CN210509109U - 一种固井用自密封防倒返碰压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固井用自密封防倒返碰压装置，包括胶塞和碰压短节。胶塞包括胶塞本体、胶塞内芯和芯杆，所述芯杆的另一端设有外径大于芯杆外径的引导头，所述引导头与螺纹之间的芯杆上套设有止退卡簧，所述止退卡簧与引导头之间的芯杆上还套设有密封胶筒；碰压短节包括短节本体和设置在短节本体内与其螺纹连接的短节内芯，短节内芯的内壁上设有与止退卡簧位置对应的环形卡槽，芯杆的引导头伸入短节内芯并与限位端内壁接触，止退卡簧的外边缘伸入环形卡槽内，且密封胶筒的外壁与短节内芯的内壁接触。本实用新型能保证液体的均匀度，避免其他深度对取样液的干扰，能实时监测液体密度。

Description

一种固井用自密封防倒返碰压装置

技术领域

本实用新型涉及一种碰压装置，具体涉及一种固井用自密封防倒返碰压装置。

背景技术

固井胶塞、碰压短节是固井施工中必备的常规工具，目前的固井胶塞及碰压短节只能提供防污染、碰压指示等功能。在固井施工中，套管串下部的回压阀会出现失灵情况，如发现及时可采用蹩压方式进行候凝，泄压后管外水泥环会产生微环隙，影响固井质量，严重时会引起油、气窜槽；如果未及时发现，会造成水泥浆倒流回套管，出现“灌香肠”的事故。公开号为205858267U的一种碰压固井装置中，止通过止挡件能在其至少部分地伸入通道时抵住位于止挡件上方的胶塞，能有效的防止空气进入环空中，从而提高固井质量。但还没有能在回压阀失灵情况下阻止水泥浆倒流的文献，基于以上原因，有必要研制一种在回压阀失灵时，可提供自密封防倒返的碰压装置，保证固井施工安全。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，能提供一种结构合理，保证液体的均匀度，避免其他深度对取样液的干扰，能实时监测液体密度的固井用自密封防倒返碰压装置。

其技术方案是：一种固井用自密封防倒返碰压装置，包括：

胶塞，所述胶塞包括胶塞本体、胶塞内芯和芯杆，所述胶塞内芯位于胶塞本体内且与胶塞本体可拆卸连接在一起，所述芯杆的一端位于胶塞内芯内且与胶塞内芯螺纹连接，所述芯杆的另一端设有外径大于芯杆外径的引导头，所述引导头与螺纹之间的芯杆上套设有止退卡簧，所述止退卡簧与引导头之间的芯杆上还套设有密封胶筒；

碰压短节，所述碰压短节包括短节本体和设置在短节本体内与其螺纹连接的短节内芯，所述短节内芯的内壁上设有与止退卡簧位置对应的环形卡槽，所述短节内芯的一端设有与引导头弧度适配的限位端，所述限位端垂直向轴线方向延伸形成与短节内芯内腔连通的进液孔，所述限位端的内径小于引导头的外径；所述短节内芯与限位端相对的的安装入口端内壁上设有与引导头弧度对应的倒角；

所述芯杆的引导头伸入短节内芯并与限位端内壁接触，所述止退卡簧的外边缘伸入环形卡槽内，且密封胶筒的外壁与短节内芯的内壁接触；位于引导头一侧的胶塞本体和胶塞内芯的端部伸入短节本体内并与短节内芯的安装入口端接触。

优选的，所述止退卡簧的外边缘设有与短节内芯的倒角相配合的斜面。

优选的，所述胶塞本体的外边缘设有多个相互平行的密封翅，所述短节本体的内腔直径与密封翅的外径相适配。

优选的，所述胶塞本体与胶塞内芯螺纹连接且伸入端平齐设置。

优选的，所述胶塞内芯的中部设有安装腔，所述芯杆设置在安装腔内。

优选的，所述密封翅相对于胶塞本体倾斜设置并与胶塞本体轴线的角度呈锐角。

优选的，所述进液孔直径小于短节内芯内腔的直径。

优选的，所述引导头与止退卡簧之间形成用于套设密封胶筒的压缩密封部。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：

1、胶塞采用分体式设计，装配方便，可单独作为普通胶塞使用，也可配合碰压短节构成自密封防倒返碰压装置，适用范围广。

2、胶塞体及其配套的碰压短节构造简单，加工制造难度小，成本低。

3、在不改变管串结构的情况下，采用胶塞与配套碰压短节配合，利用止退卡簧自锁，利用密封胶筒的形变形成自密封，功能多，风险小，可操作性强，能有效防止水泥浆倒流回套管，安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型胶塞的结构示意图；

图2是本实用新型碰压短节的结构示意图；

图3是本实用新型胶塞与碰压短节的装配示意图；

图中：1.胶塞本体；2.胶塞内芯；3.芯杆；4.引导头；5.止退卡簧；6.密封胶筒；7.压缩密封部；8.短节本体；9.短节内芯；10.环形卡槽；11.限位端；12.进液孔；13.安装入口端；14.倒角；15.斜面；16.密封翅。

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、图2和图3所示，一种固井用自密封防倒返碰压装置，包括胶塞和碰压短节。

其中，胶塞包括胶塞本体1、胶塞内芯2和芯杆3，胶塞本体1、胶塞内芯2和芯杆3相互通过螺纹连接在一起，胶塞本体1与胶塞内芯2的伸入端连接后平齐设置。胶塞内芯2的中部设有安装腔，所述芯杆3设置在安装腔内。采用分体式结构，装配方便，可单独作为普通胶塞使用，也可配合碰压短节构成自密封防倒返碰压装置，适用范围广。在芯杆3的另一端设有外径大于芯杆3外径的引导头4，引导头4与螺纹之间的芯杆3上套设有止退卡簧5，引导头4与止退卡簧5之间形成用于套设密封胶筒6的压缩密封部7，在压缩密封部7上套设有密封胶筒6，这样，当引导头4受力移动时，可带动密封胶筒6向止退卡簧5方向移动，此时通过止退卡簧5对密封胶筒6进行阻挡，从而使密封胶筒6产生变形起到密封作用。

上述的碰压短节包括短节本体8和设置在短节本体8内与其螺纹连接的短节内芯9，短节内芯9的内壁上设有与止退卡簧5位置对应的环形卡槽10，短节内芯9的一端设有与引导头4弧度适配的限位端11，限位端11垂直向轴线方向延伸形成与短节内芯9内腔连通的进液孔12，进液孔12直径小于短节内芯9内腔的直径。限位端11的内径小于引导头4的外径，这样可有效对引导头4起到阻挡限位作用，也便于对芯杆3进行安装定位；短节内芯9与限位端11相对的的安装入口端13内壁上设有与引导头4弧度对应的倒角14，通过倒角14便于通过引导头4将胶塞安装入碰压短节内。

在安装配合时，芯杆3的引导头4伸入短节内芯9并与限位端11内壁接触，止退卡簧5的外边缘伸入环形卡槽10内，且密封胶筒6的外壁与短节内芯9的内壁基本接触；位于引导头4一侧的胶塞本体1和胶塞内芯2的端部伸入短节本体8内并与短节内芯9的安装入口端13接触。这样固井替浆碰压后，止退卡簧5进入碰压短节的环形卡槽10内，如果回压阀失灵环空水泥浆在压差作用下倒返，水泥浆经进液孔12推动引导头4移动，从而导致胶塞上行，当上行至一定距离，利用止退卡簧5形成制动自锁，而芯杆3下部活动的密封胶筒6在压差作用下上行，受阻于止退卡簧5产生横向形变，填满短节内芯9的内腔形成密封，压力越大，变形越大、密封越严。

实施例二

其他与实施例一相同，不同之处在于，在止退卡簧5的外边缘设有与短节内芯9的倒角相配合的斜面15，通过这一斜面15便于将止退卡簧5连同胶塞安装入碰压短节内，安装方便，安全可靠。

实施例三

所述胶塞本体1的外边缘设有多个相互平行的密封翅16，短节本体8的内腔直径与密封翅16的外径相适配。密封翅16相对于胶塞本1体倾斜设置并与胶塞本体1轴线的角度呈锐角，便于实现多层密封作用，密封效果好。

工作过程中，在下部回压凡尔失灵的情况下，胶塞本体1在静压差的作用下受力上行，由于止退卡簧5在环形卡槽10形成自锁限制了胶塞本体1的上行，设置于芯杆3、止退卡簧5与引导头4之间的密封胶筒6上行受阻，在静压差的作用下，受力发生形变，达到密封的效果，防止水泥浆倒流。

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。

Claims (8)

1.一种固井用自密封防倒返碰压装置，其特征在于，包括：

胶塞，所述胶塞包括胶塞本体、胶塞内芯和芯杆，所述胶塞内芯位于胶塞本体内且与胶塞本体可拆卸连接在一起，所述芯杆的一端位于胶塞内芯内且与胶塞内芯螺纹连接，所述芯杆的另一端设有外径大于芯杆外径的引导头，所述引导头与螺纹之间的芯杆上套设有止退卡簧，所述止退卡簧与引导头之间的芯杆上还套设有密封胶筒；

碰压短节，所述碰压短节包括短节本体和设置在短节本体内与其螺纹连接的短节内芯，所述短节内芯的内壁上设有与止退卡簧位置对应的环形卡槽，所述短节内芯的一端设有与引导头弧度适配的限位端，所述限位端垂直向轴线方向延伸形成与短节内芯内腔连通的进液孔，所述限位端的内径小于引导头的外径；所述短节内芯与限位端相对的安装入口端内壁上设有与引导头弧度对应的倒角；

所述芯杆的引导头伸入短节内芯并与限位端内壁接触，所述止退卡簧的外边缘伸入环形卡槽内，且密封胶筒的外壁与短节内芯的内壁接触；位于引导头一侧的胶塞本体和胶塞内芯的端部伸入短节本体内并与短节内芯的安装入口端接触。

2.根据权利要求1所述的一种固井用自密封防倒返碰压装置，其特征在于：所述止退卡簧的外边缘设有与短节内芯的倒角相配合的斜面。

3.根据权利要求2所述的一种固井用自密封防倒返碰压装置，其特征在于：所述胶塞本体的外边缘设有多个相互平行的密封翅，所述短节本体的内腔直径与密封翅的外径相适配。

4.根据权利要求2所述的一种固井用自密封防倒返碰压装置，其特征在于：所述胶塞本体与胶塞内芯螺纹连接且伸入端平齐设置。

5.根据权利要求4所述的一种固井用自密封防倒返碰压装置，其特征在于：所述胶塞内芯的中部设有安装腔，所述芯杆设置在安装腔内。

6.根据权利要求3所述的一种固井用自密封防倒返碰压装置，其特征在于：所述密封翅相对于胶塞本体倾斜设置并与胶塞本体轴线的角度呈锐角。

7.根据权利要求6所述的一种固井用自密封防倒返碰压装置，其特征在于：所述进液孔直径小于短节内芯内腔的直径。

8.根据权利要求6所述的一种固井用自密封防倒返碰压装置，其特征在于：所述引导头与止退卡簧之间形成用于套设密封胶筒的压缩密封部。

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