同時(shí)徑向平移脹出，卡緊牙段41卡緊在套管200內(nèi)壁上，實(shí)現(xiàn)水泥塞的牢固定位。
[0027]進(jìn)一步，如圖1、圖2所示，上壓蓋5外壁下部設(shè)有第一臺(tái)階部51，第二燕尾槽52設(shè)置于第一臺(tái)階部51的外壁上，上密封圈6的內(nèi)側(cè)下部套設(shè)于上壓蓋5上、位于所述第一臺(tái)階部51上方的外壁上，上密封圈6的底面與第一臺(tái)階部51的頂面相抵靠，使得上密封圈6在向下推動(dòng)時(shí)，推力傳導(dǎo)的更加均勻可靠。
[0028]在本實(shí)施方式中，如圖2所示，頂部端蓋7頂部設(shè)置有連接環(huán)板73，上密封圈6內(nèi)側(cè)頂部形成有直徑向下漸縮的錐形凹槽61，連接環(huán)板73底面與中心管I頂面、上密封圈6頂面相抵靠，剪切銷(xiāo)釘8自上而下依次與連接環(huán)板73、上密封圈6、上壓蓋5連接。當(dāng)剪切銷(xiāo)8在剪切力的作用下剪斷時(shí)，連接環(huán)板73與上密封圈6、上壓蓋5脫離，上密封圈6推動(dòng)上壓蓋5向下運(yùn)動(dòng)。
[0029]進(jìn)一步，如圖2所示，頂部端蓋7通過(guò)螺紋連接于中心管I的內(nèi)壁頂部，第三連接通孔71中形成有第二臺(tái)階部711，第二臺(tái)階部711上設(shè)有所述的密封蓋結(jié)構(gòu)72。在本實(shí)施方式中，密封蓋結(jié)構(gòu)72包括一尼龍墊721和一上封蓋722，尼龍墊721置于第二臺(tái)階部711上，尼龍墊721上方抵靠有上封蓋722，上封蓋722與第三連接通孔71螺紋連接，上封蓋722中心處設(shè)置有第四連通孔7221，為了實(shí)現(xiàn)尼龍墊721在上下壓力差作用下開(kāi)啟，第四連接通孔7221的孔徑要小于第二臺(tái)階部711下方的第三連通孔71的孔徑。
[0030]在本實(shí)施方式中，如圖2所示，下密封套2底部的凹槽部21內(nèi)側(cè)設(shè)有所述的底部端蓋3。底部端蓋3通過(guò)螺紋連接于中心管I內(nèi)側(cè)底部，底部端蓋3上形成有第三臺(tái)階部32，第三臺(tái)階部32與中心管I的底面、凹槽部21的底面相抵靠，實(shí)現(xiàn)下密封套2的軸向定位。
[0031]進(jìn)一步，本實(shí)用新型提供的具有定位功能的水泥塞100完成固井的水泥饒筑工序后，定位在套管200內(nèi)部不再提出地面，為了滿(mǎn)足完井和井眼的繼續(xù)開(kāi)發(fā)的需求，具有定位功能的水泥塞100中各組成結(jié)構(gòu)采用可鉆材料，比如鋁合金、塑料材料或者合成樹(shù)脂。
[0032]如圖4、圖5所示，本實(shí)用新型的具有定位功能的水泥塞100在具體使用時(shí)有兩種方式，第一種方式是使用一件具有定位功能的水泥塞100進(jìn)行固井過(guò)程水泥澆筑，第二種方式是使用兩件具有定位功能的水泥塞100進(jìn)行固井過(guò)程水泥澆筑。
[0033]在第一種使用方式中，如圖3、圖4所示，鉆井結(jié)束后，打入前置液清洗，之后將水泥漿打入井內(nèi)套管200 (該套管是鉆桿鉆井方式中，鉆井結(jié)束后下放至井中的套管，或者是套管鉆井方式中鉆井時(shí)下放至井中的套管)中，水泥漿灌注完成后將具有定位功能的水泥塞100下放至套管中，具有定位功能的水泥塞100頂部受頂替液向下的壓力作用，為防止水泥塞中心處水泥漿倒灌，頂替液壓力略大于水泥漿壓力，水泥塞推動(dòng)水泥漿下密封套2外側(cè)面始終密封抵靠在套管200內(nèi)壁上，避免下方水泥漿從水泥塞100與套管200之間的環(huán)空回竄。到達(dá)指定深度后，加大上方頂替液壓力，剪切銷(xiāo)釘8剪斷，上密封圈6、上壓蓋5脫離頂部端蓋7，上密封圈6在頂替液壓力作用下推動(dòng)上壓蓋5、卡止部4向下運(yùn)動(dòng)，卡止部4下移并徑向脹開(kāi)，卡緊牙段41卡緊在套管200內(nèi)壁上，水泥塞100完成在套管200中的定位。此時(shí)加大頂替液壓力，頂替液通過(guò)第四連接通孔7221作用于尼龍墊721頂面，在壓差作用下，尼龍墊721被頂替液壓垮脫落，第三連通孔71、第一連通孔11、第二連通孔31上下貫通形成中間通道，頂替液進(jìn)入中間通道將水泥漿頂替至井內(nèi)環(huán)空，完成固井作業(yè)中的水泥饒筑。
[0034]在第二種使用方式中，如圖5所示，鉆井結(jié)束后，打入前置液清洗，之后將第一件具有定位功能的水泥塞100下放至套管200中，然后往套管200中打入水泥漿推動(dòng)水泥塞100到達(dá)指定深度位置，加大水泥漿壓力，剪切銷(xiāo)釘8剪斷，上密封圈6、上壓蓋5脫離頂部端蓋7，上密封圈6在頂替液壓力作用下推動(dòng)上壓蓋5、卡止部4向下運(yùn)動(dòng)，卡止部4下移并徑向脹開(kāi)，卡緊牙段41卡緊在套管200內(nèi)壁上，第一件水泥塞100完成在套管200中的定位。此時(shí)繼續(xù)加大水泥漿壓力，水泥漿通過(guò)第四連接通孔7221作用于尼龍墊721頂面，在壓差作用下，尼龍墊721被水泥漿壓垮脫落，第三連通孔71、第一連通孔11、第二連通孔31上下貫通形成用于水泥漿通過(guò)的中間通道。水泥漿灌注完成后，將第二件具有定位功能的水泥塞100下放至套管中，以和上述的第一種使用方式中相同的操作將水泥漿頂替至井內(nèi)環(huán)空，完成固井作業(yè)中的水泥澆筑。
[0035]由上所述，本實(shí)用新型提供的具有定位功能的水泥塞，能夠通過(guò)卡止部實(shí)現(xiàn)具有定位功能的水泥塞在套管內(nèi)部的牢固定位，具有定位功能的水泥塞的下密封套密封壓緊在井壁上，防止水泥漿回竄；本實(shí)用新型的具有定位功能的水泥塞，同時(shí)適用于鉆桿鉆井和套管鉆井的固井需求，避免底部單向閥失效帶來(lái)的鉆井損失，實(shí)現(xiàn)固井過(guò)程平穩(wěn)，固井效果好。
[0036]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有定位功能的水泥塞，其特征在于:所述具有定位功能的水泥塞包括一中心管，所述中心管的中心處形成有上下貫通的第一連通孔，所述中心管外壁下部形成有第一凸臺(tái)，所述第一凸臺(tái)底面抵靠有套設(shè)于所述中心管外壁底部的能徑向伸縮的下密封套，所述中心管內(nèi)側(cè)底部連接有能軸向固定所述下密封套的底部端蓋，所述底部端蓋中心處設(shè)置有與所述第一連通孔貫通的第二連通孔；所述中心管上、位于所述第一凸臺(tái)上方周向均勻滑動(dòng)設(shè)有多個(gè)豎直設(shè)置的、能徑向伸縮的卡止部，所述卡止部外壁底部設(shè)有卡緊牙段，各所述卡止部頂部與套設(shè)于所述中心管上的一上壓蓋底部相抵靠，所述上壓蓋頂部抵靠有一頂部套設(shè)于所述中心管上的上密封圈；所述中心管頂部連接有頂部端蓋，所述頂部端蓋通過(guò)多個(gè)剪切銷(xiāo)釘與所述上密封圈、所述上壓蓋固定連接，所述頂部端蓋中心處設(shè)置有第三連通孔，所述第三連通孔內(nèi)部橫向設(shè)置有能開(kāi)啟的密封蓋結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的具有定位功能的水泥塞，其特征在于:所述中心管外壁、位于所述第一凸臺(tái)上方周向均勻設(shè)有多個(gè)豎直設(shè)置的第一滑槽，所述第一凸臺(tái)上與各所述第一滑槽相對(duì)應(yīng)的設(shè)有第一燕尾槽，各所述第一燕尾槽由對(duì)應(yīng)的所述第一滑槽下端向所述第一凸臺(tái)的下部外壁呈傾斜設(shè)置，所述第一燕尾槽的槽底構(gòu)成第一斜面；所述上壓蓋外壁底部與所述第一滑槽相對(duì)應(yīng)的設(shè)有第二燕尾槽，各所述第二燕尾槽由對(duì)應(yīng)的第一滑槽頂端向所述上壓蓋上部外壁呈傾斜設(shè)置，所述第二燕尾槽的槽底構(gòu)成第二斜面，各所述卡止部頂部設(shè)有與所述第二斜面匹配的第三斜面，各所述卡止部底部設(shè)有與所述第一斜面匹配的第四斜面，各所述卡止部滑設(shè)于所述第二燕尾槽、所述第一滑槽和所述第一燕尾槽中。3.如權(quán)利要求2所述的具有定位功能的水泥塞，其特征在于:所述卡止部的數(shù)量為6個(gè)。4.如權(quán)利要求2所述的具有定位功能的水泥塞，其特征在于:所述上壓蓋外壁下部設(shè)有第一臺(tái)階部，所述第二燕尾槽設(shè)置于所述第一臺(tái)階部的外壁上，所述上密封圈的內(nèi)側(cè)下部套設(shè)于所述上壓蓋上位于所述第一臺(tái)階部上方的外壁上，所述上密封圈的底面與所述第一臺(tái)階部的頂面相抵靠。5.如權(quán)利要求1所述的具有定位功能的水泥塞，其特征在于:所述頂部端蓋頂部設(shè)置有連接環(huán)板，所述上密封圈內(nèi)側(cè)頂部形成有直徑向下漸縮的錐形凹槽，所述連接環(huán)板底面與所述中心管頂面、所述錐形凹槽底面相抵靠，所述剪切銷(xiāo)釘自上而下依次與所述連接環(huán)板、所述上密封圈、所述上壓蓋連接。6.如權(quán)利要求1所述的具有定位功能的水泥塞，其特征在于:所述頂部端蓋通過(guò)螺紋連接于所述中心管的內(nèi)壁頂部，所述第三連接通孔中形成有第二臺(tái)階部，所述第二臺(tái)階部上設(shè)有所述密封蓋結(jié)構(gòu)。7.如權(quán)利要求6所述的具有定位功能的水泥塞，其特征在于:所述密封蓋結(jié)構(gòu)包括一尼龍墊和一上封蓋，所述尼龍墊置于所述第二臺(tái)階部上，所述尼龍墊上方抵靠有與所述第三連接通孔螺紋連接的所述上封蓋，所述上封蓋中心處設(shè)置有第四連通孔，所述第四連接通孔的孔徑小于所述第二臺(tái)階部下方的所述第三連通孔的孔徑。8.如權(quán)利要求1所述的具有定位功能的水泥塞，其特征在于:所述下密封套內(nèi)側(cè)底部設(shè)有碗狀的凹槽部，所述凹槽部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有所述底部端蓋。9.如權(quán)利要求8所述的具有定位功能的水泥塞，其特征在于:所述底部端蓋通過(guò)螺紋連接于所述中心管內(nèi)側(cè)底部，所述底部端蓋上形成有第三臺(tái)階部，所述第三臺(tái)階部與所述中心管的底面、所述凹槽部的底面相抵靠。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型為一種具有定位功能的水泥塞，包括中心管，中心管中心處設(shè)有第一連通孔，外壁下部設(shè)有第一凸臺(tái)，第一凸臺(tái)底面抵靠有下密封套，中心管底部連接有底部端蓋，底部端蓋中心處設(shè)有第二連通孔；中心管上、位于第一凸臺(tái)上方周向均勻滑動(dòng)設(shè)有多個(gè)豎直設(shè)置的、能徑向伸縮的卡止部，卡止部外壁底部設(shè)有卡緊牙段，各卡止部頂部與一上壓蓋底部相抵靠，上壓蓋頂部抵靠有一上密封圈；中心管頂部連接有頂部端蓋，頂部端蓋通過(guò)剪切銷(xiāo)釘與上密封圈、上壓蓋固定連接，頂部端蓋中心處設(shè)置有第三連通孔，第三連通孔內(nèi)設(shè)置有密封蓋結(jié)構(gòu)。該水泥塞同時(shí)適用于鉆桿鉆井和套管鉆井的固井需求，避免底部單向閥失效帶來(lái)的鉆井損失，實(shí)現(xiàn)固井過(guò)程平穩(wěn)，固井效果好。
【IPC分類(lèi)】E21B33/13
【公開(kāi)號(hào)】CN204941442
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520619332
【發(fā)明人】朱英杰, 紀(jì)友哲, 韓飛, 邵強(qiáng), 王軍, 梁國(guó)紅, 丁礦, 呂明杰, 耿莉, 王雪, 張曄
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年8月17日