大斜度井、水平井固井防磨胶塞制造技术

本发明专利技术提供一种大斜度井、水平井固井防磨胶塞，包括：胶翼和塞芯，多个所述的胶翼朝向相同的方向固定安装于塞芯上；在至少两个相邻的胶翼之间设有扶正片，扶正片的下端与其下方的胶翼固定连接，扶正片的上端用于支撑其上方的胶翼，使扶正片上方的胶翼不受承重。本发明专利技术特别适用于大斜度井、水平井、深井、超深井固井施工，而且本发明专利技术创新性地增加了扶正片，扶正片负责承担胶翼重量，胶翼负责挂掉残余钻井液及水泥浆和碰压密封，胶翼不受力，因此将减轻甚至不会磨损、变形，有效解决了胶塞在下行过程中与套管摩擦导致磨损的严重问题，避免钻井液与水泥浆直接接触，保证水泥浆与钻井液的有效隔离和固井后期的碰压，大大提高固井质量，减少施工风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油行业固井领域，特别涉及一种大斜度井、水平井固井施工用井下胶塞，主要用于施工过程中水泥浆与钻井液的隔离、套管壁残余钻井液清理与固井碰压。
技术介绍
目前，固井胶塞在正常的钻完井作业中被广泛的使用，在钻井作业中，技术套管和生产套管下完后需进行固井作业，固井胶塞是固井施工中不可缺少的部件，主要作用是：(1)将泵入套管内的水泥与钻井液隔离，以防污染造成事故；(2)刮掉套管上的残余钻井液以防污染水泥浆(隔离塞)；(3)固井碰压，防止套管内替空，提示固井结束。然而，传统的固井胶塞在大斜度井或水平井固井施工下行时，固井胶塞在井下长距离运行，由于固井胶塞的自重会造成侧边与套管磨损严重，特别是高温环境下磨损更为严重或变形，不能完成有效隔离和碰压，这样会导致钻井液对水泥浆污染和碰压失败，影响固井质量和工程误判，严重时可能会造成质量事故和工程事故。有鉴于此，为了解决由于固井胶塞的自重造成侧边与套管磨损严重，不能完成有效隔离和碰压的技术缺陷，本专利技术的专利技术人设计出一种大斜度井、水平井固井防磨胶塞。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种大斜度井、水平井固井防磨胶塞，主要是增加了扶正片，使其所支撑的胶塞不受承重，保证了胶塞在下行时对胶翼的扶正作用，避免胶塞过度的磨损。为达到上述目的，本专利技术提供一种大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其包括：胶翼和塞芯，多个所述的胶翼朝向相同的方向固定安装于塞芯上；其中：在至少两个相邻的胶翼之间设有弹性的扶正片，扶正片的下端与其下方的胶翼固定连接，扶正片的上端用于支撑其上方的胶翼，使扶正片上方的胶翼不受承重。胶翼负责刮掉残余钻井液及水泥浆和碰压密封，而由于胶翼不受承重，因此将减轻甚至不会发生磨损、变形，能够保证碰压时的密封。当然，也可以在每两个相邻的胶翼之间均设有扶正片，确保每一个胶翼都不受承重，优选地，一般扶正片安装两排即可，但必须将胶塞中心界于上下两排扶正片之间。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的扶正片的环绕最大直径小于胶翼的直径，能够确保胶翼在刮掉残余钻井液及水泥浆的同时，扶正片不会损坏，扶正片的扶正作用也不会受到影响。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞应用于套管内，所述的扶正片的环绕最大直径大于套管的内径，以保证被扶正片扶正的胶翼能够碰触到套管的内壁。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的扶正片采用环形结构，不仅能够简化安装工艺，而且能够稳固结构。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：相邻的胶翼之间采用环形布置的至少六个扶正片支撑，例如可以是呈环形等距布置的六个、八个扶正片等，不仅能够节约材料，而且能够降低成本。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的扶正片的截面形状为S形，使其弹性较佳。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的扶正片的截面形状为弓形(也可理解为C字形)，使其弹性较佳。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的扶正片选用弹簧钢制成，但并不以此为限。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的胶翼的下侧与塞芯呈120°±10°布置，由于胶翼采用了大角度的设计，能够有效地进入套管内，尤其是将套管连接槽内的泥浆液刮出，而且能够方便装入固井水泥头内。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的扶正片与胶翼采用硫化方式进行固定，或者插接、过盈配合等其他连接方式。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：各个胶翼独立安装，不会因一个胶翼损耗而导致其他的胶翼散落，具有强度大，稳定性高等优点。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的塞芯可选用铝棒制成，所述的胶翼与塞芯也可采用硫化方式进行固定。所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其中：所述的塞芯除了可以呈现出光滑表面结构之外，还可以采用表面设有凹槽的形式，塞芯表面具有凹槽能够确保塞芯与胶翼之间的连接稳定、可靠。综上所述，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术创新性地增加了扶正片，扶正片负责承担胶塞重量，胶翼负责挂掉残余钻井液及水泥浆和碰压密封。胶翼不受力，因此将减轻甚至不会磨损、变形，有效解决了胶塞在下行过程中与套管摩擦导致磨损的严重问题，从而避免钻井液与水泥浆直接接触，保证水泥浆与钻井液的有效隔离和固井后期的碰压，大大提高固井质量，减少施工风险。2、本专利技术的防磨胶塞特别适用于大斜度井、水平井、深井、超深井的固井施工，应用前景广阔。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1是根据本专利技术的大斜度井、水平井固井防磨胶塞的结构示意图。附图标记说明：1-胶翼；2-扶正片；3-塞芯。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，其为本专利技术所提供的大斜度井、水平井固井防磨胶塞的结构示意图。本专利技术为一种大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其主要包括：胶翼1、扶正片2以及塞芯3。其中，多个所述的胶翼1朝向相同的方向固定安装于塞芯3上，在至少两个相邻的胶翼1之间设有扶正片2，扶正片2的下端与其下方的胶翼1固定连接，扶正片2的上端为自由端，用于保护其上方的胶翼1，使扶正片2上方的胶翼1不受承重。胶翼1负责刮掉残余钻井液及水泥浆和碰压密封，而由于胶翼1不受承重，因此将减轻甚至不会发生磨损、变形，能够保证碰压时的密封。当然，也可以在每两个相邻的胶翼1之间均设有扶正片2，确保每一个胶翼1都不受承重，因此将减轻甚至不会发生磨损、变形，能够保证碰压时的密封。优选地，一般扶正片2安装两排即可，但必须将胶塞1中心界于上下两排扶正片之间。在一优选实施例中，所述的扶正片2的截面呈S形；在另一优选实施例中，所述的扶正片2的截面呈弓形(图中未示出，本专利技术所述的“弓形”也可以理解为C字形)；此外，扶正片2也可以采用其他形状，以能够实现扶正作用为准。而出于简化安装工艺、稳固结构的目的，所述的扶正片2可采用环形结构；或者出于节约材料、降低成本的目的，相邻的胶翼1之间可采用环形布置的至少六个扶正片2支撑，例如是呈环形等距布置的六个、八个扶正片2等。其中，所述的扶正片2的环绕最大直径需略大于套管(图中未示)的内径，例如扶正片2的环绕最大直径可大于套管的内径1-3cm，以保证被扶正片扶正的胶翼能够碰触到套管的内壁。且扶正片2的环绕最大直径略小于胶翼1的直径，例如扶正片2的环绕最大直径可小于胶翼的直径1-3cm，能够确保胶翼1在刮掉残余钻井液及水泥浆的同时，扶正片2不会损坏，扶正片2的扶正作用也不会受到影响。所述的扶正片2可以选用弹簧钢制成，但不以此为限。所述的胶翼1可选用橡胶制成，例如丁腈橡胶，但不以此为限。所述的扶正片2与胶翼1可采用硫化方式进行固定，或者插接、过盈配合等其他连接方式。在另一优选实施例中，胶翼1的上侧可与塞芯3呈直角布置，胶翼1的下侧可与塞芯3呈钝角布置，由于胶翼1采用了大角度的设计，能够有效地进入套管内，尤其是将套管连接槽内的泥浆液刮出。而且，胶翼1的下侧采用了大角度的设计，方便装入固井水泥头(图中未示出)内。其中，所述胶翼1的下侧与塞芯3可呈120°±10°布置，但不以此为限。各个胶翼1独立安装，不会因一个胶翼1损耗而导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其包括：胶翼和塞芯，多个所述的胶翼朝向相同的方向固定安装于塞芯上；其特征在于：在至少两个相邻的胶翼之间设有弹性的扶正片，扶正片的下端与其下方的胶翼固定连接，扶正片的上端用于支撑其上方的胶翼，使扶正片上方的胶翼不受承重。

【技术特征摘要】
1.一种大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其包括：胶翼和塞芯，多个所述的胶翼朝向相同的方向固定安装于塞芯上；其特征在于：在至少两个相邻的胶翼之间设有弹性的扶正片，扶正片的下端与其下方的胶翼固定连接，扶正片的上端用于支撑其上方的胶翼，使扶正片上方的胶翼不受承重。2.根据权利要求1所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其特征在于：所述的扶正片的环绕最大直径小于胶翼的直径。3.根据权利要求1所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其特征在于：所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞应用于套管内，所述的扶正片的环绕最大直径大于套管的内径。4.根据权利要求1、2或3所述的大斜度井、水平井固井防磨胶塞，其特征在于：所述的扶正片采用环形结构。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明昌，方春飞，张新亮，刘学鹏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11