设有压力内平衡装置的固井水泥头制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种设有压力内平衡装置的固井水泥头，包括水泥头本体、水泥头盖、管汇、胶塞和胶塞挡销；胶塞设置于水泥头本体内腔内，承压后能上下滑动；水泥头盖设置于水泥头本体顶部，其中心垂直设有胶塞定位杆；管汇设置于水泥头本体一侧，其分别在胶塞的上下两侧设有入口，入口处分别安装有阀门I和阀门II；在胶塞底部对应水泥头本体的外壁上设有挡销密封螺纹外套，胶塞挡销安装在挡销密封螺纹外套中，探入胶塞底部，胶塞挡销一端设有手轮；水泥头本体的侧壁上设有厚度为3～15mm的凸起，凸起与胶塞的相切面沿纵向开槽。该设有压力内平衡装置的固井水泥头采用开放式结构，既能实现内平衡，又能保证长时间使用无污堵。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及固井
，特别是涉及一种设有压力内平衡装置的固井水泥头。
技术介绍
如图1a～c所示为常见固井水泥头，包括水泥头本体1、水泥头盖2、管汇3、胶塞7和胶塞挡销4；所述胶塞7设置于水泥头本体1内腔内，承压后能上下滑动；所述水泥头盖2设置于水泥头本体1顶部，其中心垂直设有胶塞定位杆，用于定位胶塞7；所述管汇设置于水泥头本体1一侧，所述管汇3分别在水泥头本体1对应的胶塞7的上下两侧位置处设有入口，入口处分别安装有阀门I 51和阀门II 52；在所述胶塞7底部对应水泥头本体1的外壁上设有挡销密封螺纹外套10，所述胶塞挡销4插入挡销密封螺纹外套10后探入胶塞7底部，胶塞挡销4一端设有手轮8，旋转手轮8调节胶塞挡销4探入水泥头本体1内腔的长度。该固井水泥头用于固井施工前承载固井胶塞，当固井水泥浆泵送结束，通过旋转手轮，将胶塞挡销退出水泥头内腔释放胶塞，自阀门I 51注入压塞液，阀门II 52注入替浆液，在压塞液和替浆液作用下，推动水泥浆进入套管外环空并碰压，完成固井作业。由于胶塞上下缺少连通的压力平衡装置，固井注水泥浆结束，因水泥浆密度高于套管外环空泥浆密度，在U形管效应作用下，套管内水泥浆快速下落，
套管内形成真空状态，抽吸固井胶塞紧紧压在胶塞挡销上面，井越深、内外密度差越大，形成的真空抽吸力越大，胶塞作用在挡销上的压力越大。导致挡销退出困难，胶塞释放受阻，施工作业受影响。虽然专利03284175.2提供了一种套管固井水泥头，其在水泥头本体1的侧壁上设有一凹槽，使凹槽与水泥头本体内壁共同围成一通孔，形成内平衡装置。但该专利存在通孔清洗疏通难，易于被水泥及污物堵塞，失去连通平衡功能的缺陷。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种设有压力内平衡装置的固井水泥头，其采用开放式结构，既能实现内平衡，又能保证长时间使用无污堵。为此，本技术的技术方案如下：一种设有压力内平衡装置的固井水泥头，包括水泥头本体、水泥头盖、管汇、胶塞和胶塞挡销；所述胶塞设置于水泥头本体内腔内，承压后能上下滑动；所述水泥头盖设置于水泥头本体顶部，其中心垂直设有胶塞定位杆；所述管汇设置于水泥头本体一侧，其分别在水泥头本体对应的胶塞的上下两侧位置处设有入口，入口处分别安装有阀门I和阀门II；在所述胶塞底部对应水泥头本体的外壁上设有挡销密封螺纹外套，所述胶塞挡销安装在挡销密封螺纹外套中，探入胶塞底部，胶塞挡销一端设有手轮；所述水泥头本体的侧壁上设有厚度为3～15mm的凸起，所述凸起与胶塞的相切面沿纵向开槽。优选，所述凸起与胶塞的相切面为弧面。优选，所述凸起设置在所述水泥头本体的管汇入口的对侧。所述凸起的纵向高度大于所述阀门I和胶塞挡销4之间的纵向距离。该设有压力内平衡装置的固井水泥头中凸起的设置，可形成上下连通的压力平衡通道，当胶塞释放脱离水泥头后，替浆液对开放的凹槽自然冲洗，保证内平衡装置干净、畅通，再次使用时内平衡装置安全可靠。附图说明图1a为现有固井水泥头结构的主视图；图1b为图1a的A-A向视图；图1c为图1b的B-B向视图；图2a为本实施例提供的设有压力内平衡装置的固井水泥头的主视图；图2b为图2a的A-A向视图；图2c为图2b的B-B向视图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案进行详细描述。如图2a～2c所示，一种设有压力内平衡装置的固井水泥头，包括水泥头本体1、水泥头盖2、管汇3、胶塞7和胶塞挡销4；胶塞7设置于水泥头本体1内腔内，承压后能上下滑动；水泥头盖2设置于水泥头本体1顶部，其中心垂直设有胶塞定位杆；管汇3设置于水泥头本体1一侧，其分别在水泥头本体1对应的胶塞7的上下两侧位置处设有入口，入口处分别安装有阀门I 51和阀门II 52；在胶塞7底部对应水泥头本体1的外壁上设有挡销密封螺纹外套10，胶塞挡销4安装在挡销密封螺纹外套10中，探入胶塞7底部，胶塞挡销4一端设
有手轮8；水泥头本体1的侧壁上设有厚度为3～15mm的凸起6，凸起6与胶塞7的相切面沿纵向开槽。优选，凸起6设置在水泥头本体1的管汇入口的对侧，方便入液对槽体的冲刷，防止堵塞。作为本技术的几个具体实施例，凸起6的形状为“凹”字形，其长度大于阀门I到胶塞挡销4下端面的纵向距离，其总宽度为15mm，厚度为6mm，槽宽5mm，槽深4mm。该凹槽与微收拢的胶塞裙边贴合形成上下连通的压力平衡通道，当胶塞释放脱离水泥头后，凹槽处于开放状态，替浆液可对凹槽自然清洗，保持槽内干净清洁，凹槽不被水泥及污垢封固堵塞，确保再次使用时畅通。固井水泥头开放式压力内平衡装置，结构简单，使用方便，加工便利，安全可靠，适用于存在平衡装置设计缺陷的各种尺寸水泥头改造。作为上述实施例的一个改进，凸起6与胶塞的相切面为弧面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设有压力内平衡装置的固井水泥头，包括水泥头本体(1)、水泥头盖(2)、管汇(3)、胶塞(7)和胶塞挡销(4)；所述胶塞(7)设置于水泥头本体(1)内腔内，承压后能上下滑动；所述水泥头盖(2)设置于水泥头本体(1)顶部，其中心垂直设有胶塞定位杆；所述管汇(3)设置于水泥头本体(1)一侧，其分别在水泥头本体(1)对应的胶塞(7)的上下两侧位置处设有入口，入口处分别安装有阀门I(51)和阀门II(52)；在所述胶塞(7)底部对应水泥头本体(1)的外壁上设有挡销密封螺纹外套(10)，所述胶塞挡销(4)安装在挡销密封螺纹外套(10)中，探入胶塞(7)底部，胶塞挡销(4)一端设有手轮(8)；其特征在于：所述水泥头本体(1)的侧壁上设有厚度为3～15mm的凸起(6)，所述凸起(6)与胶塞(7)的相切面沿纵向开槽。

【技术特征摘要】
1.一种设有压力内平衡装置的固井水泥头，包括水泥头本体(1)、水泥头盖(2)、管汇(3)、胶塞(7)和胶塞挡销(4)；所述胶塞(7)设置于水泥头本体(1)内腔内，承压后能上下滑动；所述水泥头盖(2)设置于水泥头本体(1)顶部，其中心垂直设有胶塞定位杆；所述管汇(3)设置于水泥头本体(1)一侧，其分别在水泥头本体(1)对应的胶塞(7)的上下两侧位置处设有入口，入口处分别安装有阀门I(51)和阀门II(52)；在所述胶塞(7)底部对应水泥头本体(1)的外壁上设有挡销密封螺纹外套(10)，所述胶塞挡销(4)安装在挡销密封螺纹外套(10)中，探入胶塞(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振通，吴洪波，陈大沧，刘书冬，李利军，张海涛，张红岩，李冬，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12