一种可注水泥塞一体式桥塞的制作方法

本实用新型涉及油田井下设备技术领域，具体涉及一种可注水泥塞一体式桥塞。

背景技术：

在井下作业中注水泥塞是常用的工艺技术之一。注水泥塞的目的及用途主要有以下几种：（1）封闭已试油层上返新层试油，或进行分层作业时的封堵非目的层；（2）封闭底部水层；（3）找堵漏、找封窜、上部套管试压等隔开封闭某一层段；（4）堵塞报废井及回填枯竭层位；（5）出于安全目的的封闭层位（如封闭高压层、有毒有害流体层）；（6）特殊情况下的封堵。

在施工时，将连接有桥塞的注水泥管柱下至设计位置，桥塞坐封后再通过注水泥管柱进行水泥的挤入；现有施工设备结构较为复杂，井下工具串较长，工作效率相对较低。

因此，急需开发一种简易的一体式注水泥塞设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供了一种可注水泥塞一体式桥塞。

本实用新型的技术方案是：一种可注水泥塞一体式桥塞，包括内部工具和外部管柱，所述内部工具包括中心杆、滑套、堵塞轴、钢球和球座，所述中心杆、滑套和堵塞轴由上到下依次首尾固定连接，所述堵塞轴为实心体，下端设有外台阶座；所述球座通过剪切销钉固定安装在滑套内腔上部，所述钢球放置在球座上；

所述外部管柱包括中心管、底座、胶筒、下底座、外筒、锁环、滑套外筒和下接头，所述中心管滑动套装在中心杆外侧，且中心管的外壁下部设有向上倾斜的上棘齿；所述底座固定安装在中心管的外壁上端，所述下底座和外筒固定连接并套装在中心管上，下底座内壁上部与中心管滑动连接，外筒内壁下部与中心杆和滑套滑动连接；所述下底座内壁下端设有环状槽，所述锁环设置在环状槽中且内壁与上棘齿啮合配合，所述胶筒套装在底座和下底座之间的中心管上，且胶筒的两端设有保护伞；所述滑套外筒滑动套装在中心杆、滑套和堵塞轴上，其上端与外筒固定连接，下端与下接头固定连接；所述滑套外筒下端内沿与堵塞轴外台阶座相对应，且滑套外筒与滑套之间设有剪切环；所述滑套管壁上设有通孔，所述滑套外筒管壁上设有充填孔，且滑套外筒内壁上设有与通孔和充填孔连通的环状流道；所述滑套下部管壁上设有便于拉断的薄弱点。

优选的，所述堵塞轴下端安装有锁爪，所述锁爪外壁上设有向下倾斜的下棘齿，所述下接头内壁上设有与下棘齿适配的卡齿；当堵塞轴外台阶座与滑套外筒下端内沿接触时，所述下棘齿与卡齿啮合。

优选的，所述胶筒的上下两端设有外锥面，所述保护伞套装在外锥面上，所述保护伞外侧套设有保护伞支架。

优选的，所述底座与胶筒之间设有卡瓦座和锥体，所述锥体与中心管滑动连接，所述卡瓦座内壁下部与锥体外壁上部通过锥面配合。

优选的，所述下底座与中心管的滑动连接处、环状流道上下两侧的滑套外筒内壁上及球座的外壁上均设有密封圈。

优选的，所述密封圈为o型密封圈。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：

本装置将桥塞与注水泥管柱结合成一个整体，简化了施工步骤，有效的提升了注水泥塞作业效率；本装置结构简单，便于操作，实用性较强；本装置坐封成功率高，在坐封后锁环与中心管上棘齿相互配合，进而有效提升了本装置的坐封可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中a处的放大示意图。

图中：1、中心杆，2、中心管，201、上棘齿，3、底座，4、卡瓦座，5、锥体，6、保护伞支架，7、保护伞，8、胶筒，9、密封圈，10、下底座，11、锁环，12、外筒，13、钢球，14、剪切销钉，15、球座，16、剪切环，17、滑套，1701、通孔，18、滑套外筒，1801、充填孔，1802、环状流道，19、堵塞轴，1901、外台阶座，20、锁爪，2001、下棘齿，21、下接头，2101、卡齿。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例一

参照图1-2所示，一种可注水泥塞一体式桥塞，包括内部工具和外部管柱，内部工具包括中心杆1、滑套17、堵塞轴19、钢球13和球座15，中心杆1、滑套17和堵塞轴19由上到下依次首尾固定连接，堵塞轴19为实心体，下端设有外台阶座1901；球座15通过剪切销钉14固定安装在滑套17内腔上部，钢球13放置在球座15上；

外部管柱包括中心管2、底座3、胶筒8、下底座10、外筒12、锁环11、滑套外筒18和下接头21，中心管2滑动套装在中心杆1外侧，且中心管2的外壁下部设有向上倾斜的上棘齿201；底座3固定安装在中心管2的外壁上端，下底座10和外筒12固定连接并套装在中心管2上，下底座10内壁上部与中心管2滑动连接，外筒12内壁下部与中心杆1和滑套17滑动连接；下底座10内壁下端设有环状槽，锁环11设置在环状槽中且内壁与上棘齿201啮合配合，胶筒8套装在底座3和下底座10之间的中心管2上，且胶筒8的两端设有保护伞7；滑套外筒18滑动套装在中心杆1、滑套17和堵塞轴19上，其上端与外筒12固定连接，下端与下接头21固定连接；滑套外筒18下端内沿与堵塞轴19外台阶座1901相对应，且滑套外筒18与滑套17之间设有剪切环16；滑套17管壁上设有通孔1701，滑套外筒18管壁上设有充填孔1801，且滑套外筒18内壁上设有与通孔1701和充填孔1801连通的环状流道1802；滑套17下部管壁上设有便于拉断的薄弱点。

更为详细的，为了提升装置的密封性，下底座10与中心管2的滑动连接处、环状流道1802上下两侧的滑套外筒18内壁上及球座15的外壁上均设有密封圈9，此密封圈9为o型密封圈9。

在使用时，将本管柱下至井内指定位置，第一步，桥塞坐封：首先井下液压缸启动，压住中心管2，液压缸活塞向上拉动中心杆1，中心杆1与中心管2产生相对运动；中心杆1带动下底座10挤压胶筒8使其膨胀完成坐封，当挤压力达到一定数值时，剪切环16断开，此时在锁环11的锁止作用下，下底座10无法退回，使胶筒8始终保持坐封状态；第二步，注入水泥浆：向中心杆1内通高压液体，直至剪切销钉14断开，使钢球13及球座15滑落，实现油套连通；通过中心杆1向下注入水泥浆，水泥浆依次流经通孔1701、环状流道1802和充填孔1801进入到油套环空中；注浆结束后上提中心杆1，中心杆1带动堵塞轴19上行堵塞充填孔1801；继续上提，使滑套17从薄弱点断开，起出中心杆1、滑套17、球座15等内部工具。

本装置将桥塞与注水泥管柱结合成一个整体，简化了施工步骤，有效的提升了注水泥塞作业效率；本装置结构简单，便于操作，实用性较强；本装置坐封成功率高，在坐封后锁环11与中心管2上棘齿201相互配合，进而有效提升了本装置的坐封可靠性。

实施例二

作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上增设了防退机构，具体为：

本实施例的堵塞轴19下端安装有锁爪20，锁爪20外壁上设有向下倾斜的下棘齿2001，下接头21内壁上设有与下棘齿2001适配的卡齿2101；注浆结束后上提中心杆1，中心杆1带动堵塞轴19上行堵塞充填孔1801，当堵塞轴19外台阶座1901与滑套外筒18下端内沿接触时，下棘齿2001与卡齿2101啮合，使堵塞轴19无法退回并始终堵塞住充填孔1801。

实施例三

作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例二的基础上优化了胶筒8的结构并增设了卡瓦座4和锥体5，具体为：

本实施例胶筒8的上下两端设有外锥面，保护伞7套装在外锥面上，保护伞7外侧套设有保护伞支架6；坐封时，保护伞7及保护伞支架6卡住胶筒8两端的外锥面挤压胶筒8，进一步提升了坐封的可靠性。

底座3与胶筒8之间设有卡瓦座4和锥体5，锥体5与中心管2滑动连接，卡瓦座4内壁下部与锥体5外壁上部通过锥面配合；坐封时，下底座10向上挤压胶筒8，带动胶筒8上方的保护伞支架6向上推动锥体5，锥体5向上滑动撑开卡瓦座4使卡瓦座4卡住套管内壁，此设置为挤压胶筒8提供了稳定的支撑力，进一步提升了坐封的成功率。

本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。