CN208040343U - 一种用于尾管悬挂器的胶塞系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于尾管悬挂器的胶塞系统，通过悬挂器下接头连接在一起的悬挂器本体和胶塞短节，还包括：中心管，设置在悬挂器本体内，设有中心管通孔；中心管导向头，与中心管相连，中心管导向头上设有与中心管通孔相连通的中心管导向头通孔；尾管胶塞，位于胶塞短节内，且通过剪钉与胶塞短节相连，尾管胶塞包括设有胶塞通孔的尾管胶塞本体和硫化在尾管胶塞本体外面的尾管胶塞皮碗；卡簧槽，设置在尾管胶塞本体上；钻杆胶塞，至少部分位于胶塞通孔内，钻杆胶塞上设有与卡簧槽相匹配的卡簧。本实用新型解决了尾管胶塞剪钉提前剪断滑脱风险，降低现场安装难度，避免胶塞挤压变形及翻转风险，确保替浆准确，保证固井施工安全。

Description

一种用于尾管悬挂器的胶塞系统

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井工具，尤其涉及一种尾管悬挂器的胶塞系统。

背景技术

石油钻井工程中尾管悬挂器是尾管固井的关键工具。尾管悬挂器主要包括悬挂本体总成、回接筒、送入工具、胶塞及密封系统等。胶塞系统的主要作用是在固井过程中隔离钻井液和水泥浆，其中尾管胶塞通常直接连接到送入工具下端的中心管上，钻杆胶塞与尾管胶塞复合后继续隔离并顶替套管内的水泥浆。尾管固井施工前需要对悬挂器进行倒扣、丢手上提验证，保证固井后送入工具可以顺利起出。为保证替浆效率，尾管胶塞皮碗外径会大于套管内径，而在丢手上提验证过程中，整个中心管和尾管胶塞都会随送入工具上提一定距离，因此整个尾管胶塞都会承受较大的摩擦阻力，很容易导致胶塞剪钉提前剪断、胶塞皮碗过度翻转等问题，影响固井施工，甚至可能造成严重事故，为此有必要设计一种尾管胶塞系统，减少甚至避免尾管胶塞在丢手上提验证过程中的摩擦阻力，降低剪钉提前剪断和胶塞皮碗翻转的风险，提高顶替刮拭效率。

目前，常用的尾管胶塞系统主要有三类设计形式。第一类如专利号CN102536160A一种尾管固井用球座式胶塞系统，以及CN203130037U一种球座式胶塞系统。其设计原理都是将胶塞和球座设计到一起，优点是能够减少球的下落时间，减少了球在下落中和尾管串的碰撞次数，又减少了需钻除的附件，节省了钻除时间。第二类如专利号CN201953331U一种新型尾管胶塞接头。该类机构优势在于尾管胶塞随中心管直接与送入工具相连，且设计快装接头，操作方便、快捷、安全。第三类如专利号CN101482001用于水平井尾管固井的胶塞系统。其原理是将尾管胶塞与双级注水泥器的关闭塞一体化设计。

但是这些设计都需要在丢手上提验证阶段上提尾管胶塞，无法避免提前剪断剪钉，并存在胶塞皮碗翻转的风险，严重影响固井施工及顶替效率。

实用新型内容

本实用新型的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本实用新型而学习。

为解决现有技术的问题，本实用新型提供一种用于尾管悬挂器的胶塞系统，通过悬挂器下接头连接在一起的悬挂器本体和胶塞短节，还包括：

中心管，设置在所述悬挂器本体内，设有中心管通孔；

中心管导向头，与所述中心管相连，所述中心管导向头上设有与所述中心管通孔相连通的中心管导向头通孔；

尾管胶塞，位于所述胶塞短节内，且通过剪钉与所述胶塞短节相连，所述尾管胶塞包括设有胶塞通孔的尾管胶塞本体和硫化在所述尾管胶塞本体外面的尾管胶塞皮碗；

卡簧槽，设置在所述尾管胶塞本体上；

钻杆胶塞，至少部分位于所述胶塞通孔内，所述钻杆胶塞上设有与所述卡簧槽相匹配的卡簧。

在本实用新型的一个实施例中，还包括双母接箍，用于连接所述中心管和中心管导向头。

在本实用新型的一个实施例中，还包括多个扶正块，沿所述双母接箍的周向设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述中心管导向头上设有多个中心管旁通孔。

在本实用新型的一个实施例中，所述胶塞短节的上端部设有胶塞短节导引头，其与所述中心管导向头之间设有间隙。

在本实用新型的一个实施例中，所述胶塞短节导引头包括锥形引导孔。

在本实用新型的一个实施例中，还包括第一密封圈，设置在所述钻杆胶塞与所述尾管胶塞本体之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述中心管通孔、中心管导向头通孔以及尾管胶塞通孔的中心线重合。

本实用新型提供一种用于尾管悬挂器的胶塞系统，可实现在尾管悬挂器丢手上提验证阶段保持尾管胶塞固定，解决了尾管胶塞剪钉提前剪断滑脱风险，降低现场安装难度，避免胶塞挤压变形及翻转风险，确保替浆准确，保证固井施工安全。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本实用新型实施例的用于尾管悬挂器的胶塞系统示意图。

图2为本实用新型实施例的用于尾管悬挂器的胶塞系统胶塞复合的示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型提供一种用于尾管悬挂器的胶塞系统，通过悬挂器下接头2连接在一起的悬挂器本体1和胶塞短节3，更具体地，悬挂器本体1与悬挂器下接头2通过螺纹连接，悬挂器下接头2与胶塞短节3通过螺纹连接。此外，还包括设置在悬挂器本体1和胶塞短节3内部的中心管6、中心管导向头9、尾管胶塞5、钻杆胶塞4。其中：

中心管6设置在悬挂器本体1内，中心管6上设有中心管通孔11。

中心管导向头9与中心管6相连，中心管导向头9上设有与中心管通孔11相连通的中心管导向头通孔；中心管导向头9上设有多个中心管旁通孔10，该多个中心管旁通孔10沿中心管导向头的周向分布。

本实施例中，还包括双母接箍7，用于连接中心管6和中心管导向头9；也就是说，中心管6与中心管导向头9由双母接箍7通过螺纹连接。还包括多个扶正块8，设置在双母接箍7的外壁上，且沿双母接箍7的周向分布。

尾管胶塞5位于胶塞短节3内，且通过剪钉12与胶塞短节3相连，胶塞短节3内设有剪钉孔13用于与剪钉12相配合。本实施例中，胶塞短节3外径为接箍尺寸，内径加大，尾管胶塞5预置在胶塞短节内部。

尾管胶塞5包括设有胶塞通孔15的尾管胶塞本体22和硫化在尾管胶塞本体22外面的尾管胶塞皮碗21；并处于胶塞短节3的较大内腔中，保证在胶塞复合之前整个尾管胶塞皮碗21不发生挤压变形和翻转。尾管胶塞本体22上的尾管胶塞通孔15与中心管通孔11、中心管导向头通孔三者的中心线重合；此外，尾管胶塞本体22上还设有卡簧槽14。

钻杆胶塞4至少部分位于胶塞通孔15内，钻杆胶塞4上设有钻杆胶塞皮碗16以及与卡簧槽14相匹配的卡簧19。钻杆胶塞4上钻杆胶塞导向头20，以便更好地插入到尾管胶塞5中。

在本实用新型的一个实施例中，胶塞短节3的上端部设有胶塞短节导引头17，其与中心管导向头9之间设有间隙。胶塞短节导引头17包括锥形引导孔。

在具体实施时，还包括第一密封圈18，设置在钻杆胶塞4与尾管胶塞本体22之间。还可以包括第二密封圈23，设置在尾管胶塞本体22的末端外壁上，在第二密封圈23的下方还设有卡簧24。

在装配时，中心管导向头9与胶塞短节导引头17之间存在间隙，通过双母接箍7上的扶正块8使中心管6在悬挂器本体1内部居中，保证钻杆胶塞4从中心管内通孔11出来后可以顺利进入并通过尾管胶塞内通孔15。可见，在胶塞复合之前，尾管胶塞5的位置固定，皮碗不会挤压变形，影响顶替效率。

如图2所示，钻杆胶塞4与尾管胶塞5复合位置时，由于钻井液的顶替作用，钻杆胶塞4通过中心管6和中心管导向头9进入胶塞短节导引头17中，并与尾管胶塞5复合，此时钻杆胶塞4上端皮碗的大部分仍位于中心管6和中心管导向头9内部。钻杆胶塞4在上部钻井液替浆压力下，剪断剪钉12，并与尾管胶塞5一起继续下行，尾管胶塞皮碗21随之下行收缩，开始顶替套管内的水泥浆。同时卡簧19进入卡簧槽14后，使钻杆胶塞4在尾管胶塞5中锁紧，起到防退作用。

本实用新型提供一种用于尾管悬挂器的胶塞系统，设有胶塞短节使中心管与尾管胶塞分体设计，保证在胶塞复合之前，只有中心管上下活动，尾管胶塞始终处于胶塞短节内，避免在丢手上提验证阶段，由于尾管胶塞皮碗的摩擦阻力导致皮碗翻转甚至剪钉提前剪断。由于尾管胶塞始终处于较大内腔的胶塞短节内部，避免了尾管胶塞皮碗在胶塞复合之前产生挤压变形，影响固井替浆效率。本实用新型结构简单，适用性强，便于现场安装，并可与原有结构稍作改进后配合使用。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

Claims (8)

1.一种用于尾管悬挂器的胶塞系统，其特征在于，通过悬挂器下接头连接在一起的悬挂器本体和胶塞短节，还包括：

中心管，设置在所述悬挂器本体内，设有中心管通孔；

中心管导向头，与所述中心管相连，所述中心管导向头上设有与所述中心管通孔相连通的中心管导向头通孔；

尾管胶塞，位于所述胶塞短节内，且通过剪钉与所述胶塞短节相连，所述尾管胶塞包括设有胶塞通孔的尾管胶塞本体和硫化在所述尾管胶塞本体外面的尾管胶塞皮碗；

卡簧槽，设置在所述尾管胶塞本体上；

钻杆胶塞，至少部分位于所述胶塞通孔内，所述钻杆胶塞上设有与所述卡簧槽相匹配的卡簧。

2.根据权利要求1所述用于尾管悬挂器的胶塞系统，其特征在于，还包括双母接箍，用于连接所述中心管和中心管导向头。

3.根据权利要求2所述用于尾管悬挂器的胶塞系统，其特征在于，还包括多个扶正块，沿所述双母接箍的周向设置。

4.根据权利要求1所述用于尾管悬挂器的胶塞系统，其特征在于，所述中心管导向头上设有多个中心管旁通孔。

5.根据权利要求1所述用于尾管悬挂器的胶塞系统，其特征在于，所述胶塞短节的上端部设有胶塞短节导引头，其与所述中心管导向头之间设有间隙。

6.根据权利要求1所述用于尾管悬挂器的胶塞系统，其特征在于，所述胶塞短节导引头包括锥形引导孔。

7.根据权利要求1所述用于尾管悬挂器的胶塞系统，其特征在于，还包括第一密封圈，设置在所述钻杆胶塞与所述尾管胶塞本体之间。

8.根据权利要求1所述用于尾管悬挂器的胶塞系统，其特征在于，所述中心管通孔、中心管导向头通孔以及尾管胶塞通孔的中心线重合。