專利名稱：固井用防轉(zhuǎn)自鎖膠塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種固井用防轉(zhuǎn)自鎖膠塞，用于石油天然氣開發(fā)的油氣井固井作業(yè)，屬于油氣田固井作業(yè)的井下工具的制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鉆井工作完成以后，為了使今后能夠順利生產(chǎn)，需要進(jìn)行固井作業(yè)，但是在實(shí)施固井作業(yè)之前，由于井內(nèi)還有未返出地面的鉆井泥漿，因此，實(shí)施常規(guī)固井作業(yè)，進(jìn)行注水泥之前，就需要使用膠塞將套管內(nèi)還留在井下的泥漿和即將注入的水泥漿分隔開，避免造成鉆井泥漿和固井水泥漿的混漿，達(dá)到防止固井水泥漿被鉆井泥漿污染的問題發(fā)生；放入井內(nèi)的隔離膠塞在固井注水泥漿前的頂替液的推動(dòng)下，從井口下行至浮箍處碰壓，然后再實(shí)施固井注水泥漿的工作，最終達(dá)到在套管鞋處形成良好水泥封固質(zhì)量的效果；在實(shí)施技術(shù)套管固井后就要繼續(xù)鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時(shí)，首先需要鉆掉前面實(shí)施固井下入的隔離膠塞和配套的浮箍，因此，固井時(shí)下入的隔離膠塞和配套浮箍的易鉆性將成為節(jié)約鉆井時(shí)間，降低鉆井成本的重要工具；現(xiàn)有技術(shù)是使用的隔離膠塞和浮箍之間基本上都是平面接觸，因此，當(dāng)鉆頭實(shí)施鉆隔離膠塞時(shí)，膠塞很容易隨鉆頭一起轉(zhuǎn)動(dòng)，膠塞隨鉆頭一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)影響鉆頭對(duì)膠塞的破碎效率，延長了鉆頭鉆穿膠塞和配套浮箍的時(shí)間，并因此增加了鉆井周期，提高了鉆井成本，而且由于鉆頭長時(shí)間在固定位置轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)套管壁也造成了較嚴(yán)重的磨損，給以后的油井生產(chǎn)埋下了隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，采用隔離膠塞與配套浮箍在替漿碰壓時(shí)自動(dòng)嚙合自鎖的方式，設(shè)計(jì)了一種能防轉(zhuǎn)和實(shí)現(xiàn)反向承壓的固井用防轉(zhuǎn)自鎖膠塞。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括上膠塞、下膠塞和浮箍，其特征在于 在上膠塞和下膠塞上都有膠盤1和4，在上膠塞的下端設(shè)置有自鎖芯2，在下膠塞的上下端分別設(shè)置有上自鎖芯3和下自鎖芯5，在浮箍7中設(shè)置有浮箍自鎖芯6 ；所述上膠塞下端的自鎖芯2和下膠塞下端設(shè)置的下自鎖芯5分別帶有四個(gè)正鉤齒 8 禾口 9 ；所述下膠塞上端設(shè)置的上自鎖芯3和浮箍7中設(shè)置的浮箍自鎖芯6帶有四個(gè)反鉤齒；所述上膠塞下端的自鎖芯2和下膠塞下端設(shè)置的下自鎖芯5的正鉤齒8和9，以及下膠塞上端設(shè)置的上自鎖芯3和浮箍自鎖芯6的反鉤齒都是按照80 100°相位分布的。使用時(shí)，上膠塞下端自鎖芯2的正鉤齒8與下膠塞上端設(shè)置的上自鎖芯3的反鉤齒相互鉤掛鎖定，下膠塞下端設(shè)置的下自鎖芯5的正鉤齒9與浮箍自鎖芯6的四個(gè)反鉤齒相互鉤掛鎖定，并依靠上下膠塞接觸面的橡膠變形保持止退力，同時(shí)上下膠塞與套管接觸的環(huán)形面始終保持?jǐn)D壓變形，使得上下膠塞之間既能相互鎖定防止轉(zhuǎn)動(dòng)，又能憑借環(huán)形面的擠壓變形產(chǎn)生密封作用承受反向壓力。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是設(shè)置的上膠塞下端的自鎖芯可以與下膠塞上端的自鎖芯相互鎖定，而下膠塞下端的下自鎖芯也可以與浮箍的自鎖芯實(shí)現(xiàn)鎖定，因此，能夠在鉆膠塞時(shí)防止隨鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，具有大幅度提高鉆頭破碎水泥塞的效率，以及節(jié)約鉆井時(shí)間，降低鉆井成本的特點(diǎn)；另外，由于自鎖芯相互鎖定時(shí)帶來的環(huán)形橡膠接觸面的持續(xù)擠壓變形，能夠使膠塞和浮箍的密封面承受反向壓力，可以消除浮箍密封失效時(shí)帶來的環(huán)空水泥漿倒灌回套管內(nèi)的隱患。

圖1為本實(shí)用新型的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型由以下實(shí)施例給出實(shí)施例1 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)包括上膠塞、下膠塞和浮箍三個(gè)部分，在上膠塞和下膠塞上都設(shè)置有膠盤1和4，在上膠塞的下端設(shè)置有自鎖芯2，為了與下膠塞自鎖連接，上膠塞下端設(shè)置的自鎖芯2是按照90°相位分布的四個(gè)正鉤齒8 ；在下膠塞的上下端分別設(shè)置有上自鎖芯3和下自鎖芯5，下膠塞的上自鎖芯3是按照90°相位分布的四個(gè)反鉤齒，下膠塞的下自鎖芯5是按照90°相位分布的四個(gè)正鉤齒9 ；在浮箍7中設(shè)置有浮箍自鎖芯6，浮箍自鎖芯 6是按照90°相位分布的反鉤齒；實(shí)施例2:本實(shí)用新型的連接是上膠塞下端自鎖芯2的正鉤齒8與下膠塞上端設(shè)置的上自鎖芯3的反鉤齒相互鉤掛鎖定，下膠塞下端設(shè)置的下自鎖芯5的正鉤齒9與浮箍自鎖芯6 的四個(gè)反鉤齒相互鉤掛鎖定，上膠塞和下膠塞上設(shè)置的膠盤1和4是由橡膠制成，在與套管接觸時(shí)，上下膠塞與套管接觸的環(huán)形面始終保持?jǐn)D壓變形，使得上下膠塞之間既能相互鎖定防止轉(zhuǎn)動(dòng)，又能憑借環(huán)形面的擠壓變形產(chǎn)生密封作用承受反向壓力。實(shí)施例3:本實(shí)用新型的具體應(yīng)用例在四川油氣田的一口井進(jìn)行試驗(yàn)，井深1790m，下入外徑177. 8mm，壁厚9. 19mm的套管1788m，采用本實(shí)用新型及配套浮箍固井，施工過程中泵注排量和壓力平穩(wěn)，碰壓到位后管內(nèi)無回流現(xiàn)象，膠塞及浮箍有效密封；三開鉆井采用 152. 4mm牙輪鉆頭鉆塞用時(shí)19分鐘，比同類型井況鉆塞平均時(shí)間的240分鐘節(jié)約130分鐘；在實(shí)施過程中，設(shè)置的上膠塞下端的自鎖芯2的正鉤齒8可以與下膠塞上端的自鎖芯3的反鉤齒相互鎖定，而下膠塞下端的下自鎖芯5的正鉤齒9也可以與浮箍的自鎖芯 6的反鉤齒實(shí)現(xiàn)鎖定，因此，能夠在鉆膠塞時(shí)防止隨鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種固井用防轉(zhuǎn)自鎖膠塞，包括上膠塞、下膠塞和浮箍，其特征在于在上膠塞和下膠塞上都設(shè)置有膠盤，在上膠塞的下端設(shè)置有自鎖芯，在下膠塞的上、下端分別設(shè)置有上自鎖芯和下自鎖芯，在浮箍中設(shè)置有浮箍自鎖芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固井用防轉(zhuǎn)自鎖膠塞，其特征在于所述上膠塞下端的自鎖芯和下膠塞下端設(shè)置的下自鎖芯分別帶有四個(gè)正鉤齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固井用防轉(zhuǎn)自鎖膠塞，其特征在于所述下膠塞上端設(shè)置的上自鎖芯和浮箍中設(shè)置的浮箍自鎖芯帶有四個(gè)反鉤齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固井用防轉(zhuǎn)自鎖膠塞，其特征在于所述上膠塞下端的下自鎖芯和下膠塞下端設(shè)置的下自鎖芯的正鉤齒，以及下膠塞上端設(shè)置的上自鎖芯和浮箍自鎖芯的反鉤齒都是按照80 100°相位分布的。
專利摘要一種固井用防轉(zhuǎn)自鎖膠塞，屬于油氣田固井作業(yè)的井下工具的制造技術(shù)領(lǐng)域，包括上膠塞、下膠塞和浮箍，在上膠塞和下膠塞上都設(shè)置有膠盤，在上膠塞的下端設(shè)置有自鎖芯，在下膠塞的上下端分別設(shè)置有上自鎖芯，在浮箍中設(shè)置有浮箍自鎖芯，本實(shí)用新型采用自動(dòng)嚙合自鎖的方式，設(shè)計(jì)了一種固井用防轉(zhuǎn)自鎖膠塞，解決了實(shí)施鉆隔離膠塞時(shí)，膠塞隨鉆頭一起轉(zhuǎn)動(dòng)，影響鉆頭對(duì)膠塞的破碎效率的問題，具有使上下膠塞相互鎖定的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B33/134GK201953348SQ20112004141
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者先勇, 周正, 張毅超, 楊萬忠, 鄒祥富 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司