專利名稱：一種固井水泥頭平衡管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油鉆井中固井用的水泥頭，更具體的，涉及一種固 井水泥頭平衡管裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，注水泥固井作業(yè)是整個(gè)石油鉆進(jìn)作業(yè)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)， 固井作業(yè)質(zhì)量的好壞直接影響到后續(xù)油或氣開采作業(yè)。而固井水泥頭又是固井 作業(yè)設(shè)備中一項(xiàng)必不可少且發(fā)揮重要作用的裝置，這種裝置性能的優(yōu)劣直接影 響固井作業(yè)的效率。
在固井作業(yè)中注水泥時(shí)，由于水泥漿的急速下落，在膠塞下方易形成真空， 從而在膠塞上下產(chǎn)生一個(gè)巨大壓力差，因壓力差形成的壓力作用于膠塞上并傳 遞給擋銷，這個(gè)壓力極易導(dǎo)致?lián)蹁N失效。為了平衡膠塞上下的壓力，避免壓力 差的形成，通常在水泥頭上設(shè)置一種平衡管。目前現(xiàn)有的平衡裝置有內(nèi)嵌溝槽 或是外部加平衡管兩種方式。內(nèi)嵌溝槽由于存在加工方面的問題，并且還容易 破壞膠塞皮碗，現(xiàn)場(chǎng)很少采用。目前普遍采用的外加平衡管裝置，也存在了缺 陷因固井作業(yè)后平衡管內(nèi)不可避免的存有水泥殘?jiān)也灰浊逑春捅ｐB(yǎng)，日 積月累，就容易導(dǎo)致平衡管裝置堵塞而失效，使其喪失平衡膠塞上下壓力的作 用。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種固 井水泥頭平衡管裝置，該平衡罐裝置上部焊接在水泥頭的本體上，下部焊接在 水泥頭的指示器上。當(dāng)膠塞放入水泥頭腔內(nèi)以后，平衡管裝置便在水泥頭腔體 以外產(chǎn)生一個(gè)通道，使上下壓力管線之間，壓力相通，而不會(huì)由于壓力抽吸作 用而形成真空，從而達(dá)到平衡上下壓力的目的。本裝置結(jié)構(gòu)合理、便于安裝拆卸、安全可靠。
本發(fā)明提供了一種水泥頭用平衡管裝置，其包括彎頭、上承接管、連接管、 下承接管和短節(jié)。
其中所述彎頭、上承接管、連接管、下承接管和短節(jié)均為中空管狀結(jié)構(gòu)。彎 頭一端和水泥頭裝膠塞的腔體上端固定連接并相通，短節(jié)一端和水泥頭膠塞指 示器固定連接并相通。所述固定連接可采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的各種固定連接方 式，本發(fā)明優(yōu)選為焊接方式固定連接。
所述彎頭還通過上承接管與連接管連接彎頭另一端和上承接管上端以壓緊 螺母連接，并加以密封。密封方式優(yōu)選以墊片進(jìn)行密封，即彎頭和上承接管的 接觸端之間采用墊片進(jìn)行壓緊密封，壓緊力通過壓緊螺母來產(chǎn)生。所述墊片為 現(xiàn)有技術(shù)中常用的密封墊片，優(yōu)選為橡膠密封墊片。上承接管下端與連接管上 端以螺紋連接，并加以密封。此處螺紋連接優(yōu)選為上承接管下端的外壁與連接 管上端內(nèi)壁間設(shè)置有螺紋進(jìn)行螺紋連接。密封方式優(yōu)選以密封圈進(jìn)行密封，即 上承接管下端外壁與連接管上端內(nèi)壁相接觸的部分，設(shè)置有密封槽，內(nèi)裝有密 封圈進(jìn)行密封。所述密封圈為現(xiàn)有技術(shù)中常用的密封圈，優(yōu)選為橡膠密封圈。
所述短節(jié)還通過下承接管與連接管連接短節(jié)另一端和下承接管下端以壓緊 螺母連接，并加以密封。密封方式優(yōu)選以墊片進(jìn)行密封，即短節(jié)和下承接管的 接觸端之間采用墊片進(jìn)行壓緊密封，壓緊力通過壓緊螺母來產(chǎn)生。所述墊片為 現(xiàn)有技術(shù)中常用的密封墊片，優(yōu)選為橡膠密封墊片。下承接管上端與連接管下 端以螺紋連接，并加以密封。此處螺紋連接優(yōu)選為下承接管上端的外壁與連接 管下端內(nèi)壁間設(shè)置有螺紋進(jìn)行螺紋連接。密封方式優(yōu)選以密封圈進(jìn)行密封，即 下承接管上端外壁與連接管下端內(nèi)壁相接觸的部分，設(shè)置有密封槽，內(nèi)裝有密 封圈進(jìn)行密封。所述密封圈為現(xiàn)有技術(shù)中常用的密封圈，優(yōu)選為橡膠密封圈。
本發(fā)明的水泥頭用平衡管裝置中為了防止在高壓作業(yè)過程中壓緊螺母的松 動(dòng)，用防松螺母對(duì)壓緊螺母進(jìn)行進(jìn)一步壓緊。
為了便于安裝拆卸，壓緊螺母上緊后和連接管的端口之間留有一定的裝卸距離，使螺母可以沿上或下承接管進(jìn)行回退。
整個(gè)平衡管裝置為了便于安裝，可以通過連接管進(jìn)行微調(diào)，在安裝過程中， 由于彎頭和短節(jié)都固定連接在水泥頭本體上，故可通過連接管兩端的螺紋進(jìn)行 微調(diào)，使安裝到位。
由此由彎頭、上承接管、連接管、下承接管和短節(jié)依次連接構(gòu)成壓力通道。 能夠迅速平衡水泥頭本體和平衡管裝置之間壓差。
本實(shí)用新型的固井水泥頭平衡管裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下突出效果 ①解決了各種循環(huán)介質(zhì)下固井作業(yè)易堵平衡管的固井難題，避免了常規(guī)水 泥頭中高壓抽吸現(xiàn)象的產(chǎn)生；
② 平衡管裝置易于安裝拆卸、易于保養(yǎng)，每次用完之后都可進(jìn)行檢查維護(hù)；
③ 本裝置結(jié)構(gòu)合理、安全可靠，在高壓固井作業(yè)中達(dá)到安全保險(xiǎn)；
④ 各零件均具有良好的可互換性和獨(dú)立性，可獨(dú)立更換易損件。


圖1是固井水泥頭平衡管裝置的縱向半剖圖。
圖2是固井水泥頭平衡管裝置與水泥頭本體的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。須指出的是下述描述僅表
示了本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式
，只是為了進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明， 而并不對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制。
如圖2所示，彎頭l的一端焯接在水泥頭裝膠塞的腔體10上端，其內(nèi)部相 通，短節(jié)8的一端焊接在水泥頭膠塞指示器12上，其內(nèi)部相通。
如圖1所示本發(fā)明的固井水泥頭平衡管裝置，其包括彎頭1、上承接管4、 連接管6、下承接管9和短節(jié)8。彎頭l、上承接管4、連接管6、下承接管9和 短節(jié)8均為中空管狀結(jié)構(gòu)。接管6上端外壁和上承接管4下端內(nèi)壁上均設(shè)有相 應(yīng)的螺紋，之間以螺紋連接。連接管6上端外壁和上承接管4下端內(nèi)壁相接觸的部分，設(shè)置有密封槽，內(nèi)裝有第一密封圈5進(jìn)行密封。彎頭1的另一端和上
承接管4上端之間及短節(jié)8的另一端和下承接管9下端之間分別以上壓緊螺母2 和下壓緊螺母14壓緊連接，且在彎頭1和上承接管4之間，短節(jié)8和下承接管 9之間分別用第一墊片3和第二墊片13進(jìn)行壓緊密封；壓緊力通過上壓緊螺母 2和下壓緊螺母14來產(chǎn)生。且為了防止在高壓作業(yè)過程中壓緊螺母的松動(dòng)，用 上防松螺母7和下防松螺母16分別對(duì)上壓緊螺母2和下壓緊螺母14進(jìn)行壓緊。
以上所述的彎頭1和上承接管4之間及短節(jié)8和下承接管9之間以壓緊螺母 壓緊的方式連接。此處所述的壓緊螺母及其壓緊連接的方式均為現(xiàn)有技術(shù)中的 一種壓緊連接方式。具體可描述為壓緊螺母為一杯狀結(jié)構(gòu)，其杯底的中間有 一通孔，杯體內(nèi)壁上設(shè)有螺紋。彎頭1和短節(jié)8要與承接管連接的一端四的外 壁上也設(shè)有螺紋。上承接管4的上端或下承接管9的下端的管口處都有向外延 伸環(huán)狀凸起，環(huán)狀凸起的外徑大于承接管管體的外徑。壓緊螺母的杯底的中心 通孔的孔徑大于等于承接管管體外徑，小于承接管管口環(huán)狀凸起外徑。由此承 接管的管口可卡在壓緊螺母的杯底的中心通孔上。上壓緊螺母2和下壓緊螺母 14的杯體內(nèi)壁上設(shè)有的螺紋，可與彎頭1 一端外壁上的螺紋，及短節(jié)8—端外 壁上的螺紋相配合進(jìn)行螺紋連接。將承接管穿過壓緊螺母，管口的環(huán)狀凸起就 將承接管卡在壓緊螺母的杯底，把彎頭1或短節(jié)8帶螺紋的一端分別旋入上壓 緊螺母2和下壓緊螺母14的杯體時(shí)，彎頭1 一端和上承接管4的上端及短節(jié)8 一端和下承接管9的下端就被壓緊連接在一起。
為了便于安裝拆卸，壓緊螺母上緊后，其靠近連接管6的一端和連接管6 的端口之間距離大于壓緊螺母的長(zhǎng)度，使壓緊螺母可以沿上承接管4或下承接 管9進(jìn)行回退，便于裝卸。
整個(gè)裝置為了便于安裝，可以通過連接管6進(jìn)行微調(diào)在安裝過程中，由 于彎頭1和短節(jié)8都焊接在水泥頭本體上，故可通過連接管6進(jìn)行微調(diào)，使安 裝到位。
由此，由彎頭l、上承接管4、連接管6、下承接管9和短節(jié)8依次連接構(gòu)成壓力通道。將本平衡管裝置與水泥頭本體的裝膠塞的腔體和指示器相連通， 當(dāng)膠塞放入水泥頭腔內(nèi)以后，平衡管裝置便在水泥頭腔體以外產(chǎn)生一個(gè)通道， 使上下壓力管線之間，壓力相通，而不會(huì)由于壓力抽吸作用而形成真空，能夠 迅速平衡水泥頭本體和平衡管裝置之間壓差，很好的達(dá)到了在注水泥時(shí)，平衡 水泥頭內(nèi)膠塞上下壓力的目的。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的平衡管裝置，本裝置具有不 易堵塞，易于維護(hù)和保養(yǎng)，便于安裝拆卸，安全可靠的特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種固井水泥頭平衡管裝置[11]，其包括彎頭[1]、上承接管[4]、連接管[6]、下承接管[9]和短節(jié)[8]；其中彎頭[1]、上承接管[4]、連接管[6]、下承接管[9]和短節(jié)[8]均為中空管狀結(jié)構(gòu)；彎頭[1]一端和水泥頭裝膠塞的腔體[10]上端固定連接并相通，短節(jié)[8]一端和水泥頭膠塞指示器[12]固定連接并相通；彎頭[1]通過上承接管[4]與連接管[6]連接，彎頭[1]另一端和上承接管[4]上端以上壓緊螺母[2]連接，并加以密封，上承接管[4]下端與連接管[6]上端以螺紋連接，并加以密封；短節(jié)[8]通過下承接管[9]與連接管[6]連接，短節(jié)[8]另一端和下承接管[9]下端以下壓緊螺母[14]連接，并加以密封，下承接管[9]上端與連接管[6]下端以螺紋連接，并加以密封；由此由彎頭[1]、上承接管[4]、連接管[6]、下承接管[9]和短節(jié)[8]依次連接構(gòu)成壓力通道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種固井水泥頭平衡管裝置，其特征是彎頭[l]和上承 接管[4]的接觸端之間、短節(jié)[8]和下承接管[9]的接觸端之間分別均采用第一 墊片[3]和第二墊片[13班行壓緊密封。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固井水泥頭平衡管裝置，其特征是采用上防松螺 母[7]及下防松螺母[16]分別對(duì)所述上壓緊螺母[2]和所述下壓緊螺母[14誠(chéng)行 壓緊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固井水泥頭平衡管裝置，其特征是上承接管[4] 下端外壁與連接管[6]上端內(nèi)壁相接觸的部分，設(shè)置有密封槽，內(nèi)裝有第一密 封圈[5]進(jìn)行密封；下承接管[9]上端外壁與連接管[6]下端內(nèi)壁相接觸的部分， 設(shè)置有密封槽，內(nèi)裝有第二密封圈[15]進(jìn)行密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種固井水泥頭平衡管裝置，其特征是彎頭[l]一端和 水泥頭裝膠塞的腔體[10]上端通過焊接方式固定連接，短節(jié)[S] —端和水泥頭 膠塞指示器[12]通過焊接方式固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一套固井水泥頭平衡管裝置，其由彎頭1、上承接管4、連接管6、下承接管9和短節(jié)8組成，上述部件均為中空管狀結(jié)構(gòu)。彎頭1一端和水泥頭裝膠塞的腔體10上端連接并相通，短節(jié)8一端和水泥頭膠塞指示器12固定連接并相通；彎頭1通過上承接管4與連接管6密封連接，短節(jié)8通過下承接管9與連接管6密封連接。由此由彎頭1、上承接管4、連接管6、下承接管9和短節(jié)8依次連接構(gòu)成壓力通道。將本平衡管裝置與水泥頭本體相聯(lián)通后，平衡管裝置便在水泥頭腔體以外產(chǎn)生一個(gè)通道，使上下壓力管線之間，壓力相通，而不會(huì)由于壓力抽吸作用而形成真空，從而達(dá)到平衡膠塞上下壓力的目的。
文檔編號(hào)E21B33/13GK201129165SQ200720173699
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者吳姬昊, 張金法, 楚廣川, 鄭曉志, 郭朝暉, 馬蘭榮 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院