專利名稱：固井可調(diào)自動(dòng)灌泥漿雙密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種由可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)和倒掛膠塞組成的固井可調(diào)自動(dòng)灌泥漿雙密封裝置，主要用于石油、地質(zhì)完井固井作業(yè)，可自動(dòng)灌泥漿和控制套管底部回壓。
目前國(guó)內(nèi)在石油、地質(zhì)完井固井過(guò)程中，用以自動(dòng)灌泥漿和控制套管底部回壓的裝置品種很多，但它們?cè)诿芊庑?、自?dòng)灌泥漿和井下遇阻可開泵循環(huán)及留有水泥塞等方向存在著不同的缺陷，如彈簧式固井回壓凡爾，其結(jié)構(gòu)是靠?jī)筛萁z桿把凡爾架、凡爾導(dǎo)管與阻流板連在一起，僅靠彈簧作用力將凡爾球體推向密封面，由于自身結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，加上在泥漿中長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)，易使凡爾球體偏向阻流板密封面的某一側(cè)而不能密封。因此，當(dāng)固井施工完畢，井口不能保證常壓，只能關(guān)井候凝。并且在下套管過(guò)程中必須使用專用工具從井口往套管內(nèi)灌泥漿；在下套管過(guò)程中如出現(xiàn)井下異常、遇阻等現(xiàn)象不能開泵循環(huán)。如膠塞倒掛式固井回壓凡爾，由于自鎖機(jī)構(gòu)的原因，膠塞不能準(zhǔn)確地倒掛自鎖在阻流板上，膠塞倒掛成功率低，不能完成密封，影響常壓候凝并產(chǎn)生留有水泥塞事故。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種固井可調(diào)自動(dòng)灌泥漿雙密封裝置，克服上述現(xiàn)有固井回壓凡爾的缺陷和不足。本實(shí)用新型可因作業(yè)井深調(diào)節(jié)灌泥漿縫隙，能自動(dòng)灌泥漿，下套管中途遇阻可開泵循環(huán)，在注完水泥、替完泥漿之后下入倒掛膠塞并自鎖在倒掛板上，可使用凡爾球體和倒掛膠塞構(gòu)成的兩道密封來(lái)控制套管回壓，減少對(duì)地層激發(fā)壓力的產(chǎn)生很有好處，常壓下候凝并不留水泥塞，從而提高固井質(zhì)量。
圖1為可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)示意圖。
圖2為倒掛膠塞結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)入井示意圖。
圖4為可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)示意圖。
圖5為可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)與倒掛膠塞雙密封狀態(tài)示意圖。
以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型為一種包括倒掛板連接連桿連接凡爾架及凡爾球體、彈簧構(gòu)成的灌泥漿裝置和包括芯軸、膠塞組構(gòu)成的倒掛膠塞組成的固井可調(diào)自動(dòng)灌泥漿雙密封裝置。如
圖1，可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)的倒掛板15的大孔內(nèi)圓上部有一環(huán)形槽18，其下端板與4根連桿13連接，連桿13的另一端通過(guò)螺母1、彈簧墊圈2與十字形的凡爾架3連接；在連桿13下部的臺(tái)階軸與凡爾架3上端面之間裝有彈簧4、墊片5；凡爾導(dǎo)管7上部沿徑向裝有2個(gè)銷釘6，凡爾架3在中心上與凡爾導(dǎo)管7成焊接或一體的固定連接；凡爾滑套8裝在凡爾導(dǎo)管7內(nèi)，其套壁上開有兩條長(zhǎng)槽19并套在銷釘6的小徑上；凡爾滑套8的上端與凡爾球體12連接；壓桿16穿過(guò)凡爾球體12插入凡爾滑套8內(nèi)，通過(guò)銷釘9、開口銷10與凡爾滑套8連接，并連同凡爾導(dǎo)管7、凡爾架3構(gòu)成凡爾球體12的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；凡爾球體12的下端面與凡爾導(dǎo)管7的臺(tái)階軸肩之間套裝有彈簧11；壓桿16的下部直徑大于上部直徑，其頂部裝有壓帽17，壓桿16在上部的外圓上裝有“O”形密封圈14。如圖2倒掛膠塞的芯軸20上依次裝有緩沖膠皮21、壓板22和碟形膠塞23、25、26組成的膠塞組及密封承座套29、承座壓帽31、開口銷32，密封承座套29上裝有兩個(gè)“O”形密封圈28；在密封承座套29與承座壓帽31之間裝有卡簧30，卡簧30有一開口，外圓下部有倒角，內(nèi)圓無(wú)倒角，這種內(nèi)圓無(wú)倒角的卡簧可準(zhǔn)確、穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)自鎖。
實(shí)施例本實(shí)用新型使用時(shí)，根據(jù)不同井深的需要旋動(dòng)可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)的螺母1，以調(diào)節(jié)凡爾球體口向上或向下移動(dòng)，確定凡爾球體12的球面與倒掛板15下端面相對(duì)應(yīng)面之間的縫隙
，深井或中深井的灌泥漿縫隙
為2.9－－3.1毫米。然后將可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)安裝在準(zhǔn)備下井的套管下部的套管接箍?jī)?nèi)，一般將其安裝在套管柱下部倒數(shù)第3根的接箍?jī)?nèi)。凡爾球體12為金屬球開槽鑲嵌硫化橡膠構(gòu)成，具有良好的耐磨、密封效果。凡爾導(dǎo)管7，凡爾滑套8壓桿16等組成對(duì)凡爾球體12的支承導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，可使凡爾球體12在這個(gè)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)上靈活穩(wěn)定地上下垂直運(yùn)動(dòng)。如圖3，當(dāng)下套管時(shí)，泥漿可自下而上通過(guò)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)進(jìn)入套管內(nèi)。由于凡爾球體12通過(guò)與其相連的凡爾滑套8上的長(zhǎng)槽19被銷釘6限制住向上的移動(dòng)，可保證凡爾球體12與倒掛板15的下端板之間形成的縫隙，從而可保證套管內(nèi)的泥漿或水泥向上通過(guò)。如果套管下井過(guò)程中發(fā)生遇阻等意外時(shí)可開泵循環(huán)。如圖4，當(dāng)套管下入井底后，注入泥漿或水泥時(shí)，泥漿或水泥可由上述的縫隙中通過(guò)，上述縫隙由彈簧11的支承和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向作用，保持一定的開度，使泥漿或水泥向下通過(guò)。當(dāng)灌注泥漿或水泥完畢時(shí)，將倒掛膠塞從井口壓下，直至承座壓帽31壓在壓帽17上，將壓桿16壓下(如圖5)，密封承座套29及“O”型密封圈28、29插入倒掛板15大孔內(nèi)，卡簧30卡入倒掛板15大孔內(nèi)圓的環(huán)形槽18內(nèi)，完成可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)與倒掛膠塞的自鎖連接，并由壓桿16傳遞的壓力使鎖釘6、9先后被凡爾滑套8和壓桿16剪斷，使凡爾球體12被釋放，并被彈簧11推向倒掛板15下端面與其相對(duì)應(yīng)的面，使縫隙被密封。同時(shí)倒掛膠塞上的膠塞23、25、26也緊密的密封在套管內(nèi)壁上，從而達(dá)到雙密封控制井底壓力的效果。倒掛膠塞的膠塞23和26內(nèi)分別嵌有鐵芯24和鐵芯27，以及壓板22用以加強(qiáng)膠塞組的整體在芯軸20軸線方向上的剛度。
本實(shí)用新型加工、裝配、安裝簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)系列化，便于推廣應(yīng)用?？煽s短下套管時(shí)間，保證常壓候凝，提高固井質(zhì)量，縮短建井周期，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
權(quán)利要求1.一種包括倒掛板連接連桿連接凡爾架及凡爾球體、彈簧構(gòu)成的灌泥漿裝置和包括芯軸、膠塞組構(gòu)成倒掛膠塞組成的固井可調(diào)自動(dòng)灌泥漿雙密封裝置，其特征在于a.可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)的倒掛板15大孔的內(nèi)圓上部有一環(huán)形槽18，其下端板與4根連桿13的一端連接，連桿13的另一端通過(guò)過(guò)螺母1、墊圈2與凡爾架3連接，在連桿13下部的臺(tái)階軸與凡爾架3上端面之間裝有彈簧4、墊片5，凡爾導(dǎo)管7上部沿徑向裝有2個(gè)銷釘6，凡爾架3與凡爾導(dǎo)管7成固定連接，凡爾滑套8裝在凡爾導(dǎo)管7內(nèi)，其套壁上開有兩條長(zhǎng)槽19并套在銷釘6的小徑上，凡爾滑套8的上端與凡爾球體12連接，壓桿16穿過(guò)凡爾球體12插入凡爾滑套8內(nèi)通過(guò)銷釘9與凡爾滑套8連接，并連同凡爾導(dǎo)管7、凡爾架3構(gòu)成凡爾球體12的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，凡爾球體12的下端面與凡爾導(dǎo)管7的臺(tái)階軸肩之間套裝有彈簧11，壓桿16的頂部裝有壓帽17，壓桿16在上部的外圓上裝有“0”形密封圈14，凡爾球體12為金屬球體鑲嵌硫化橡膠構(gòu)成，b.倒掛膠塞的芯軸20上依次裝有緩沖膠皮21、壓板22和碟形膠塞23、25、26組成的膠塞組及密封承座套29、承座壓帽31、開口銷32，密封承座套29上裝有兩“0”形密封圈28，密封承座套29與承座壓帽31之間裝有卡簧30，卡簧30有一個(gè)開口，其外圓下端有倒角，內(nèi)圓無(wú)倒角，c.可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)和倒掛膠塞通過(guò)倒掛板15的大孔與密封承座套29、卡簧30、承座壓帽31連接，卡簧30卡入倒掛板15大孔內(nèi)圓的環(huán)形槽18內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1、所述的固井可調(diào)自動(dòng)灌泥漿雙密封裝置，其特征在于膠塞23、膠塞26內(nèi)分別嵌有鐵芯24和鐵芯27。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的固井可調(diào)自動(dòng)灌泥漿雙密封裝置，其特征在于壓桿16下部直徑大于上部直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的固井可調(diào)自動(dòng)灌泥漿雙密封裝置，其特征在于深井或中深井的灌泥漿縫隙
為2.9－3.1毫米。
專利摘要本實(shí)用新型由可調(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)和倒掛膠塞組成?？烧{(diào)自動(dòng)灌泥漿機(jī)構(gòu)一般安裝在套管柱下部倒數(shù)第三根套管接箍?jī)?nèi)，用以自動(dòng)灌泥漿和控制套管底部壓力。在石油、地質(zhì)完井固井過(guò)程中，能縮短下套管時(shí)間，減少對(duì)地層激發(fā)壓力的產(chǎn)生很有好處。其主要技術(shù)特征是下套管過(guò)程中能自動(dòng)灌泥漿，注完水泥，替完泥漿后倒掛膠塞能自鎖在倒掛板上形成雙密封裝置。其加工、裝配和安裝簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)系列化，便于推廣應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)E21B33/13GK2033443SQ8820754
公開日1989年3月1日 申請(qǐng)日期1988年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月2日
發(fā)明者況太槐 申請(qǐng)人:況太槐