专利名称：一种套管钻井专用固井胶塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田钻井领域中所用的一种井下作业工具，尤其是涉及一种应用于套管钻井领域中专门进行固井的专用固井胶塞。
背景技术：
在油田钻井领域中，套管钻井技术是目前较为先进的技术。在这种技术中，套管直接随钻头钻入地层，而改变了传统钻井技术中需要先钻穿地层，然后再下套管的做法。套管钻井技术最早由国外的一些钻井公司所采用，例如美国的Weather ford公司和Tesco公司，这些公司进行套管钻井时，都是采用将套管直接与钻头联结，并在套管内放置浮箍，当钻井完毕后，可使用浮箍可直接完成固井工作。这种采用浮箍固井的套管钻井方法在我国现场应用时，被发现存在下列问题我国目前国内油田的现状决定了在油层完钻后必须进行测井，但是由于测井仪器的直径要远大于浮箍的中央开口，导致测井仪器无法下放完成测井功能，因此使得采用浮箍固井的套管钻井方法在我国目前无法应用，但现在国内尚无可以替代浮箍进行固井的井下作业工具。
实用新型内容为了克服目前国内尚无可以在套管钻井中替代浮箍进行固井的井下作业工具的不足，本实用新型提供一种套管钻井专用固井胶塞，该种套管钻井专用固井胶塞可在进行完套管钻井和测井工作后单独下入，因此克服了采用浮箍固井导致测井仪器无法通过的缺点，并且本胶塞可有效防止固井后的水泥浆倒灌回套管中。
本实用新型的技术方案是该种套管钻井专用固井胶塞，包括胶塞体、皮碗以及密封圈，其中胶塞体的前端为子弹头形，在其前端中部开有若干个可放置密封圈的凹槽，在此凹槽的前端沿胶塞体的外表面开有空间较大的环形挡槽，在该挡槽中沿胶塞体轴向固定有支撑杆、沿与胶塞体轴向成锐角的方向固定有棘爪，该棘爪的末端伸出胶塞体外，并且此支撑杆的一端固定于挡槽的内侧，另一端则固定于棘爪的表面；此外，该胶塞体的后端为直杆，该直杆穿过皮碗的中心将皮碗固定于胶塞体之上，在这里，为保证此专用固井胶塞在随固井泥浆下落的垂直性与速度，应使得皮碗的数目最好在3个以上。
本实用新型具有如下有益效果由于采取上述方案的套管钻井专用固井胶塞上固定有若干皮碗，该皮碗可以保证本胶塞下入套管中的垂直性并且可以最大面积的接受来自于灌注泥浆的压力，使得此固井胶塞可以先不随同套管在钻井时下入，而在钻井完毕且已经进行完测井后再靠来自于灌注泥浆的压力而下到井底；在此胶塞下端固定的支撑杆与棘爪，使得本胶塞只能下行而不能上行，这样可有效避免固井后水泥浆倒流回套管中的现象发生，保证了固井的质量。
附图1是本实用新型的结构剖视图。
图中1-胶塞体，2-密封圈，3-支撑杆，4-棘爪，5-皮碗，6-挡槽。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明如图1所示，该种套管钻井专用固井胶塞，包括胶塞体1、若干皮碗5以及若干密封圈2，其中胶塞体1的前端为子弹头形，在其前端中部开有两个可放置密封圈2的凹槽，在凹槽的前端沿胶塞体1的外表面开有一环形挡槽6，在该挡槽中沿胶塞体轴向固定有若干支撑杆3、沿与胶塞体轴向成锐角的方向固定有相应的若干棘爪4，该棘爪的末端需要伸出胶塞体外，并且此支撑杆3的一端固定于挡槽6的内侧，另一端固定于棘爪4的表面。该支撑杆3的作用主要是支撑棘爪4，以增加其弹性。胶塞体1的后端为直杆，该直杆穿过皮碗的中心将皮碗固定于胶塞体之上，在这里，为保证此专用固井胶塞在随固井泥浆下落的垂直性与速度，应使得皮碗的数目最好在3个以上。
此外，当棘爪4与胶塞体1的轴向所成锐角的度数范围在30度到40度之间时，此专用固井胶塞随固井泥浆下落的速度较快，固井效果较好。
本实用新型在实际应用中的过程如下所述首先进行套管钻井时仍采用将浮箍置于套管之中，以顺利完成钻井；然后将该浮箍与套管分离，此浮箍将落入井底，不再发挥作用；套管通路后，可以下入测井仪器进行测井；测井完毕取出测井仪器后，开始进行完钻固井，这时首先将本专用固井胶塞置于套管口内，然后采用泥浆泵泵送固井胶塞下行，棘爪此时因弹性力作用一直处于弯曲状态，当此专用固井胶塞下至套管底端的一个具有棘爪释放空间的胶塞座处时，密封圈2可嵌入胶塞座上的密封槽中完成密封，棘爪的弹性被释放后，在支撑杆的支撑力作用下实现了机械锁紧，此专用固井胶塞将无法再上行，因而有效避免了固井后的水泥浆倒流回套管中，保证了固井的质量。
权利要求1.一种套管钻井专用固井胶塞，包括胶塞体(1)、皮碗(5)以及密封圈(2)，其特征在于胶塞体(1)的前端为子弹头形，在其前端中部开有可放置密封圈(2)的凹槽，在凹槽的前端沿胶塞体(1)的外表面有一环形挡槽(6)，在该挡槽中沿胶塞体轴向固定有支撑杆(3)、沿与胶塞体轴向成锐角的方向固定有棘爪(4)，此支撑杆(3)的一端固定于挡槽(6)的内侧，另一端固定于棘爪(4)的表面；胶塞体(1)的后端为直杆，皮碗(5)围绕此直杆固定。
2.根据权利要求1所述的一种套管钻井专用固井胶塞，其特征在于棘爪(4)与胶塞体(1)轴向所成锐角的度数范围在30度到40度之间。
专利摘要一种应用于套管钻井的专用固井胶塞。主要解决现有套管钻井技术中所使用的浮箍中央孔径小，测井仪器无法通过，因而不能满足固井需要的问题。其特征在于胶塞体(1)的前端为子弹头形，在其前端中部开有可放置密封圈(2)的凹槽，在凹槽的前端沿胶塞体(1)的外表面有一环形挡槽(6)，在该挡槽中沿胶塞体轴向固定有支撑杆(3)、沿与胶塞体轴向成锐角的方向固定有棘爪(4)；胶塞体(1)的后端为直杆，皮碗(5)围绕此直杆固定。具有可在套管钻井完成后单独下入、不影响测井仪器通过的特点，并且应用本胶塞可有效防止固井后的水泥浆倒灌回套管中。
文档编号E21B33/13GK2709645SQ200420072798
公开日2005年7月13日 申请日期2004年7月7日 优先权日2004年7月7日
发明者刘玉民, 金志富, 王洪亮, 张洪君, 聂红芳 申请人:大庆石油管理局