一種重力開啟式水泥頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種重力開啟式水泥頭，包括：空腔水泥頭本體，所述水泥頭本體中部一側連通有空腔擋銷本體，擋銷本體內設有旋轉軸，旋轉軸一端固接有限位凸臺，限位凸臺的端面置于擋銷本體的空腔內，旋轉軸的另一端固接有手輪，手輪上固接有旋轉限位機構；與擋銷本體對稱位置的水泥頭本體上連通有擋銷盒，擋銷盒內設有水平且與旋轉軸的軸線垂直的擋銷旋轉軸，擋銷旋轉軸的兩端與擋銷盒兩側的盒壁軸連接，擋銷旋轉軸的一端固接有擋銷位置指示器，擋銷位置指示器置于擋銷盒外。本發(fā)明所述的水泥頭的檔銷開啟后，利用檔銷及膠塞的自重實現(xiàn)瞬間開啟，釋放膠塞，不會在膠塞下行時掛壞膠塞。
【專利說明】
一種重力開啟式水泥頭
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于石油天然氣固井裝置技術領域，尤其是涉及一種重力開啟式水泥頭。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有技術中，固井作業(yè)通常采用水泥頭進行快捷的釋放膠塞，實現(xiàn)頂替作業(yè)。目前常規(guī)的水泥頭大多采用螺旋式檔銷機構，螺旋式檔銷機構通過大螺距螺紋與外筒進行連接，釋放膠塞時需要旋轉十幾圈才能才能將檔銷完全退出，現(xiàn)場操作時，當檔銷處于半收回狀態(tài)時，膠塞就會下行，這時檔銷未全部收回，很容易掛壞膠塞，造成施工事故。
[0003]還有一種檔銷直行裝置，雖然可以實現(xiàn)檔銷的快速開啟，但由于其結構設計缺陷，檔銷前半部為空心結構，在實際使用中，空心的檔銷很容易損壞，導致無法開啟，造成施工事故。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種重力開啟式水泥頭，水泥頭的檔銷開啟后，利用檔銷及膠塞的自重實現(xiàn)瞬間開啟，釋放膠塞，不會在膠塞下行時掛壞膠塞，檔銷為實心材料，可以承受更大的抽吸力，安全可靠。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種重力開啟式水泥頭，包括:
[0007]空腔水泥頭本體，所述水泥頭本體中部一側連通有空腔擋銷本體，所述擋銷本體內設有旋轉軸，所述旋轉軸一端固接有限位凸臺，所述限位凸臺的端面置于擋銷本體的空腔內，所述旋轉軸的另一端固接有手輪，所述手輪上固接有旋轉限位機構；
[0008]與擋銷本體對稱位置的水泥頭本體上連通有擋銷盒，所述擋銷盒內設有水平且與旋轉軸的軸線垂直的擋銷旋轉軸，所述擋銷旋轉軸的兩端與擋銷盒兩側的盒壁軸連接，所述擋銷旋轉軸的一端固接有擋銷位置指示器，所述擋銷位置指示器置于擋銷盒外；
[0009]所述擋銷旋轉軸上固定連接有擋銷桿，所述擋銷旋轉軸能帶動擋銷桿在水泥頭本體的空腔內旋轉，所述擋銷桿處于水平位置時，擋銷桿的軸線與旋轉軸的軸線重合，且擋銷桿的一端搭接在限位凸臺上，當擋銷桿由水平位置向下運動的路徑中，擋銷本體與水泥頭本體連接處內側設有避讓通道。
[0010]進一步的，所述擋銷本體的外側螺紋連接有擋銷帽，置于擋銷本體空腔內的旋轉軸上套有止退軸承。
[0011]進一步的，所述擋銷旋轉軸與擋銷盒的連接處分別設有擋銷軸承和密封機構。
[0012]進一步的，所述水泥頭本體上端固接有水泥頭頂蓋，所述水泥頭本體上部開有壓塞循環(huán)孔，所述水泥頭本體內部設有止退頂桿，所述止退頂桿的一端與水泥頭頂蓋固接，所述止退頂桿的另一端端頂?shù)陀趬喝h(huán)孔的最低點。
[0013]進一步的，所述水泥頭本體下端固接有水泥頭下接頭。
[0014]進一步的，所述限位凸臺為弧形板。
[0015]進一步的，所述擋銷桿為實心材料。
[0016]進一步的，所述水泥頭本體下部開有注灰孔。
[0017]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的一種重力開啟式水泥頭具有以下優(yōu)勢:
[0018]本發(fā)明所述的重力開啟式水泥頭結構簡單，只需將限位凸臺旋轉180°即可釋放膠塞下行，從而實現(xiàn)水泥頭的快速開啟，保護膠塞不被掛壞，該水泥頭設計的擋銷桿指示裝置可以方便觀測檔銷桿所處的位置，水泥頭采用內平衡方式，并且檔銷桿采用較粗的實心材質，確保檔銷桿在使用過程中不會損壞，可以承受更大的抽吸力，安全可靠。
【附圖說明】
[0019]構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1為本發(fā)明實施例所述的水泥頭關閉狀態(tài)結構示意圖；
[0021 ]圖2為本發(fā)明實施例所述的水泥頭開啟狀態(tài)結構示意圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]1-水泥頭頂蓋;2-止退頂桿;3-壓塞循環(huán)孔;4-水泥頭本體;5-檔銷本體;51-避讓通道;6-檔銷帽；7-旋轉軸;71-限位凸臺；8-止退軸承;9-手輪；10-旋轉限位機構；11-擋銷盒；12-擋銷桿；13-擋銷旋轉軸；14-擋銷軸承；15-密封機構；16-擋銷位置指示器；17-注灰孔;18-水泥頭下接頭;19-膠塞。
【具體實施方式】
[0024]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0027]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0028]如圖1-2所示，一種重力開啟式水泥頭，包括:
[0029]空腔水泥頭本體4，所述水泥頭本體4中部一側連通有空腔擋銷本體5，所述擋銷本體5內設有旋轉軸7，所述旋轉軸7—端固接有弧形限位凸臺71，所述限位凸臺71的端面置于擋銷本體5的空腔內，所述旋轉軸7的另一端固接有手輪9，所述手輪9上固接有旋轉限位機構10，擋銷本體5的外側螺紋連接有擋銷帽6，置于擋銷本體5空腔內的旋轉軸7上套有止退軸承8;
[0030]與擋銷本體5對稱位置的水泥頭本體4上連通有擋銷盒11，所述擋銷盒11內設有水平且與旋轉軸7的軸線垂直的擋銷旋轉軸13，所述擋銷旋轉軸13的兩端與擋銷盒11兩側的盒壁軸連接，所述擋銷旋轉軸13與擋銷盒11的連接處分別設有擋銷軸承14和密封機構15，所述擋銷旋轉軸13的一端固接有擋銷位置指示器16，所述擋銷位置指示器16置于擋銷盒11外；
[0031]所述擋銷旋轉軸13上固定連接有實心擋銷桿12，所述擋銷旋轉軸13能帶動擋銷桿12在水泥頭本體4的空腔內旋轉，所述擋銷桿12處于水平位置時，擋銷桿12的軸線與旋轉軸7的軸線重合，且擋銷桿12的一端搭接在限位凸臺71上，當擋銷桿12由水平位置向下運動的路徑中，擋銷本體5與水泥頭本體4連接處內側設有避讓通道51。
[0032]本實施例的工作過程:重力開啟式水泥頭采用內平衡方式，水泥頭本體4內徑大于膠塞19外徑，便于膠塞19下入，止退頂桿2長度低于壓塞循環(huán)孔3，對膠塞19進行定位限制；
[0033]安放膠塞19時，檔銷位置指示器16處于水平位置，同時旋轉手輪9至旋轉限位機構10下端，此時旋轉軸7左端的半圓形限位凸臺71與檔銷桿12貼合，限制檔銷桿12向下運動，此時水泥頭檔銷處于關閉狀態(tài)；
[0034]當需要釋放膠塞19時，手輪9旋轉180°至旋轉限位機構10上端，帶動旋轉軸7旋轉180°，半圓形限位凸臺71旋轉到檔銷桿12上部，釋放檔銷桿12，檔銷桿12依靠自身及膠塞19重力，圍繞檔銷旋轉軸13向下旋轉90°進入檔銷盒11，膠塞19繼續(xù)下行，進行固井作業(yè)；
[0035]檔銷旋轉軸13與檔銷盒11連接處設計有密封機構15和檔銷軸承14，檔銷桿12旋轉時很輕松，可以依靠自身重力實現(xiàn)旋轉，檔銷位置指示器16通過檔銷旋轉軸13連接在檔銷盒11外部，當檔銷桿12處于關閉狀態(tài)時，檔銷位置指示器16處于水平位置;檔銷桿12處于開啟狀態(tài)時，檔銷位置指示器16處于垂直位置，可以很方便的觀察出檔銷桿12的狀態(tài)。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種重力開啟式水泥頭，其特征在于，包括: 空腔水泥頭本體(4)，所述水泥頭本體(4)中部一側連通有空腔擋銷本體(5)，所述擋銷本體(5)內設有旋轉軸(7)，所述旋轉軸(7) —端固接有限位凸臺(71)，所述限位凸臺(71)的端面置于擋銷本體(5)的空腔內，所述旋轉軸(7)的另一端固接有手輪(9)，所述手輪(9)上固接有旋轉限位機構(10); 與擋銷本體(5)對稱位置的水泥頭本體(4)上連通有擋銷盒(11)，所述擋銷盒(11)內設有水平且與旋轉軸(7)的軸線垂直的擋銷旋轉軸(13)，所述擋銷旋轉軸(13)的兩端與擋銷盒(11)兩側的盒壁軸連接，所述擋銷旋轉軸(13)的一端固接有擋銷位置指示器(16)，所述擋銷位置指示器(16)置于擋銷盒(11)外； 所述擋銷旋轉軸(13)上固定連接有擋銷桿(12)，所述擋銷旋轉軸(13)能帶動擋銷桿(12)在水泥頭本體(4)的空腔內旋轉，所述擋銷桿(12)處于水平位置時，擋銷桿(12)的軸線與旋轉軸(7)的軸線重合，且擋銷桿(12)的一端搭接在限位凸臺(71)上，當擋銷桿(12)由水平位置向下運動的路徑中，擋銷本體(5)與水泥頭本體(4)連接處內側設有避讓通道(51)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種重力開啟式水泥頭，其特征在于:所述擋銷本體(5)的外側螺紋連接有擋銷帽(6)，置于擋銷本體(5)空腔內的旋轉軸(7)上套有止退軸承(8)。3.根據(jù)權利要求1所述的一種重力開啟式水泥頭，其特征在于:所述擋銷旋轉軸(13)與擋銷盒(11)的連接處分別設有擋銷軸承(14)和密封機構(15)。4.根據(jù)權利要求1所述的一種重力開啟式水泥頭，其特征在于:所述水泥頭本體(4)上端固接有水泥頭頂蓋(I)，所述水泥頭本體(4)上部開有壓塞循環(huán)孔(3)，所述水泥頭本體(4)內部設有止退頂桿(2)，所述止退頂桿(2)的一端與水泥頭頂蓋(I)固接，所述止退頂桿(2)的另一端端頂?shù)陀趬喝h(huán)孔(3)的最低點。5.根據(jù)權利要求1所述的一種重力開啟式水泥頭，其特征在于:所述水泥頭本體(4)下端固接有水泥頭下接頭(18)。6.根據(jù)權利要求1所述的一種重力開啟式水泥頭，其特征在于:所述限位凸臺(71)為弧形板。7.根據(jù)權利要求1所述的一種重力開啟式水泥頭，其特征在于:所述擋銷桿(12)為實心材料。8.根據(jù)權利要求1所述的一種重力開啟式水泥頭，其特征在于:所述水泥頭本體(4)下部開有注灰孔(17)。
【文檔編號】E21B33/13GK105927184SQ201610293471
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】蔣本強, 王志剛, 周冀, 張京華, 劉新哲, 古青, 茍旭東, 韓振強, 付家文, 徐正興
【申請人】中國石油集團渤海鉆探工程有限公司