固井用防卡胶塞的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及固井胶塞技术领域，是一种固井用防卡胶塞。
【背景技术】
[0002]固井，是将井壁筒沉到井底找平操平后，通过管路向井壁筒外侧与井帮之间的环形空间注入比重大于泥浆的胶凝状浆液，将浆液自下而上地置换出来并固结井壁筒的作业；在固井作业中，在水泥浆注入后要向套管内注入顶替液；为了能够将顶替液与固井水泥浆隔离，要先向套管内顶入胶塞，再通过水泥头注入顶替液；在胶塞随顶替液的注入下行替浆过程中，胶塞易被套管内的公母扣卡住；使得替浆作业无法完成，导致水泥浆滞留套管内，造成灌香肠事故；即在注水泥过程中，由于水泥浆闪凝、套管内堵塞或环空桥堵等原因造成水泥浆返不到设计井深，套管内水泥塞过长的事故。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种固井用防卡胶塞，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决在固井注水泥过程中胶塞被卡，导致替浆作业无法完成及造成灌香肠事故的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种固井用防卡胶塞，包括胶塞骨架、外胶塞套、活塞、剪切销钉、承压锁套和活塞挡盖；在胶塞骨架的外部固定有外胶塞套；在胶塞骨架内部设有上下贯通的卸压通道，在卸压通道的上部设有内密封环台并形成通道缩颈段，在通道缩颈段内密封安装有活塞；在内密封环台上方的活塞上径向固定安装有能座在内密封环台顶部的剪切销钉；在卸压通道上端固定安装有能将活塞向下顶紧限位的承压锁套，承压锁套底部抵在活塞的上端面上，与密封活塞对应的承压锁套上设有至少一个进液孔；在卸压通道下端固定安装有活塞挡盖，在活塞挡盖上分布有出液孔。
[0005]下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0006]上述外胶塞套外部由上至下可间隔设有至少两个呈外斜向上的环形胶塞裙翼；在胶塞骨架上侧的外胶塞套内设有呈碗口状的胶塞弹性套口。
[0007]上述外胶塞套下端的胶塞骨架底部可设有向外凸起的限位外环台，外胶塞套的下端抵在限位外环台上；限位外环台的下部倒斜形成为上宽下窄的环锥面。
[0008]上述内密封环台的内环面上可设有至少一道密封圈安装环槽，在密封圈安装环槽内分别安装有密封圈。
[0009]上述胶塞骨架与外胶塞套之间可通过硫化固定连接在一起。
[0010]上述卸压通道的下侧可设有内螺纹，活塞挡盖通过螺纹固定安装在卸压通道的底部；或/和，胶塞骨架上端的外胶塞套内设有能将承压锁套弹性紧箍固定的胶塞环台。
[0011]本实用新型结构合理而紧凑，使用方便；当外胶塞套被卡时，通过增大顶替液的注液压力来推动活塞，使剪切销钉剪断，活塞下行并脱离通道缩颈段，卸压通道开启，顶替液经进液孔、卸压通道和出液孔注入井内，避免灌香肠事故的发生；在此过程中，可采用隔离液将顶替液与固井水泥浆隔离，以及采用测量井内压力的方式来确定是否替浆到位，顺利实现替浆作业。
【附图说明】
[0012]附图1为本实用新型最佳实施例的主视半剖结构示意图。
[0013]附图中的编码分别为:I为胶塞骨架，2为外胶塞套，3为卸压通道，4为内密封环台，5为活塞，6为剪切销钉，7为承压锁套，8为进液孔，9为活塞挡盖，10为出液孔，11为环形胶塞裙翼，12为胶塞弹性套口，13为限位外环台，14为密封圈，15为胶塞环台。
【具体实施方式】
[0014]本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0015]在本实用新型中，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: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。
[0016]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0017]如附图1所示，该固井用防卡胶塞包括胶塞骨架1、外胶塞套2、活塞5、剪切销钉6、承压锁套7和活塞挡盖9;在胶塞骨架I的外部固定有外胶塞套2;在胶塞骨架I内部设有上下贯通的卸压通道3，在卸压通道3的上部设有内密封环台4并形成通道缩颈段，在通道缩颈段内密封安装有活塞5;在内密封环台4上方的活塞5上径向固定安装有能座在内密封环台4顶部的剪切销钉6;在卸压通道3上端固定安装有能将活塞5向下顶紧限位的承压锁套7，承压锁套7底部抵在活塞5的上端面上，与密封活塞5对应的承压锁套7上设有至少一个进液孔8;在卸压通道3下端固定安装有活塞挡盖9，在活塞挡盖9上分布有出液孔10。在固井过程中，当外胶塞套2被卡时，通过井口加压，顶替液通过进液孔8向活塞5施加向下的推力，当推力达到一定程度时，剪切销钉6被剪断，活塞5下行并脱离通道缩颈段，将卸压通道3连通开启；顶替液沿卸压通道3下行实现替浆作业；在替浆过程中，可在注入顶替液之前注入隔离液，隔离液可以取代胶塞实现将顶替液与固井水泥浆隔离，有效避免水泥接触污染和防止钻井液的絮凝稠化；同时在替浆结束时，也可通过测量井内压力的方式来取代胶塞碰压，来确定是否替浆到位，满足替浆需求。
[0018]可根据实际需要，对上述固井用防卡胶塞作进一步优化或/和改进:
[0019]如附图1所示，在外胶塞套2外部由上至下间隔设有至少两个呈外斜向上的环形胶塞裙翼11;在胶塞骨架I上侧的外胶塞套2内设有呈碗口状的胶塞弹性套口 12。因外胶塞套2本身采用橡胶制成，带有一定的弹性；与其他设备连接时，可以通过胶塞弹性套口 12直接套上，并能够紧紧箍在设备连接处，即可实现连接。
[0020]如附图1所示，在外胶塞套2下端的胶塞骨架I底部设有向外凸起的限位外环台13，外胶塞套2的下端抵在限位外环台13上；限位外环台13的下部倒斜形成为上宽下窄的环锥面。限位外环台13倒斜形成的环锥面，对本实用新型起到下行导向的作用。
[0021]如附图1所示，在内密封环台4的内环面上设有至少一道密封圈安装环槽，在密封圈安装环槽内分别安装有密封圈14。活塞5通过密封圈密封安装在通道缩颈段内，密封性好；同时密封圈14为通用件，价格低，更换方便。
[0022]根据需要，胶塞骨架I与外胶塞套2之间通过硫化固定连接在一起。
[0023]如附图1所示，在卸压通道3的下侧设有内螺纹，活塞挡盖9通过螺纹固定安装在卸压通道3的下侧内。活塞挡盖9与胶塞骨架I之间采用螺纹连接，拆装方便。
[0024]如附图1所示，在胶塞骨架I上端的外胶塞套2内设有能将承压锁套7弹性紧箍固定的胶塞环台15。
[0025]以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，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。
【主权项】
1.一种固井用防卡胶塞，其特征在于包括胶塞骨架、外胶塞套、活塞、剪切销钉、承压锁套和活塞挡盖；在胶塞骨架的外部固定有外胶塞套；在胶塞骨架内部设有上下贯通的卸压通道，在卸压通道的上部设有内密封环台并形成通道缩颈段，在通道缩颈段内密封安装有活塞；在内密封环台上方的活塞上径向固定安装有能座在内密封环台顶部的剪切销钉；在卸压通道上端固定安装有能将活塞向下顶紧限位的承压锁套，承压锁套底部抵在活塞的上端面上，与密封活塞对应的承压锁套上设有至少一个进液孔；在卸压通道下端固定安装有活塞挡盖，在活塞挡盖上分布有出液孔。
2.根据权利要求1所述的固井用防卡胶塞，其特征在于外胶塞套外部由上至下间隔设有至少两个呈外斜向上的环形胶塞裙翼；在胶塞骨架上侧的外胶塞套内设有呈碗口状的胶塞弹性套口。
3.根据权利要求1或2所述的固井用防卡胶塞，其特征在于外胶塞套下端的胶塞骨架底部设有向外凸起的限位外环台，外胶塞套的下端抵在限位外环台上；限位外环台的下部倒斜形成为上宽下窄的环锥面。
4.根据权利要求1或2所述的固井用防卡胶塞，其特征在于内密封环台的内环面上设有至少一道密封圈安装环槽，在密封圈安装环槽内分别安装有密封圈。
5.根据权利要求3所述的固井用防卡胶塞，其特征在于内密封环台的内环面上设有至少一道密封圈安装环槽，在密封圈安装环槽内分别安装有密封圈。
6.根据权利要求1或2所述的固井用防卡胶塞，其特征在于胶塞骨架与外胶塞套之间通过硫化固定连接在一起。
7.根据权利要求3所述的固井用防卡胶塞，其特征在于胶塞骨架与外胶塞套之间通过硫化固定连接在一起。
8.根据权利要求5所述的固井用防卡胶塞，其特征在于胶塞骨架与外胶塞套之间通过硫化固定连接在一起。
9.根据权利要求1或2所述的固井用防卡胶塞，其特征在于上述卸压通道的下侧设有内螺纹，活塞挡盖通过螺纹固定安装在卸压通道的底部；或/和，胶塞骨架上端的外胶塞套内设有能将承压锁套弹性紧箍固定的胶塞环台。
10.根据权利要求8所述的固井用防卡胶塞，其特征在于上述卸压通道的下侧设有内螺纹，活塞挡盖通过螺纹固定安装在卸压通道的底部；或/和，胶塞骨架上端的外胶塞套内设有能将承压锁套弹性紧箍固定的胶塞环台。
【专利摘要】本实用新型涉及固井胶塞技术领域，是一种固井用防卡胶塞；其包括胶塞骨架、外胶塞套、活塞、剪切销钉、承压锁套和活塞挡盖；在胶塞骨架的外部固定有外胶塞套；在胶塞骨架内部设有上下贯通的卸压通道，在卸压通道的上部设有内密封环台并形成通道缩颈段，在通道缩颈段内密封安装有活塞。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便；当外胶塞套被卡时，通过增大顶替液的注液压力来推动活塞，使剪切销钉剪断，活塞下行并脱离通道缩颈段，卸压通道开启，顶替液经进液孔、卸压通道和出液孔注入井内，避免灌香肠事故的发生；在此过程中，可采用隔离液将顶替液与固井水泥浆隔离，以及采用测量井内压力的方式来确定是否替浆到位，顺利实现替浆作业。
【IPC分类】E21B33-134
【公开号】CN204571921
【申请号】CN201520210455
【发明人】郭新超, 李勇龙, 陈海宇, 王刚, 邹新国, 李爱民
【申请人】中国石油集团西部钻探工程有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月9日