[實(shí)用新型]一種球座式膠塞系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320127248.5
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN203130037U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱和明;吳晉霞;郭朝輝;馬蘭榮;陳志峰;張國安
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): E21B33/134
• 分類號(hào): E21B33/134
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 劉明華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于油田尾管固井設(shè)備，具體涉及一種尾管懸掛器中的球座式膠塞系統(tǒng)。

背景技術(shù)

尾管膠塞是油、氣井尾管固井施工中一種用于注水泥作業(yè)的井下工具，它的作用是在尾管固井過程中與鉆桿膠塞復(fù)合后刮削尾管井壁，隔離泥漿與水泥漿，最終落到球座上實(shí)現(xiàn)碰壓的作用。傳統(tǒng)的尾管膠塞一般通過剪釘連接在尾管懸掛器中心管的下部，當(dāng)固井替漿時(shí)，鉆桿膠塞從井口下落，到達(dá)尾管膠塞處，與尾管膠塞復(fù)合，壓力升高剪斷剪釘，復(fù)合后的膠塞在尾管中繼續(xù)下行，同時(shí)刮削尾管井壁，推動(dòng)水泥漿下行，到達(dá)球座后實(shí)現(xiàn)碰壓，替漿結(jié)束。

由于傳統(tǒng)的尾管膠塞與球座是分開的，且用后所有部件不可回收，因此存在著很多不足：

1）球座一般位于整個(gè)尾管串的底部，造成投球下落時(shí)間長，送球憋壓需要泵入的液體量大；

2）尾管膠塞及球座所有部件不可回收，成本高；

3）需要在尾管串下部連接配套球座，增加了工具附件和不必要的螺紋連接；

4）如果需要繼續(xù)鉆進(jìn)，則需鉆除的零部件多，耗時(shí)的同時(shí)，影響鉆頭壽命；

5）尾管膠塞及球座的材料多為和鑄鐵材料，造成鉆除困難，且對(duì)鉆頭的壽命影響很大。

如圖1所示，美國專利US6848511B1提供了一種球座膠塞系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易加工，安裝較為繁瑣，且球座剪釘在剪斷的同時(shí)，球座下落即釋放膠塞，無法進(jìn)行尾管懸掛器替漿前循環(huán)操作。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的尾管膠塞與球座分開造成零部件多、不可回收、替漿過程中耗時(shí)且替漿后鉆除過程中鉆除附件多、難度大、時(shí)間長等難題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)開發(fā)了一種新型球座式膠塞系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下

一種球座式膠塞系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括連接短節(jié)1、密封短節(jié)5、球座11、尾管膠塞本體13；所述連接短節(jié)1、密封短節(jié)5以及尾管膠塞本體13依次固定連接；

所述球座11設(shè)置在所述密封短節(jié)5下端內(nèi)部；所述球座11和尾管膠塞本體13內(nèi)部均設(shè)有過流通道；

所述球座11通過球座剪釘8與密封短節(jié)5之間連接；憋壓剪斷所述球座剪釘8，所述球座11下移至所述尾管膠塞本體13內(nèi)腔底部；所述球座11的過流通道與所述尾管膠塞本體13的過流通道相連通。

所述球座11側(cè)壁上設(shè)置有球座過流孔10；所述尾管膠塞本體13內(nèi)部設(shè)置有徑向過流孔14和軸向過流孔16；所述徑向過流孔14與所述球座過流孔10對(duì)齊并連通，所述軸向過流孔16分別與所述徑向過流孔14和所述尾管膠塞本體13外部的尾管內(nèi)孔相連通。

為了使球座11和尾管膠塞本體13中的過流通道相連通，所述系統(tǒng)還包括憋壓球21；

所述憋壓球21坐封設(shè)置在所述球座11上，其作用是通過憋壓球21憋壓使得所述球座剪釘8斷裂，進(jìn)而使得球座11下落至指定位置。

所述球座11的外側(cè)壁上設(shè)置有膠塞球座卡簧12；所述尾管膠塞本體13的內(nèi)腔側(cè)壁上設(shè)置有尾管卡簧槽15；

所述球座卡簧12與所述尾管卡簧槽15配合連接，以限制球座11的軸向位移。

所述系統(tǒng)還包括鉆桿膠塞19；

在替漿過程中，取出憋壓球21，并使所述鉆桿膠塞19坐封設(shè)置在所述球座11上；

所述鉆桿膠塞19外側(cè)壁上設(shè)有鉆桿膠塞卡簧20；所述球座11的側(cè)壁上設(shè)置有球座卡簧槽9；所述鉆桿膠塞卡簧20與所述球座卡簧槽9配合連接，以限制鉆桿膠塞19與尾管膠塞本體13復(fù)合后，鉆桿膠塞19的軸向位移；

所述尾管膠塞本體13與密封短節(jié)5之間設(shè)置有尾管膠塞剪釘7；憋壓剪斷所述尾管膠塞剪釘7，所述鉆桿膠塞19、球座11與尾管膠塞本體13共同推動(dòng)水泥漿下行至防轉(zhuǎn)浮箍上方。

所述連接短節(jié)1與密封短節(jié)5之間設(shè)置有連接套3；

所述連接套3為一個(gè)中央開孔的冒狀結(jié)構(gòu)，所述連接套3的中央開孔穿過所述連接短節(jié)1，且所述連接套3下沿與所述密封短節(jié)5上端通過螺紋連接固定；

所述連接套3與密封短節(jié)5之間設(shè)置有一組螺釘4

一組所述螺釘4沿周向貫穿所述連接套3并緊頂在所述密封短節(jié)5側(cè)壁上；

所述連接短節(jié)1的內(nèi)腔側(cè)壁上設(shè)有連接短節(jié)過流孔2；所述連接短節(jié)過流孔2兩端分別與所述連接短節(jié)1內(nèi)腔以及外部環(huán)空相連通。

連接短節(jié)過流孔2的作用是當(dāng)投球憋壓時(shí)，壓力傳到連接短節(jié)1和尾管的環(huán)空，起到座封懸掛器的作用；此外，在剛開始下入過程中，起到平衡管內(nèi)外壓差，方便下入，也可防止擠壞管件。

所述尾管膠塞本體13外壁上設(shè)置有皮碗套17；

所述皮碗套17包括一組皮碗，一組所述皮碗沿軸向依次分布在所述尾管膠塞本體13外壁上；