專利名稱：固井膠塞防轉裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣井固井防膠塞轉動裝置技術領域，是一種固井膠塞防轉裝置。
背景技術：
傳統固井施工后首先要進行鉆膠塞作業(yè)，而現有的膠塞和浮箍之間是平面接觸， 當鉆頭鉆固井膠塞時，固井膠塞易隨鉆頭一起轉動，影響了鉆頭對固井膠塞的破碎效率，延 長了鉆頭鉆穿膠塞和配套浮箍的時間，不僅增加了鉆井成本，而且由于鉆頭長時間在固定 位置轉動，對套管壁也造成了較嚴重的磨損，給以后的油井生產埋下隱患。
發(fā)明內容本實用新型提供了一種固井膠塞防轉裝置，克服了上述現有技術之不足，其能有 效解決鉆頭易隨固井膠塞一起轉動的問題。本實用新型的技術方案是通過以下措施來實現的一種固井膠塞防轉裝置，包括 膠塞體、膠塞芯、防轉芯、防轉芯座和浮箍；在膠塞芯的外側固定有膠塞體，在膠塞芯的下部 固定有呈上寬下窄的錐臺形的防轉芯，在防轉芯的外側自上而下均勻間隔固定有錐齒輪型 凸臺，在防轉芯座的上部有呈上寬下窄錐臺形的安裝腔，在安裝腔的側壁上均勻間隔分布 有嚙合凹槽，錐齒輪型凸臺嚙合在嚙合凹槽內，防轉芯座固定安裝在浮箍的中部內，在膠塞 體的外側有至少一個與防轉芯同錐度的斜錐體。下面是對上述實用新型技術方案的進一步優(yōu)化或/和改進上述錐齒輪型凸臺的橫截面頂部可成光滑弧形，錐齒輪型凸臺的橫截面根部成線 性棱角，嚙合凹槽的頂部成線性棱角，嚙合凹槽的根部成光滑弧形。上述防轉芯的中部可有軸向通孔。上述浮箍可包括浮箍本體、閥頭、閥座、閥桿、壓縮彈簧和固定座；在浮箍本體內有 外徑小于浮箍本體內徑的閥座，閥座包括上連接頭、閥芯密封體和下連接頭，上連接頭、閥 芯密封體和下連接頭自上而下固定在一起，上連接頭的上端外側與防轉芯座的下端內側通 過螺紋固定在一起，閥芯密封體呈上窄下寬的錐臺體，固定座的外側通過螺紋固定安裝在 下連接頭的下端內，在固定座的中部有安裝孔，閥桿的上端固定有閥頭，閥桿的下端位于安 裝孔內，在閥桿外側安裝有能使閥頭頂在閥芯密封體內側面上的壓縮彈簧，壓縮彈簧的上 端頂在閥頭的底面上，壓縮彈簧的下端固定在固定座上，在壓縮彈簧外側的安裝座上有水 泥漿流孔，在浮箍本體、閥座、防轉芯座和膠塞體最底部的斜錐體之間形成安裝腔，在安裝 腔內固定安裝有水泥石。上述膠塞芯的下部可有安裝槽，防轉芯包括安裝頭和呈上寬下窄的錐臺形的防轉 頭，安裝頭的底部與防轉頭的頂部固定在一起，安裝頭的外徑小于防轉頭頂部外徑，安裝頭 通過螺紋固定安裝在安裝槽內，在防轉頭的外側自上而下均勻間隔固定有錐齒輪型凸臺， 安裝頭和防轉頭的中部有軸向通孔。[0010]上述錐齒輪型凸臺可為9個。本實用新型結構合理而緊湊，使用方便，防轉芯和防轉芯座能實現一次性自動嚙 合，在鉆膠塞過程中，膠塞體不再隨鉆頭一起轉動，從而達到高效、省時、快速鉆掉膠塞及附 件的目的，因此極大地提高了工作效率、降低了成本和安全隱患。

附圖1為本實用新型最佳實施例的主視局部剖視結構示意圖。附圖2為本實用新型最佳實施例中膠塞體、膠塞芯、防轉芯連接后的主視半剖視 結構示意圖。附圖3為附圖2中防轉頭的A向結構示意圖。附圖4為本實用新型最佳實施例中防轉芯座的主視剖視結構示意圖。附圖5為附圖4的俯視結構示意圖。附圖6為附圖4的B-B向剖視結構示意圖。附圖7為本實用新型最佳實施例中防轉芯座安裝在浮箍內的主視半剖視結構示 意圖。附圖中的編碼分別為1為膠塞體，2為膠塞芯，3為防轉芯座，4為錐齒輪型凸臺，5 為安裝腔，6為嚙合凹槽，7為斜錐體，8為軸向通孔，9為浮箍本體，10為閥頭，11為閥桿，12 為壓縮彈簧，13為固定座，14為上連接頭，15為閥芯密封體，16為下連接頭，17為防轉頭，18 為水泥漿流孔，19為水泥石，20為安裝頭。
具體實施方式
本實用新型不受下述實施例的限制，可根據本實用新型的技術方案與實際情況來 確定具體的實施方式。在本實用新型中，為了便于描述，各部件的相對位置關系的描述均是根據說明書 附圖的布圖方式來進行描述的，如上、下、左、右等的位置關系是依據說明書附圖的布圖方 向來確定的。下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步描述如附圖1至7所示，該固井膠塞防轉裝置包括膠塞體1、膠塞芯2、防轉芯、防轉芯 座3和浮箍；在膠塞芯2的外側固定有膠塞體1，在膠塞芯2的下部固定有呈上寬下窄的錐 臺形的防轉芯，在防轉芯的外側自上而下均勻間隔固定有錐齒輪型凸臺4，在防轉芯座3的 上部有呈上寬下窄錐臺形的安裝腔5，在安裝腔5的側壁上均勻間隔分布有嚙合凹槽6，錐 齒輪型凸臺4嚙合在嚙合凹槽6內，防轉芯座3固定安裝在浮箍的中部內，在膠塞體1的外 側有至少一個與防轉芯同錐度的斜錐體7，通過將錐齒輪型凸臺4嚙合在嚙合凹槽6內就使 膠塞體1不再隨鉆頭一起轉動，從而起到防轉作用?？筛鶕嶋H需要，對上述固井膠塞防轉裝置作進一步優(yōu)化或/和改進如附圖1至7所示，錐齒輪型凸臺4的橫截面頂部成光滑弧形，錐齒輪型凸臺4的 橫截面根部成線性棱角，嚙合凹槽6的頂部成線性棱角，嚙合凹槽6的根部成光滑弧形，這 樣，便于導向，使錐齒輪型凸臺4能順利進入到嚙合凹槽6內而形成嚙合狀態(tài)。如附圖1至3所示，防轉芯的中部有軸向通孔8。[0027]如附圖1、7所示，浮箍包括浮箍本體9、閥頭10、閥座、閥桿11、壓縮彈簧12和固 定座13 ；在浮箍本體9內有外徑小于浮箍本體9內徑的閥座，閥座包括上連接頭14、閥芯密 封體15和下連接頭16，上連接頭14、閥芯密封體15和下連接頭16自上而下固定在一起， 上連接頭14的上端外側與防轉芯座3的下端內側通過螺紋固定在一起，閥芯密封體15呈 上窄下寬的錐臺體，固定座13的外側通過螺紋固定安裝在下連接頭16的下端內，在固定座 13的中部有安裝孔，閥桿11的上端固定有閥頭10，閥桿11的下端位于安裝孔內，在閥桿11 外側安裝有能使閥頭10頂在閥芯密封體15內側面上的壓縮彈簧12，壓縮彈簧12的上端頂 在閥頭10的底面上，壓縮彈簧12的下端固定在固定座13上，在壓縮彈簧13外側的安裝座 13上有水泥漿流孔18，在浮箍本體9、閥座、防轉芯座3和膠塞體1最底部的斜錐體7之間 形成安裝腔，在安裝腔內固定安裝有水泥石19。如附圖1、2、3所示，膠塞芯2的下部有安裝槽，防轉芯包括安裝頭20和呈上寬下 窄的錐臺形的防轉頭17，安裝頭20的底部與防轉頭17的頂部固定在一起，安裝頭20的外 徑小于防轉頭17頂部外徑，安裝頭20通過螺紋固定安裝在安裝槽內，在防轉頭17的外側 自上而下均勻間隔固定有錐齒輪型凸臺4，安裝頭20和防轉頭17的中部有軸向通孔8，這 樣，在復雜的井下環(huán)境中可以使其根部空隙處壓力與外界壓力平衡，避免因強壓差而損壞 部件。如附圖3所示，錐齒輪型凸臺4為9個。以上技術特征構成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施 效果，可根據實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求。本實用新型最佳實施例的使用過程本實用新型入井使用時，將浮箍與套管柱連 接，并隨套管串一起先下入井內，固井時、注完水泥漿后頂替時從水泥頭壓入膠塞體1、膠塞 芯2和防轉芯的連接體，頂替水泥漿直至連接體到達浮箍處碰壓。此時，防轉芯的斜錐部和 膠塞體1的最下端的斜錐體7座在防轉芯座3的上部而形成碰壓。錐齒輪型凸臺4嚙合在 嚙合凹槽6內形成嚙合狀態(tài)，這樣，在鉆膠塞作業(yè)時，膠塞體1就不再隨鉆頭一起轉動，起到 防轉作用。
權利要求1.一種固井膠塞防轉裝置，其特征在于包括膠塞體、膠塞芯、防轉芯、防轉芯座和浮箍； 在膠塞芯的外側固定有膠塞體，在膠塞芯的下部固定有呈上寬下窄的錐臺形的防轉芯，在 防轉芯的外側自上而下均勻間隔固定有錐齒輪型凸臺，在防轉芯座的上部有呈上寬下窄錐 臺形的安裝腔，在安裝腔的側壁上均勻間隔分布有嚙合凹槽，錐齒輪型凸臺嚙合在嚙合凹 槽內，防轉芯座固定安裝在浮箍的中部內，在膠塞體的外側有至少一個與防轉芯同錐度的 斜錐體。
2.根據權利要求1所述的固井膠塞防轉裝置，其特征在于錐齒輪型凸臺的橫截面頂部 成光滑弧形，錐齒輪型凸臺的橫截面根部成線性棱角，嚙合凹槽的頂部成線性棱角，嚙合凹 槽的根部成光滑弧形。
3.根據權利要求1或2所述的固井膠塞防轉裝置，其特征在于防轉芯的中部有軸向通孔。
4.根據權利要求1或2所述的固井膠塞防轉裝置，其特征在于浮箍包括浮箍本體、閥 頭、閥座、閥桿、壓縮彈簧和固定座；在浮箍本體內有外徑小于浮箍本體內徑的閥座，閥座包 括上連接頭、閥芯密封體和下連接頭，上連接頭、閥芯密封體和下連接頭自上而下固定在一 起，上連接頭的上端外側與防轉芯座的下端內側通過螺紋固定在一起，閥芯密封體呈上窄 下寬的錐臺體，固定座的外側通過螺紋固定安裝在下連接頭的下端內，在固定座的中部有 安裝孔，閥桿的上端固定有閥頭，閥桿的下端位于安裝孔內，在閥桿外側安裝有能使閥頭頂 在閥芯密封體內側面上的壓縮彈簧，壓縮彈簧的上端頂在閥頭的底面上，壓縮彈簧的下端 固定在固定座上，在壓縮彈簧外側的安裝座上有水泥漿流孔，在浮箍本體、閥座、防轉芯座 和膠塞體最底部的斜錐體之間形成安裝腔，在安裝腔內固定安裝有水泥石。
5.根據權利要求3所述的固井膠塞防轉裝置，其特征在于浮箍包括浮箍本體、閥頭、閥 座、閥桿、壓縮彈簧和固定座；在浮箍本體內有外徑小于浮箍本體內徑的閥座，閥座包括上 連接頭、閥芯密封體和下連接頭，上連接頭、閥芯密封體和下連接頭自上而下固定在一起， 上連接頭的上端外側與防轉芯座的下端內側通過螺紋固定在一起，閥芯密封體呈上窄下寬 的錐臺體，固定座的外側通過螺紋固定安裝在下連接頭的下端內，在固定座的中部有安裝 孔，閥桿的上端固定有閥頭，閥桿的下端位于安裝孔內，在閥桿外側安裝有能使閥頭頂在閥 芯密封體內側面上的壓縮彈簧，壓縮彈簧的上端頂在閥頭的底面上，壓縮彈簧的下端固定 在固定座上，在壓縮彈簧外側的安裝座上有水泥漿流孔，在浮箍本體、閥座、防轉芯座和膠 塞體最底部的斜錐體之間形成安裝腔，在安裝腔內固定安裝有水泥石。
6.根據權利要求1或2所述的固井膠塞防轉裝置，其特征在于膠塞芯的下部有安裝槽， 防轉芯包括安裝頭和呈上寬下窄的錐臺形的防轉頭，安裝頭的底部與防轉頭的頂部固定在 一起，安裝頭的外徑小于防轉頭頂部外徑，安裝頭通過螺紋固定安裝在安裝槽內，在防轉頭 的外側自上而下均勻間隔固定有錐齒輪型凸臺，安裝頭和防轉頭的中部有軸向通孔。
7.根據權利要求3所述的固井膠塞防轉裝置，其特征在于膠塞芯的下部有安裝槽，防 轉芯包括安裝頭和呈上寬下窄的錐臺形的防轉頭，安裝頭的底部與防轉頭的頂部固定在一 起，安裝頭的外徑小于防轉頭頂部外徑，安裝頭通過螺紋固定安裝在安裝槽內，在防轉頭的 外側自上而下均勻間隔固定有錐齒輪型凸臺，安裝頭和防轉頭的中部有軸向通孔。
8.根據權利要求5所述的固井膠塞防轉裝置，其特征在于膠塞芯的下部有安裝槽，防 轉芯包括安裝頭和呈上寬下窄的錐臺形的防轉頭，安裝頭的底部與防轉頭的頂部固定在一起，安裝頭的外徑小于防轉頭頂部外徑，安裝頭通過螺紋固定安裝在安裝槽內，在防轉頭的 外側自上而下均勻間隔固定有錐齒輪型凸臺，安裝頭和防轉頭的中部有軸向通孔。
9.根據權利要求1或2所述的固井膠塞防轉裝置，其特征在于錐齒輪型凸臺為9個。
10.根據權利要求8所述的固井膠塞防轉裝置，其特征在于錐齒輪型凸臺為9個。
專利摘要本實用新型涉及油氣井固井防膠塞轉動裝置技術領域，是一種固井膠塞防轉裝置，其包括膠塞體、膠塞芯、防轉芯、防轉芯座和浮箍；在膠塞芯的外側固定有膠塞體，在膠塞芯的下部固定有呈上寬下窄的錐臺形的防轉芯，在防轉芯的外側自上而下均勻間隔固定有錐齒輪型凸臺，在防轉芯座的上部有呈上寬下窄錐臺形的安裝腔，在安裝腔的側壁上均勻間隔分布有嚙合凹槽，錐齒輪型凸臺嚙合在嚙合凹槽內。本實用新型結構合理而緊湊，使用方便，防轉芯和防轉芯座能實現一次性自動嚙合，在鉆膠塞過程中，膠塞體不再隨鉆頭一起轉動，從而達到高效、省時、快速鉆掉膠塞及附件的目的，因此極大地提高了工作效率、降低了成本和安全隱患。
文檔編號E21B33/134GK201851077SQ201020604510
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月13日 優(yōu)先權日2010年11月13日
發(fā)明者嚴軍, 楊道平, 林建增, 柳文楊, 韓云 申請人:中國石油集團西部鉆探工程有限公司