一种自锁式胶塞的制作方法

本发明属于石油、天然气固井过程中固井工具领域，具体涉及一种自锁式胶塞。

背景技术：

目前已有的胶塞主要是满足等套管内径水泥刮削及固井要求。目前随着低渗透油气资源开发的持续推进，固完井过程中与后期井下作业结合多，出于各种考虑，套管柱越来越复杂，如何既能保证刮削套管还能避免留水泥塞。针对以上情况，国内外工程人员也进行了胶塞结构的改进，大多都通过C环实现自锁，可靠性比较差，经常留水泥塞，影响后期作业。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自锁式胶塞,保证固井不留塞满足后期作业要求。

为此，本发明提供了一种自锁式胶塞，包括胶塞、碰压短接、自锁机构，所述的胶塞包括芯轴和自锁头，芯轴前部连接一个自锁头，所述的胶塞还包括套设于芯轴外壁上的橡胶体，自锁头前部由前至后依次设有卡槽和O型圈，卡槽外部设有挡环，所述的自锁头与自锁机构自锁连接，自锁机构连接在碰压短接内部。

所述的自锁机构包括外壳、外壳顶壁内侧从上到下依次连接顶帽、弹簧、自锁块，自锁块穿过外壳底壁与自锁头自锁，外壳的左侧壁开有拧紧插孔。

所述的碰压短接与自锁机构顶壁前端之间设有O型圈。

所述的自锁机构通过螺纹连接在碰压短接内部、自锁机构通过拧紧插孔与短压短接连接、自锁机构通过螺纹以及拧紧插孔连接于短压短接的内部。

所述的挡环位于卡槽水平中心轴的外部。

所述的挡环的数量为1个，拧紧插孔的数量为4个。

本发明的有益效果：本发明提供的这种自锁式胶塞，包括胶塞、碰压短接、自锁机构，所述的胶塞包括芯轴和自锁头，芯轴前部连接一个自锁头，所述的胶塞还包括套设于芯轴外壁上的橡胶体，自锁头前部由前至后依次设有卡槽和O型圈，卡槽外部设有挡环，所述的自锁头与自锁机构自锁连接，自锁机构连接在碰压短接内部，该自锁式胶塞实现了胶塞与碰压短接的自锁，并防止了胶塞和自锁机构的转动，避免了留水泥塞，提高钻塞的效率。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是组合式胶塞示意图。

图2是挡环位置主视图。

图3是挡环位置右视图。

图4是胶塞结构主视图。

图5是碰压短接和自锁机构结构主视图。

附图标记说明：1、橡胶体，2、芯轴，3、自锁头，4、O型圈，5、卡槽，6、挡环，7、拧紧插孔，8、顶帽，9、弹簧，10、自锁块，11、O型圈，12、自锁机构，13、碰压短接，14、胶塞，15、外壳，16、外螺纹，17、内螺纹。

具体实施方式

实施例1：

如图1－3所示，一种自锁式胶塞，包括胶塞14、碰压短接13、自锁机构12，所述的胶塞14包括芯轴2和自锁头3，芯轴2前部连接一个自锁头3，所述的胶塞14还包括套设于芯轴2外壁上的橡胶体1，自锁头3前部由前至后依次设有卡槽5和O型圈4，卡槽5外部设有挡环6，所述的自锁头3与自锁机构12自锁连接，自锁机构12连接在碰压短接13内部；所述的挡环6位于卡槽5水平中心轴的外部，挡环6的数量为1个。

其中橡胶体1安装于胶塞上部，具有一定的承压能力，待胶塞运行时，满足套管内径水泥刮削及固井要求；卡槽5和挡环6与碰压短接13的自锁机构12配合可实现胶塞自锁于浮箍上，满足避免留水泥塞要求；O型圈4实现密封，挡环6避免了胶塞和自锁机构的转动，提高钻塞效率。

实施例2：

如图4-5所示，在实施例1的基础上，所述的自锁机构12包括外壳15、外壳15顶壁内侧从上到下依次连接顶帽8、弹簧9、自锁块10，自锁块10穿过外壳15底壁与自锁头3自锁，外壳15的左侧壁开有拧紧插孔7。

胶塞在液体推动下下行，自锁块10实现与自锁头3的自锁，通过自锁头3的O型圈4实现密封，大大提高了密封的可靠性。

实施例3：

如图4-5所示，在实施例1－2的基础上，所述的碰压短接13与自锁机构12顶壁前端之间设有O型圈11。O型圈11实现碰压短接13与自锁机构12的密封，很好的提高了密封的可靠性。

实施例4：

如图1、4、5所示，在实施例1-3的基础上，所述的自锁机构12通过螺纹连接在碰压短接13内部、自锁机构12通过拧紧插孔7与短压短接13连接、自锁机构12通过螺纹以及拧紧插孔7连接于短压短接13的内部，拧紧插孔7的数量为4个。螺纹连接简单方便，提高工作效率，通过拧紧插孔7可使自锁机构12与短压短接13连接更加紧密，提高稳固性，螺纹和自锁机构配合连接确保连接更加稳固和高效。

具体操作方法如下：

(1)按照附图要求加工好各配件，通过螺纹形式连接组合胶塞；

(2)按照管柱连接要求连接碰压短接、浮箍、浮鞋、套管、井下工具并下至井底指定位置；

(3)固井开始顶替作业后，将胶塞从井口投入套管串内，开始顶替施工，胶塞在液体推动下下行，自锁块10实现与自锁头3的自锁，通过自锁头3的O型圈4实现密封，

(4)顶替完毕，胶塞部分与浮箍特殊结构(碰压短接13内的自锁机构12)实现自锁。

本发明的工作原理如下：

固井开始顶替作业后，将胶塞14从井口投入套管串内，开始顶替施工，胶塞14在液体推动下下行，自锁头3进入自锁机构12内，液体推动其继续下行，此时自锁头3挤压自锁块10，自锁块10在弹簧9的作用下进入卡槽5内，实现胶塞14与自锁机构12的自锁，通过自锁头3的O型圈4实现胶塞14与自锁机构12的密封，挡环6避免了胶塞14和自锁机构12的转动。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。