CN220621818U - 一种尾管复合胶塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种尾管复合胶塞，属于固井设备技术领域，包括从上到下布置的上接头和中心管、套设在中心管外的胶塞，用于推动胶塞移动的活塞，用于容纳活塞的活塞腔，球座，泥浆孔。本实用新型在中心管位于泥浆孔、球座之间的管段上设有贯穿本体并与活塞腔连通的容纳腔，在容纳腔中设置活动的阻挡件；当胶塞未被压缩时，阻挡件抵接活塞周侧壁且阻挡件的一部分伸入中心管内阻止球座向下移动；当胶塞完全压缩膨胀后，活塞位于容纳腔的下方、阻挡件能够向活塞腔移动使得阻挡件位于中心管内的一部分收入容纳腔中，从而自动解除球座的锁定，不需要人为再次提高压力来移动球座，从而能够及时移动球座，节省施工时间、提高操作效率。

Description

一种尾管复合胶塞

技术领域

本实用新型涉及固井设备技术领域，具体为一种尾管复合胶塞。

背景技术

尾管复合胶塞是尾管固井中的常用工具，其常规结构可以参考CN201120153058.1、CN202020277875.7，均包括胶塞、球座，使用时，需要将尾管复合胶塞悬挂在尾管悬挂器的中心杆的下部，利用中心杆提供流体使得尾管复合胶塞动作，其在注入水泥前包括以下几个动作，投入坐封球与尾管复合胶塞中的球座贴合，从而封堵流体下窜通道，然后从地面向中心杆补充流体以使得尾管复合胶塞中压力提升至第一压力，在这个压力下，胶塞逐渐膨胀坐封，然后继续提高尾管复合胶塞中压力至第二压力，使得球座在尾管复合胶塞移动从而将尾管复合胶塞壁面上的流通孔暴露出来并与中心杆连通，进而使得可以从中心杆向尾管复合胶塞外部、位于胶塞下方的区域注入水泥固井，具体过程可以参考CN202020277875.7。具体施工过程中，何时将尾管复合胶塞中压力从第一压力提升至第二压力，这关系到整个作业的效率，理论上看，在胶塞膨胀坐封后立即提升压力至第二压力，则最省时、效率最高，但是整个作业位于地层深部，而且胶塞膨胀过程中尾管复合胶塞中压力、地面注入流体的量变化并不大，缺乏有效手段去监控胶塞是否膨胀到位，因此，目前主要通过经验法，稳定在第一压力、第二压力之间足够长时间以确保胶塞必然膨胀坐封，然后再提升压力至第二压力，这导致并没有及时提升压力，浪费了作业时间。

实用新型内容

为解决现有技术条件的不足，本实用新型提供了一种尾管复合胶塞，其利用联动的方式来确保胶塞膨胀坐封后自动解除对球座的锁定，因此不需要人为再次提高压力来移动球座，从而节省了作业时间。

本实用新型的具体方案如下：

一种尾管复合胶塞，包括从上到下布置并经可剪切销钉连接的上接头和中心管,中心管外壁套设有胶塞，胶塞背离上接头的一端为固定端、正对上接头的一端为自由端，中心管位于胶塞、上接头之间的外壁设有沿中心管轴向延伸的活塞腔，活塞腔正对胶塞的一端为开口端、背离胶塞的一端经充压口与中心管内连通，活塞腔中设有与活塞腔侧壁滑动密封连接且正对胶塞自由端的活塞，中心管内位于充压口下方的管段中设有与中心管内壁滑动密封连接的球座，中心管内位于球座下方的管段上设有贯穿中心管外壁的泥浆孔，其特征在于：所述中心管位于所述泥浆孔、所述球座之间的管段上设有贯穿本体并与所述活塞腔连通的容纳腔，所述容纳腔中活动设置有阻挡件；当所述胶塞未被压缩时，所述活塞封闭所述容纳腔靠近所述活塞腔一端的端口、所述阻挡件抵接所述活塞周侧壁且所述阻挡件的一部分伸入所述中心管内阻止所述球座向下移动；当所述胶塞完全压缩膨胀后，所述活塞位于所述容纳腔的下方、所述阻挡件能够向所述活塞腔移动使得所述阻挡件位于所述中心管内的一部分收入所述容纳腔中，从而解除对球座的阻拦。

作为本实用新型的一种具体实施方式，所述阻挡件朝向中心管内的一侧为斜面，且斜面与所述球座抵接。

作为本实用新型的一种具体实施方式，还包括弹性元件，用于推动阻挡件向所述活塞腔中移动。

作为本实用新型的一种具体实施方式，当活塞位于容纳腔下方时，所述阻挡件的一部分进入活塞腔中并能够锁定活塞。

作为本实用新型的一种具体实施方式，位于所述容纳腔上、下方的所述活塞腔的侧壁设置密封圈。

作为本实用新型的一种具体实施方式，所述泥浆孔有多个，且多个泥浆孔环形阵列布置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过容纳孔和阻挡件的设置实现了橡胶膨胀与球座移动的联动，当橡胶膨胀到位后自动解除对球座移动的限制，因而，球座在橡胶膨胀到位后会自动移动，不需要人为再次提高压力来去移动球座，从而能够及时移动球座，节省施工时间、提高操作效率。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例中尾管复合胶塞的局部剖视图；

图2是图1中尾管复合胶塞处于注水泥浆状态的局部剖视图；

图3是图1中A部位的局部放大图；

图4是图2中B部位的局部放大图；

其中，上接头100、中心管200、胶塞300、球座400、阻挡件500、

环形凸台210、活塞腔220、充压口230、活塞240、泥浆孔250、

可剪切销钉101、密封圈221。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

请参考图1～图4，图1示出了本实用新型一个实施例中尾管复合胶塞的局部剖视图。本实用新型的尾管复合胶塞包括上接头100、中心管200、胶塞300、球座400。

上接头100、中心管200均竖直布置，上接头100位于中心管200的上方，且两者经可剪切销钉101固定连接，连接后上接头100、中心管200之间密封，为了增强密封效果，可以在两者的连接部位设置密封圈。胶塞300用于轴向压缩后径向膨胀以密封管道，安装时，胶塞300同轴套设在中心管200外壁上，胶塞200背离上接头100的一端抵接中心管200外壁的环形凸台210，从而被固定，胶塞200正对上接头100的一端称为自由端，沿中心管200轴向挤压自由端即可压缩胶塞300。位于胶塞300、上接头200之间的中心管200的外壁设有沿中心管200轴向延伸的活塞腔220，活塞腔220正对胶塞300自由端的一端为开口端、背离胶塞300的一端则经充压口230与中心管200内部连通，活塞腔220中设有与活塞腔220侧壁滑动密封连接且正对胶塞220自由端的活塞240。球座400位于中心管200内、充压口230的下方，且球座400的周侧壁与中心管200内壁滑动密封连接，因此，向球座400中投放堵塞球后能够封闭流体的下窜通道，此时固定球座400并向中心管200内注入流体(从上部注入)，则流体会经充压口230进入活塞腔220中提高活塞240两端的压差，当压差达到一定值时即可推动活塞240轴向移动，从而压缩胶塞300。中心管200内位于球座400下方的管段上设有贯穿中心管200外壁的泥浆孔250，但被堵塞球封堵的球座400滑动到泥浆孔250的下方时，水泥浆从泥浆孔250中喷出，开始正式注桨，如图2所示。

中心管200位于泥浆孔250、球座400之间的管段上设有贯穿本体并与活塞腔220连通的容纳腔，且容纳腔中活动设置有阻挡件500。如图1所示，当胶塞300未被压缩时，活塞240封闭容纳腔靠近活塞腔220一端的端口，此时，阻挡件500抵接活塞240的周侧壁，阻挡件500的一部分则伸入中心管200内阻止球座400向下移动；如图2所示，当活塞240下移并使得胶塞300完全压缩膨胀后，活塞300位于容纳腔的下方，此时，阻挡件500能够向活塞腔220移动使得阻挡件500位于中心管200内的一部分收入容纳腔中，从而解除对球座400的阻拦，球座400可以顺利向中心管200轴向向下移动使得泥浆孔250经中心管与地面流体连通。

本实用新型使用时，先从地面向中心管200中投入堵塞球，堵塞球与球座400贴合后从而封堵流体沿中心管200轴向下流的通道，然后向中心管200中注入流体，流体将进入活塞腔220进而推动活塞240轴向移动，从而压缩胶塞300，当活塞220下移至容纳腔下方时(胶塞300已经完全压缩膨胀)，阻挡件500向活塞腔220移动，从而完全将其位于中心管200中的部分退回容纳腔中，解除对球座400的锁定，球座400轴向下移从而使得泥浆孔250与上部中心管200中的流体连通，开始注浆，此时可以根据泥浆流量突然增大或中心管压力突然下降这一特征来确认球座400是否移动到泥浆孔250下方。本实用新型通过容纳孔和阻挡件的设置实现了橡胶膨胀与球座移动的联动，当橡胶膨胀到位后自动解除对球座移动的限制，因而，球座在橡胶膨胀到位后会自动移动，不需要人为再次提高压力来去移动球座，从而能够及时移动球座，节省施工时间、提高操作效率。

为了便于阻挡件500从中心管200向活塞腔220移动，在一些实施例中，还设置了弹性元件510，如弹簧，用于推动阻挡件500向活塞腔220中移动。在另一些实施例中，阻挡件500朝向中心管200内的一侧为斜面，且斜面与球座400抵接，因此，轴向向下推动球座400时，球座400沿斜面滑动从而对阻挡件500施加一个径向向外的推力。

在一些实施例中，当活塞240位于容纳腔220下方时，阻挡件500的一部分进入活塞腔220中并锁定活塞220，从而阻止胶塞300回弹，当然，在另一些实施中，也可以为活塞400设置防止其逆向移动(轴向上移)的结构，从而避免膨胀后的胶塞300径向收缩，这在很多井下设备中均有采用，此处不在详述。

在一些实施例中，位于容纳腔上、下方的活塞腔220的侧壁设置密封圈221。

本实用新型中，泥浆孔250的数量和尺寸可以根据需要设置，比如设置3个、4个，为了水泥浆均匀的流出，这些泥浆孔250优选环形阵列方式布置。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种尾管复合胶塞，包括从上到下布置的上接头和中心管,所述中心管外壁套设有胶塞，所述中心管位于所述胶塞、所述上接头之间的外壁设有沿所述中心管轴向延伸的活塞腔，所述活塞腔正对所述胶塞的一端为开口端、背离所述胶塞的一端经充压口与所述中心管内部连通，所述活塞腔中设有与其侧壁滑动密封连接且正对所述胶塞自由端的活塞，所述中心管内位于所述充压口下方的管段中设有与所述中心管内壁滑动密封连接的球座，所述中心管内位于所述球座下方的管段上设有贯穿所述中心管外壁的泥浆孔，其特征在于：

所述中心管位于所述泥浆孔、所述球座之间的管段上设有贯穿本体并与所述活塞腔连通的容纳腔，所述容纳腔中活动设置有阻挡件；当所述胶塞未被压缩时，所述活塞封闭所述容纳腔靠近所述活塞腔一端的端口、所述阻挡件抵接所述活塞周侧壁且所述阻挡件的一部分伸入所述中心管内阻止所述球座向下移动；当所述胶塞完全压缩膨胀后，所述活塞位于所述容纳腔的下方、所述阻挡件能够向所述活塞腔移动使得所述阻挡件位于所述中心管内的一部分收入所述容纳腔中。

2.根据权利要求1所述的一种尾管复合胶塞，其特征在于，所述阻挡件朝向所述中心管内的一侧为斜面，且斜面与所述球座抵接。

3.根据权利要求1所述的一种尾管复合胶塞，其特征在于，还包括弹性元件，用于推动所述阻挡件向所述活塞腔中移动。

4.根据权利要求3所述的一种尾管复合胶塞，其特征在于，所述弹性元件为弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种尾管复合胶塞，其特征在于，当所述活塞位于所述容纳腔下方时，所述阻挡件的一部分进入所述活塞腔中并能够锁定所述活塞。

6.根据权利要求1所述的一种尾管复合胶塞，其特征在于，位于所述容纳腔上、下方的所述活塞腔的侧壁设置密封圈。

7.根据权利要求1所述的一种尾管复合胶塞，其特征在于，所述泥浆孔有多个，且多个泥浆孔环形阵列布置。