需单人控制千斤顶操作即可。另外，压力推进部分主要由上连接盘I、机械千斤顶2、连接杆3、下连接盘6、压板9和压套11组成，上连接盘I内设有三个连接孔，用于安装连接杆3，通过连接杆3与下连接盘6连接；下连接盘6的内孔设有螺纹，与导向扶正套5的外螺纹相连，配合调整距离；导向扶正套5的上表面设有压板9和压套11，在压套11与上连接盘I之间安设机械千斤顶2，机械千斤顶2包括手柄12、伸缩杆13，通过机械千斤顶2向下施力，使胶塞4沿着导向扶正套5向下被压入水泥头套管中；压力推进部分设计合理紧凑，并且有足够的力量确保胶塞匀速推进到水泥头内。上述的胶塞4由加强铝板4. I、倒锯齿状侧边4. 2、侧壁4. 3、顶槽4. 4和胶塞主体4. 5组成，所述的胶塞主体4. 5内部嵌有加强铝板4. 1，外圈分布多组倒锯齿状侧边4. 2，所 述的加强铝板4. I与倒锯齿状侧边4. 2之间为侧壁4. 3，胶塞主体4. 5的顶部为顶槽4. 4。本发明解决了因胶塞直径大于水泥头直径，需在水泥头上口端面用很大的冲击力砸击造成胶塞边缘裂纹及水泥头套管丝扣损伤，从而影响施工质量、同时缩短工具使用寿命的现象。消除了过去榔头砸击过程中胶塞和水泥头歪倒、榔头打歪、滑脱等造成的人身伤害的事故发生和因长时间打不进去而影响固井施工的现象。另外，需要说明的是，压力推进部分的特点如下
(I)、连接盘部分通过螺纹与导向装置下部外螺纹连接，安全可靠、结构紧凑、便于操作，同时节省材料、重量轻、携带方便。⑵、选用8T、16T等不同型号机械千斤和多种型号的压板及压套，可适用于各种作业环境下不同型号的胶塞压入使用要求。⑶、连接杆设计为可调式螺丝连接，增加安全可靠性。⑷、保障了工作安全、高效的运行。一种固井水泥胶塞压入装置的使用方法，包括以下步骤
(a)将胶塞压入装置的导向扶正套、上下连接盘和连接杆组装成一体，然后整体安装到水泥头套管的上口；
(b)将胶塞从连接杆间的空隙处放进导向扶正套内，再依次放上压板、压套，压板需靠紧胶塞，防止胶塞损伤，最后在压套和上连接盘之间放入机械千斤顶2 ;旋转手柄12，通过机械千斤顶的伸缩杆13的移动，将胶塞压入水泥头套管内所需位置高度；
(c)将手柄12反向旋转，带动伸缩杆13向下移动，使机械千斤顶2松开，进而将胶塞压入装置放松，然后将其拆下。步骤(a)包括如下
(1)将胶塞压入装置的导向扶正套倒立，使丝扣端朝上；将下连接盘，放到倒立的导向扶正套上部，将丝扣拧紧；
(2)将上一步组装好的部件倒置，三根连接杆依次于穿过下连接盘上的三个小孔，并用螺母固定，三个连接杆的另一端依次穿过上连接盘的三个小孔，用螺母固定，形成压入装置组装体；(3)将上述装置组装体垂直放到水泥头套管的上方，将装置组装体下端的导向扶正套内部的丝扣拧紧到水泥头套管外部丝扣上。使用胶塞压入装置装配胶塞前后的试验对比表
权利要求
1.一种固井水泥胶塞压入装置，其特征是包括导向扶正部分和压力推进部分， 导向扶正部分采用导向扶正套(5)，所述的导向扶正套(5)的上端口为圆柱形结构，内径大于胶塞(4)的外径；中部设有锥台(7);下端口内外皆有丝扣(8)，内丝扣和水泥头套管的顶部外丝扣相连接，外丝扣与压力推进部分的下连接盘(6)相连，导向扶正套(5)在胶塞压入过程中起到平稳下行作用； 压力推进部分主要由上连接盘(I)、机械千斤顶(2)、连接杆(3)、下连接盘(6)、压板(9)和压套(11)组成，上连接盘(I)内设有三个连接孔，用于安装连接杆(3)，通过连接杆(3)与下连接盘(6)连接；下连接盘(6)的内孔设有螺纹，与导向扶正套(5)的外螺纹相连，配合调整距离；导向扶正套(5)的上表面设有压板(9)和压套(11)，在压套(11)与上连接盘(I)之间安设机械千斤顶(2)，通过机械千斤顶(2)向下施力，使胶塞(4)沿着导向扶正套(5)向下被压入水泥头套管中。
2.根据权利要求I所述的固井水泥胶塞压入装置，其特征是所述的胶塞(4)由加强铝板(4. I)、倒锯齿状侧边(4. 2)、侧壁(4. 3)、顶槽(4. 4)和胶塞主体(4. 5)组成，所述的胶塞主体(4. 5)内部嵌有加强铝板(4. 1)，外圈分布多组倒锯齿状侧边(4. 2)，所述的加强铝板(4. I)与倒锯齿状侧边(4. 2)之间为侧壁(4. 3)，胶塞主体(4. 5)的顶部为顶槽(4. 4)。
3.—种如权利要求I所述的固井水泥胶塞压入装置的使用方法，其特征是包括以下步骤 (a)将胶塞压入装置的导向扶正套、上下连接盘和连接杆组装成一体，然后整体安装到水泥头套管的上口； (b)将胶塞从连接杆间的空隙处放进导向扶正套内，再依次放上压板、压套，压板需靠紧胶塞，防止胶塞损伤，最后在压套和上连接盘之间放入机械千斤顶(2);旋转手柄(12)，通过机械千斤顶的伸缩杆(13)的移动，将胶塞压入水泥头套管内所需位置高度； (c)将手柄(12)反向旋转，带动伸缩杆(13)向下移动，使机械千斤顶(2)松开，进而将胶塞压入装置放松，然后将其拆下。
4.根据权利要求3所述的固井水泥胶塞压入装置的使用方法，其特征是步骤(a)包括如下 (1)将胶塞压入装置的导向扶正套倒立，使丝扣端朝上；将下连接盘，放到倒立的导向扶正套上部，将丝扣拧紧； (2)将上一步组装好的部件倒置，三根连接杆依次于穿过下连接盘上的三个小孔，并用螺母固定，三个连接杆的另一端依次穿过上连接盘的三个小孔，用螺母固定，形成压入装置组装体； (3)将上述装置组装体垂直放到水泥头套管的上方，将装置组装体下端的导向扶正套内部的丝扣拧紧到水泥头套管外部丝扣上。
全文摘要
本发明涉及一种固井水泥胶塞压入装置及使用方法。其技术方案是固井水泥胶塞压入装置，包括导向扶正部分和压力推进部分，压力推进部分主要由上连接盘、机械千斤顶、连接杆、下连接盘、压板和压套组成，导向扶正套的上表面与上连接盘之间安设机械千斤顶，通过机械千斤顶向下施力，使胶塞沿着导向扶正套向下被压入水泥头套管中。有益效果是使胶塞压入由多人操作变为单人操作，消除了繁琐的劳动强度；由大榔头直接敲击榔头冲进的粗放型工作方式转变为匀速推进的细化标准型工作方式，消除了因直接冲击而造成的配件变形及损坏；消除了因胶塞和水泥头歪倒、榔头打歪、滑脱等造成的人身伤害的事故发生和因打不进去而影响工作施工的现象。
文档编号B25B27/02GK102922479SQ201210435598
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者盖微, 盖勇, 盖风岐, 李作会, 任中庆 申请人:盖微