[發明專利]一體式遠程控制水泥頭

有效

• 申請號: 202010921866.1
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112127832B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 張宏橋;惠坤亮;董毅軍;游娜;吳小雄;劉曉旭
• 申請（專利權）人: 中油國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心有限公司;寶雞石油機械有限責任公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B34/16
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本發明公開了本發明一體式遠程控制水泥頭，通過遠程控電磁閥開/關，進而控制本體內部的氣壓，通過氣壓差控制活塞移動，進而帶動限位桿、膠塞擋板，通過膠塞擋板的轉動位置實現對膠塞的阻擋和釋放；本發明一體式遠程控制水泥頭中，無外置的驅動結構，解決的了現有的遠程控制水泥頭由于驅動系統外置導致調運不便的問題；還具有體積小、操作方便的優點。

技術領域

本發明屬于油氣田用修井作業工具技術領域，具體涉及一體式遠程控制水泥頭。

背景技術

水泥頭是在注水泥作業中內裝膠塞，并具有壓塞、交替管匯、閥門連接的高壓井口裝置。隨著鉆井技術從淺井向深井發展，固井作業環境越來越復雜，固井管串越來越長，固井壓力越來越高，人工操作難也相應增大。針對這些情況，國內外一些公司已經研制了遠程控制水泥頭。

遠程控制水泥頭是利用遠程控制系統，施工人員在遠離鉆臺的位置，遠程操作遙控器實現固井作業。現在常用的遠程控制水泥頭主要有兩種：第一種通過外接氣源或液壓源，其操作由人工轉變為氣動，但是水泥頭本體上管線復雜管線不易拆卸，本體上的驅動部件外露極易損壞；第二種是在水泥頭本體上背負氣源或電源，整體調運方便，但是整個控制系統外露極易損壞。這兩種遠程控制水泥頭都需要在本體外背負驅動裝置，在實際使用中，都要考慮防碰撞問題，調運不便，增加了現場操作難度和井口時間。

發明內容

本發明的目的是提供一體式遠程控制水泥頭，解決的了現有的遠程控制水泥頭由于驅動系統外置導致調運不便的問題。

本發明所采用的技術方案是，一體式遠程控制水泥頭，包括均為中空結構且依次連接的旋轉頭總成、上膠塞釋放總成、下膠塞釋放總成、膠塞指示總成，還包括流道筒，流道筒依次穿接旋轉頭總成、上膠塞釋放總成、下膠塞釋放總成、膠塞指示總成中部；

旋轉頭總成、上膠塞釋放總成、下膠塞釋放總成側壁上均開設相通的氣道，旋轉頭總成上連接與氣道連通接頭總成，上膠塞釋放總成、下膠塞釋放總成結構相同，均包括連接于氣道末端的氣控系統，每個氣控系統通過無線信號連接電控系統，氣控系統控制限位桿移動，每個限位桿穿過上膠塞釋放總成或下膠塞釋放總成，流道筒位于每個限位桿正對位置均通過銷釘連接膠塞擋板。

本發明的特點還在于：

上膠塞釋放總成、下膠塞釋放總成均包括中空結構的主體，主體側壁開設連通旋轉頭總成的兩個氣體通道，氣體通道末端連接氣控系統，主體側壁位于兩個氣體通道末端均開設圓通道，圓通道內位于兩個氣體通道之間連接貼合連接活塞，活塞將圓通道分為投塞氣腔和裝塞氣腔，活塞位于裝塞氣腔一端為階梯狀，另一端為楔形，限位桿上連接與活塞楔形端面貼合的楔形塊。

氣控系統包括連接在靠近活塞階梯狀一端的氣體通道末端的膠塞安裝電磁閥和連接在另一個氣體通道末端的膠塞釋放電磁閥。

圓通道內位于投塞氣腔一端連接堵塞，堵塞與上膠塞釋放總成或下膠塞釋放總成之間連接密封圈a。

活塞上開設環槽，主體側壁均開設外大內小的階梯孔，每個階梯孔內外邊緣連接堵頭，還包括安全銷，安全銷穿過階梯孔口徑較小一端延伸至圓通道，安全銷外套接有凸起環，安全銷外還套接壓縮彈簧，壓縮彈簧一端連接堵頭，另一端連接凸起環。

主體側壁上位于限位桿正對位置開設凹槽，凹槽內連接U型密封塞，限位桿一端與U型密封塞內壁接觸連接，限位桿另一端穿過主體側壁延伸至流道孔。

旋轉頭總成、上膠塞釋放總成、下膠塞釋放總成側壁上均開設相通的氣道具體包括：

旋轉頭總成上開設的氣道a，旋轉頭總成外部開設有連通氣道a的環槽a；

上膠塞釋放總成的主體內開設連通環槽a的氣道b，氣道b分別通過兩個支氣道連通投塞氣腔、裝塞氣腔，主體側壁還開設連通投塞氣腔的氣道c，上膠塞釋放總成外還開設連通氣道c的環槽b；