CN203716926U - 长水平段井碰压固井工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种长水平段井碰压固井工具，包括基座、胶塞体、自锁头和与自锁头碰压配合的碰压自锁座，所述胶塞体后部呈球体状或椭球状，前部呈筒状，胶塞体前部卡接在基座上部，胶塞体前部外壁上设置有翼片，基座下部与自锁头连接，碰压自锁座设置在壳体内；碰压后，所述自锁头锁定在碰压自锁座上，且自锁头与碰压自锁座密封配合。本实用新型进入套管内后，侧面与管壁接触面较大，且由于胶塞上部泵入液体的推动力，会始终保持侧面与管壁之间有较大的接触力和接触面积，形成磨损后的自动补偿效果，另外能够和碰压自锁座碰压并实现自锁密封，阻止液体回流。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种用于油气田固井施工作业的长水平段井准确碰压固井工具，属于油气田井下作业工具。
背景技术
在钻井工作完成以后，为了使今后能够顺利生产，需要进行固井作业，但是在实施固井作业之前，由于井内还有未返出地面的钻井泥浆，因此，实施常规固井作业，进行注水泥之前和之后，都需要使用胶塞将套管内的泥浆、注入的水泥浆以及顶替的泥浆分隔开，避免造成钻井泥浆和固井水泥浆的混浆，达到防止固井水泥浆被钻井泥浆污染的问题发生。放入井内的胶塞在固井泵注液体的推动下，从井口下行至碰压座处碰压，最终达到套管鞋处形成良好水泥封固质量的效果。
现有技术中，中国专利号“200810102991.9”公开了一种防滑固井胶塞，所述防滑固井胶塞包括：塞头、底托、多级盘状翼和防滑层，在防滑层的下表面上分布有多个凹坑或突起。在注水泥作业中,防滑层的下表面与水泥接触,对于带有凹坑的防滑固井胶塞,水泥会填充进防滑层凹坑中。
但目前使用的隔离胶塞与套管壁之间采用的是直台阶翼片或者有一定后倾角翼片，这类翼片与套管壁接触面积有限，且在深井或长水平段内长距离磨损后可能出现刮削井壁水泥浆不彻底的情况，从而产生混浆，甚至引起胶塞提前或者滞后碰压，影响水泥浆计量。同时，这类胶塞碰压后如果遇到回压阀失效，将会引起水泥浆回流，严重影响固井质量，甚至是引发固井事故。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有固井胶塞存在的上述问题，提供一种长水平段井碰压固井工具。本实用新型进入套管内后，侧面与管壁接触面较大，且由于胶塞上部泵入液体的推动力，会始终保持侧面与管壁之间有较大的接触力和接触面积，形成磨损后的自动补偿效果，另外能够和碰压自锁座碰压并实现自锁密封，阻止液体回流。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种长水平段井碰压固井工具，其特征在于：包括基座、胶塞体、自锁头和与自锁头碰压配合的碰压自锁座，所述胶塞体后部呈球体状或椭球状，前部呈筒状，胶塞体前部卡接在基座上部，胶塞体前部外壁上设置有翼片，基座下部与自锁头连接，碰压自锁座设置在壳体内；碰压后，所述自锁头锁定在碰压自锁座上，且自锁头与碰压自锁座密封配合。
所述自锁头上设置有自锁环和密封圈，自锁环外壁上设置有锯齿状螺纹，碰压自锁座内壁上对应设置锯齿状螺纹，自锁头通过自锁环锁定在碰压自锁座上，通过密封圈与碰压自锁座密封配合。
所述碰压自锁座固定设置在壳体内，碰压自锁座外壁上设置有与壳体内壁配合的密封圈。
所述基座外壁上均匀设置有多个环状卡槽，胶塞体前部内壁上对应设置有多个环状卡齿，胶塞体通过卡槽和卡齿结构卡结在基座上。
所述卡槽为三个，相邻两卡槽之间的距离相同，卡齿对应设置为三个。
所述翼片为二个，二个翼片的外径相同且平行设置，翼片与胶塞体外壁之间的夹角为锐角。
采用本实用新型的优点在于：
一、本实用新型包括基座、胶塞体、自锁头和与自锁头碰压配合的碰压自锁座，所述胶塞体后部呈球体状或椭球状，前部呈筒状，胶塞体前部卡接在基座上部，胶塞体前部外壁上设置有翼片，基座下部与自锁头连接，碰压自锁座设置在壳体内；碰压后，所述自锁头锁定在碰压自锁座上，且自锁头与碰压自锁座密封配合，此结构中，胶塞体尾部为球体状或椭球状，进入套管内后，胶塞体侧面与管壁接触面较大，且由于胶塞体上部泵入液体的推动力，会始终保持胶塞体侧面与管壁之间有较大的接触力和接触面积，形成磨损后的自动补偿效果；即使经过长水平段的磨损后，胶塞体侧面仍旧能够在上部推动力的作用下，保持胶塞体侧面与管壁的接触面积，从而确保隔离效果，并且设置的翼片具有居中扶正的作用，另外，通过自锁和密封配合，能够和碰压自锁座碰压并实现自锁密封，阻止液体回流，确保固井作业安全。
二、本实用新型中，所述自锁头上设置有自锁环和密封圈，自锁环外壁上设置有锯齿状螺纹，碰压自锁座内壁上对应设置锯齿状螺纹，自锁头通过自锁环锁定在碰压自锁座上，通过密封圈与碰压自锁座密封配合，通过自锁环和密封圈实现了自锁头锁定在碰压自锁座上且与碰压自锁座密封配合，自锁和密封配合可靠，且结构简单。
三、本实用新型中，所述碰压自锁座固定设置在壳体内，碰压自锁座外壁上设置有与壳体内壁配合的密封圈，使碰压自锁座与壳体固定密封配合，阻止液体回流。
四、本实用新型中，所述基座外壁上均匀设置有多个环状卡槽，胶塞体前部内壁上对应设置有多个环状卡齿，胶塞体通过卡槽和卡齿结构卡结在基座上，通过此结构，使基座与胶塞体连接可靠，且能够保证胶塞体具有一定的强度。
五、本实用新型中，所述卡槽为三个，相邻两卡槽之间的距离相同，卡齿对应设置为三个，采用此结构，使胶塞体前部受力均匀，居中扶正效果更好。
六、本实用新型中，所述翼片为二个，二个翼片的外径相同且平行设置，翼片与胶塞体外壁之间的夹角为锐角，采用后倾角的翼片结构，不仅起到了居中扶正的作用，同时形成隔离效果，减少摩擦阻力。
附图说明
图1为本实用新型胶塞体、基座和自锁头的连接结构示意图
图2为本实用新型碰压自锁座和壳体的连接结构示意图
图3为本实用新型碰压自锁时的结构示意图
图中标记：1、胶塞体，2、基座，3、自锁环，4、自锁头，5、密封圈，6、碰压自锁座，7、壳体，8、翼片。
具体实施方式
实施例1
一种长水平段井碰压固井工具，包括基座2、胶塞体1、自锁头4和与自锁头1碰压配合的碰压自锁座6，所述胶塞体1后部呈球体状或椭球状，前部呈筒状，胶塞体1前部卡接在基座2上部，胶塞体1前部外壁上设置有翼片8，基座2下部与自锁头4连接，碰压自锁座6设置在壳体7内；碰压后，所述自锁头4锁定在碰压自锁座6上，且自锁头4与碰压自锁座6密封配合。
本实施例的优选实施方式为，所述自锁头4上设置有自锁环3和密封圈5，自锁环3外壁上设置有锯齿状螺纹，碰压自锁座6内壁上对应设置锯齿状螺纹，自锁头4通过自锁环3锁定在碰压自锁座6上，通过密封圈5与碰压自锁座6密封配合。
本实用新型中，所述碰压自锁座6固定设置在壳体7内，碰压自锁座6外壁上设置有与壳体7内壁配合的密封圈。
本实施例的又一优选实施方式为，所述基座2外壁上均匀设置有多个环状卡槽，胶塞体1前部内壁上对应设置有多个环状卡齿，胶塞体1通过卡槽和卡齿结构卡结在基座2上。
进一步地，所述卡槽为三个，相邻两卡槽之间的距离相同，卡齿对应设置为三个。
本实施例的又一优选实施方式为，所述翼片8为二个，二个翼片的外径相同且平行设置，翼片8与胶塞体1外壁之间的夹角为锐角，形成后倾角的翼片结构。
实施例2
如图1和2，本实用新型由塞体1、基座2、自锁环3、自锁头4、密封圈5、碰压自锁座6、壳体7组成。其中胶塞体1后部为球体状或椭球状，前部为后倾翼片结构。
胶塞前部设置有自锁头4，上有自锁环3及密封圈5，自锁环3外侧与碰压自锁座6内孔均为锯齿状螺纹，相互反向。碰压后，密封圈5与碰压自锁座6内孔圆柱面实现密封，阻断回流。碰压自锁座6置于壳体7内，随套管下入预定井深。
胶塞体尾部为球体状或椭球状，进入套管内后，胶塞体侧面与管壁接触面较大，且由于胶塞上部泵入液体的推动力，会始终保持胶塞体侧面与管壁之间有较大的接触力和接触面积，形成磨损后的自动补偿效果。经过长水平段的磨损后，胶塞体侧面仍旧能够在上部推动力的作用下，保持侧面与管壁的接触面积，从而确保隔离效果。同时，胶塞中部采用了后倾角的翼片结构，起到居中扶正的作用，同时形成隔离效果，减少摩擦阻力。最后，胶塞前部设置有自锁环及密封圈，能够和碰压自锁座碰压并实现自锁密封，阻止液体回流，确保固井作业安全。
现场施工使用时，将碰压自锁座6装入壳体7内，随套管下入预定井深位置，注入水泥浆后将胶塞体部分投入井内，继续泵注液体推动胶塞体下行运动，由于分隔水泥浆与泥浆效果较好，胶塞体最终准确到达自锁碰压座6实现碰压和自锁，完成固井施工，如图3所示。
Claims (6)
1.一种长水平段井碰压固井工具，其特征在于：包括基座（2）、胶塞体（1）、自锁头（4）和与自锁头（4）碰压配合的碰压自锁座（6），所述胶塞体（1）后部呈球体状或椭球状，前部呈筒状，胶塞体（1）前部卡接在基座（2）上部，胶塞体（1）前部外壁上设置有翼片（8），基座（2）下部与自锁头（4）连接，碰压自锁座（6）设置在壳体（7）内；碰压后，所述自锁头（4）锁定在碰压自锁座（6）上，且自锁头（4）与碰压自锁座（6）密封配合。
2.根据权利要求1所述的长水平段井碰压固井工具，其特征在于：所述自锁头（4）上设置有自锁环（3）和密封圈（5），自锁环（3）外壁上设置有锯齿状螺纹，碰压自锁座（6）内壁上对应设置锯齿状螺纹，自锁头（4）通过自锁环（3）锁定在碰压自锁座（6）上，通过密封圈（5）与碰压自锁座（6）密封配合。
3.根据权利要求1或2所述的长水平段井碰压固井工具，其特征在于：所述碰压自锁座（6）固定设置在壳体（7）内，碰压自锁座（6）外壁上设置有与壳体（7）内壁配合的密封圈。
4.根据权利要求3所述的长水平段井碰压固井工具，其特征在于：所述基座（2）外壁上均匀设置有多个环状卡槽，胶塞体（1）前部内壁上对应设置有多个环状卡齿，胶塞体（1）通过卡槽和卡齿结构卡结在基座（2）上。
5.根据权利要求4所述的长水平段井碰压固井工具，其特征在于：所述卡槽为三个，相邻两卡槽之间的距离相同，卡齿对应设置为三个。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的长水平段井碰压固井工具，其特征在于：所述翼片（8）为二个，二个翼片的外径相同且平行设置，翼片（8）与胶塞体（1）外壁之间的夹角为锐角。
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