尾管固井用尾管胶塞总成的制作方法

本发明涉及胶塞总成技术领域，是一种尾管固井用尾管胶塞总成。

背景技术：

尾管固井施工中大小胶塞(尾管胶塞与钻杆胶塞)复合压力是判断钻杆胶塞与尾管胶塞总成实现锁定及尾管胶塞正常下行的重要数据，复合压力与尾管胶塞的结构设计密切相关，合理的设计结构不仅能够保证胶塞正常复合，同时也可以避免尾管胶塞在装配及入井过程中的磨损。

市场上目前使用的尾管胶塞总成与悬挂器连接仅靠剪切销钉固定，这种结构在大小胶塞复合时，可能造成两个胶塞还未实现完全复合就会造成剪切销钉被剪断的情况（原因可能是管内外存在压差，尾管胶塞中与钻杆胶塞密封处不干净），这样将造成钻杆胶塞在下行过程中与尾管胶塞脱开，致使井内留有“灰塞”即水泥塞，以及混浆和无法碰压等情况，将严重影响尾管固井质量。

技术实现要素：

本发明提供了一种尾管固井用尾管胶塞总成，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有尾管胶塞总成在尾管固井施工中存在两个胶塞还未完全复合剪切销钉被剪断的情况，致使井内留有水泥塞以及混浆和无法碰压等情况，严重影响尾管固井质量的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种尾管固井用尾管胶塞总成，包括短接头、滑套、棘爪套和胶塞芯轴；在短接头的中部内侧一体固定有环台，在环台的上部内侧设有至少一个的弧形环槽，在棘爪套的上端均布固定有棘爪，在棘爪的上端外侧一体固定有凸缘，棘爪上的凸缘卡装在弧形环槽内，短接头的下部套装在棘爪套上，在滑套的下部内侧设有环槽，滑套的下部与棘爪套的中部通过至少一个的剪切销钉固定连接在一起，滑套的上部压紧在棘爪上；胶塞芯轴为上部内径大中部和下部内径小的台阶状筒体，胶塞芯轴的上部内侧与棘爪套的下部外侧固定安装在一起，在胶塞芯轴的下端固定安装有下压帽，在胶塞芯轴的上部与下压帽之间的胶塞芯轴外侧压紧安装有至少两个的胶塞胶翼，在下压帽的下部外侧设有安装槽，在安装槽内安装有自锁环，在下压帽的下端固定安装有锁环压帽，锁环压帽的上端压紧在自锁环的下端面上。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述滑套的下部与棘爪套的中部通过四个至六个剪切销钉固定连接在一起。

上述滑套的上端内侧面为上宽下窄的斜面。

上述在胶塞芯轴的中部外侧安装有上压帽，在上压帽与下压帽之间的胶塞芯轴的外侧压紧安装有至少两个的胶塞胶翼。

上述在上压帽与下压帽之间的胶塞芯轴的外侧压紧安装有四个至六个胶塞胶翼，在相邻两胶塞胶翼之间压紧安装有胶翼挡环。

上述在短接头的上部设有内螺纹或外螺纹。

上述胶塞芯轴与棘爪套通过螺纹固定安装在一起，下压帽与胶塞芯轴通过螺纹固定安装在一起，自锁环与下压帽通过螺纹固定安装在一起；或/和，在短接头与棘爪套之间安装有密封圈，在棘爪套与滑套之间安装有密封圈，在胶塞芯轴与下压帽之间安装有密封圈，在下压帽的中部外侧设有密封圈安装槽，在密封圈安装槽内安装有密封圈。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过短接头、滑套、棘爪套和胶塞芯轴的配合使用，实现尾管固井施工的顺利进行，具有安全可靠的特点，方便了操作，防止了钻杆胶塞在下行过程中与本发明脱开而导致井内留有水泥塞、混浆和无法碰压等情况，保证了固井质量。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视半剖视结构示意图。

附图2为附图1中棘爪套的放大立体结构示意图。

附图3为钻杆胶塞下行至本发明的内滑套位置时的半剖视结构示意图。

附图4为剪切销钉被剪断，钻杆胶塞推动滑套下行后的半剖视结构示意图。

附图5为短接头与棘爪套完全脱开后的半剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为短接头，2为滑套，3为棘爪套，4为胶塞芯轴，5为环台，6为弧形环槽，7为棘爪，8为凸缘，9为环槽，10为剪切销钉，11为下压帽，12为胶塞胶翼，13为自锁环，14为锁环压帽，15为上压帽，16为胶翼挡环，17为密封圈，18为钻杆胶塞。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3、4、5所示，该尾管固井用尾管胶塞总成包括短接头1、滑套2、棘爪套3和胶塞芯轴4；在短接头1的中部内侧一体固定有环台5，在环台5的上部内侧设有至少一个的弧形环槽6，在棘爪套3的上端均布固定有棘爪7，在棘爪7的上端外侧一体固定有凸缘8，棘爪7上的凸缘8卡装在弧形环槽6内，短接头1的下部套装在棘爪套3上，在滑套2的下部内侧设有环槽9，滑套2的下部与棘爪套3的中部通过至少一个的剪切销钉10固定连接在一起，滑套2的上部压紧在棘爪7上；胶塞芯轴4为上部内径大中部和下部内径小的台阶状筒体，胶塞芯轴4的上部内侧与棘爪套3的下部外侧固定安装在一起，在胶塞芯轴4的下端固定安装有下压帽11，在胶塞芯轴4的上部与下压帽11之间的胶塞芯轴4外侧压紧安装有至少两个的胶塞胶翼12，在下压帽11的下部外侧设有安装槽，在安装槽内安装有自锁环13，在下压帽11的下端固定安装有锁环压帽14，锁环压帽14的上端压紧在自锁环13的下端面上。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过短接头1、滑套2、棘爪套3和胶塞芯轴4的配合使用，实现尾管固井施工的顺利进行，具有安全可靠的特点，方便了操作，防止了钻杆胶塞18在下行过程中与本发明脱开而导致井内留有水泥塞、混浆和无法碰压等情况，保证了固井质量。

可根据实际需要，对上述尾管固井用尾管胶塞总成作进一步优化或/和改进：

如附图1、3、4、5所示，滑套2的下部与棘爪套3的中部通过四个至六个剪切销钉10固定连接在一起。这样，便于滑套2与棘爪套3更好的连接在一起。

如附图1、3、4、5所示，滑套2的上端内侧面为上宽下窄的斜面。

如附图1、3、4、5所示，在胶塞芯轴4的中部外侧安装有上压帽15，在上压帽15与下压帽11之间的胶塞芯轴4的外侧压紧安装有至少两个的胶塞胶翼12。

如附图1、3、4、5所示，在上压帽15与下压帽11之间的胶塞芯轴4的外侧压紧安装有四个至六个胶塞胶翼12，在相邻两胶塞胶翼12之间压紧安装有胶翼挡环16。

根据需要，在短接头1的上部设有内螺纹或外螺纹。这样，便于短接头1的安装和拆卸。

如附图1、3、4、5所示，胶塞芯轴4与棘爪套3通过螺纹固定安装在一起，下压帽11与胶塞芯轴4通过螺纹固定安装在一起，自锁环13与下压帽11通过螺纹固定安装在一起；或/和，在短接头1与棘爪套3之间安装有密封圈17，在棘爪套3与滑套2之间安装有密封圈17，在胶塞芯轴4与下压帽11之间安装有密封圈17，在下压帽11的中部外侧设有密封圈安装槽，在密封圈安装槽内安装有密封圈17。这样，螺纹连接便于更好的安装和拆卸；密封圈17便于更好的进行密封。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的使用过程：工作时，将本发明与尾管悬挂器连接在一起，在替浆过程中，当钻杆胶塞18下行至内滑套2位置时，由于内滑套2与棘爪套3之间没有棘爪套3的凸缘8收缩的空间，钻杆胶塞18下行的推力由棘爪套3的凸缘8抵消，所以剪切销钉10不会受到胶塞下行的推力，当钻杆胶塞锁环锁定在滑套2的环槽9后，钻杆胶塞18推动滑套2剪断剪切销钉10即大小胶塞成功复合，此时的压力就是大小胶塞复合压力，当滑套2下行至胶塞芯轴4内台阶端面时（如果之前钻杆胶塞锁环未正常进入内滑套2的环槽9，在滑套2下行过程中钻杆胶塞18受到进一步的推动，锁环会正常进入内滑套2的环槽9），此时滑套2上端面刚好与棘爪7上的凸缘8端面脱开（地面继续施加泵压），棘爪7受到轴向向下的推力，棘爪7上的凸缘8受到短接头1的斜向反作用推力，棘爪7收缩，复合胶塞与短接头1脱开下行进行套管内顶替水泥浆。