胶塞预警碰压及限时振动固井装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种胶塞预警碰压及限时振动固井装置，所述胶塞预警碰压及限时振动固井装置包括：井下振动固井工具和连接在所述井下振动固井工具上方的胶塞预警碰压指示器组件；胶塞预警碰压指示器组件包括：外套、外胶塞座、内胶塞座、胶塞体、骨架、压环、端环、螺钉、外套剪切销钉、内套剪切销钉、剪销上套、剪销下套、密封盖、密封圈和弹簧；外胶塞座通过外套剪切销钉安装在外套的内部；外套和外套剪切销钉之间的缝隙通过密封圈和密封盖进行密封连接。本实用新型专利技术用于胶塞碰压和振动固井，如果无法剪断胶塞预警碰压指示器组件外套剪切销钉时，可以继续加压剪断内套剪切销钉，通过胶塞预警碰压指示器组件位置准确校核顶替液注入体积。

Rubber plug early warning impact pressure and time limit vibration cementing device

The utility model provides a rubber plug warning bump pressure and limit vibration cementing device, the rubber plug warning bump pressure and limit vibration cementing device comprises a downhole vibration cementing tool and connecting bump pressure indicator assemblies in the downhole vibration cementing tools at the top of the rubber plug plug warning warning; touch pressure indicator components include: the outer coat, rubber plug seat, rubber plug seat, rubber plug body, skeleton, pressure ring, end ring, screws, pins, inner sleeve coat shear shear pin, shear pin sleeve, shear pin set, sealing cover, sealing ring and spring; the outer rubber plug seat through the outer shear pin is installed on the the gap between the inner coat; coat and coat the shear pins through the sealing ring and a sealing cover for sealing connection. The utility model is used for rubber plug touch pressure and vibration cementing, if can not cut the rubber plug warning indicator assembly coat bump pressure shear pin, can continue to cut the inner sleeve compression shear pin, the rubber plug pressure warning touch position indicator components accurately check the fluid in the injection volume.

【技术实现步骤摘要】
胶塞预警碰压及限时振动固井装置
本技术涉及油气井工程领域，具体涉及一种胶塞预警碰压及限时振动固井装置。
技术介绍
在固井过程中，振动水泥浆是提高固井质量的有效技术手段之一。已有的一种井下振动固井工具(ZL201520550191.9)能够在不改变常规固井工艺的情况下，使水泥浆在候凝阶段产生振动，从而有效提高固井质量。在振动固井作业中，胶塞起着隔离钻井液与水泥浆、刮掉套管内壁上的泥饼以及碰压的作用。由于注水泥设计及计算误差、现场计量误差或者井漏等问题，顶替液注入体积达到计算用量时没有发生压力升高，造成现场无法确认是否碰压。如果胶塞没有坐在胶塞座上，电路将无法接通，导致振动固井工具不会产生振动，套管内也会留下较长的水泥塞，增加了钻井作业成本。综上所述，现有技术中存在以下问题：井下振动固井工具由于有时难以保证胶塞碰压，导致振动固井工具不会产生振动。
技术实现思路
本技术提供一种胶塞预警碰压及限时振动固井装置，以解决振动固井工具因故障不会产生振动的问题。为此，本技术提出一种胶塞预警碰压及限时振动固井装置，所述胶塞预警碰压及限时振动固井装置包括：井下振动固井工具和连接在所述井下振动固井工具上方的胶塞预警碰压指示器组件；其中，所述胶塞预警碰压指示器组件包括：外套、外胶塞座、内胶塞座、胶塞体、骨架、压环、端环、螺钉、外套剪切销钉、内套剪切销钉、剪销上套、剪销下套、密封盖、密封圈和弹簧；外胶塞座通过外套剪切销钉安装在外套的内部；外套和外套剪切销钉之间的缝隙通过密封圈和密封盖进行密封连接；外套剪切销钉径向外侧依次套设安装剪销上套和剪销下套，外套剪切销钉连接固定在剪销下套内部；剪销上套的下部安装弹簧，剪销上套通过所述弹簧坐落在外套的中部；剪销下套连接固定在外胶塞座的中部；内胶塞座通过内套剪切销钉安装在外胶塞座的内部；内胶塞座的径向依次安装压环、胶塞体和骨架；端环通过螺钉连接固定在内胶塞座的底端。进一步地，所述弹簧为锥形弹簧。进一步地，所述密封盖通过螺纹连接固定在外套的中部。进一步地，所述外套剪切销钉与剪销上套之间是间隙配合。进一步地，所述外套剪切销钉通过螺纹连接固定在剪销下套内部。进一步地，所述井下振动固井工具和胶塞预警碰压指示器组件通过套管接箍和套管进行连接。进一步地，套筒的外径为153.7mm，长度为330mm。进一步地，外胶塞座内部中空，内孔直径为106mm。进一步地，内胶塞座内部中空，内孔直径为54mm。进一步地，所述胶塞预警碰压及限时振动固井装置还包括：控制所述井下振动固井工具进行限时振动的限时电路模块，固定在所述井下振动固井工具上，所述井下振动固井工具具有按压开关，所述限时电路模块与所述按压开关串联。当胶塞下行到胶塞预警碰压指示器组件时，外胶塞座中的外套剪切销钉被剪断，剪销上套和剪断的外套剪切销钉上部因为锥形弹簧的弹力沿着径向外侧移动，保证了外套剪切销钉剪断前后的通径不会变小。井口压力表监测到压力波动，表示胶塞已经到达胶塞预警碰压指示器组件位置。如果由于胶塞预警碰压指示器组件故障无法剪断外套剪切销钉，继续加压，内胶塞座中的内套剪切销钉被剪断。冗余的销钉剪断设计确保了胶塞在胶塞预警碰压指示器组件位置能够顺利下行，保证胶塞碰压，解决了振动固井工具因故障不会产生振动的问题。当胶塞下行到一种井下振动固井工具位置碰压，开关上杆下行，使电路导通。由于电路导通，电机振动组件工作，偏心块沿电机轴旋转，产生径向振动。电路导通后，限时电路模块开始计时，这样，保证了准确的振动时间，造成固井质量达到最优。附图说明图1为本技术的胶塞预警碰压及限时振动固井装置的整体结构示意图；图2为本技术的胶塞预警碰压指示器组件的结构示意图；图3示出了本技术的胶塞预警碰压指示器组件的预警碰压状态；图4示出了本技术的胶塞预警碰压指示器组件的外套销钉剪断的状态；图5示出了本技术的胶塞预警碰压指示器组件的内套销钉剪断的状态。附图标号说明：1-胶塞预警碰压指示器组件，2-套管接箍，3-套管，4-井下振动固井工具，5-限时电路模块201-外套，202-外胶塞座，203-内胶塞座，204-胶塞体，205-骨架，206-压环，207-端环，208-螺钉，209-外套剪切销钉，210-内套剪切销钉，211-剪销上套，212-剪销下套，213-密封盖，214-密封圈，215-弹簧具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术。如图1所示，本技术的胶塞预警碰压及限时振动固井装置包括：井下振动固井工具4和连接在所述井下振动固井工具4上方的胶塞预警碰压指示器组件1；井下振动固井工具4可以采用专利号为201520550191.9、名称为一种井下振动固井工具的中国技术专利；其中，如图2所示，所述胶塞预警碰压指示器组件1包括：外套201、外胶塞座202、内胶塞座203、胶塞体204、骨架205、压环206、端环207、螺钉208、外套剪切销钉209、内套剪切销钉210、剪销上套211、剪销下套212、密封盖213、密封圈214和弹簧215；内胶塞座203设置在外胶塞座202内，外胶塞座202和内胶塞座203同轴设置，外胶塞座202和内胶塞座203均设有容纳胶塞的进入的入口或容纳胶塞通过的通道；外胶塞座202通过外套剪切销钉209安装在外套201的内部；外套201和外套剪切销钉209之间的缝隙通过密封圈214和密封盖213进行密封连接(静密封)；外套剪切销钉209径向外侧依次套设安装剪销上套211和剪销下套212，外套剪切销钉209连接固定在剪销下套212内部；剪销上套211的下部安装弹簧215，剪销上套211通过所述弹簧215坐落在外套201的中部；剪销下套212连接固定在外胶塞座202的中部；内胶塞座203通过内套剪切销钉210安装在外胶塞座202的内部；内胶塞座203的径向依次安装压环206、胶塞体204和骨架205；骨架205为环形支架，起支撑作用；端环207通过螺钉208连接固定在内胶塞座203的底端，螺钉208限制端环的径向旋转。本技术最佳实施例的使用过程如图3所示：在注入水泥浆工艺过程中，当胶塞与胶塞预警碰压指示器组件1碰压时，外胶塞座202中的外套剪切销钉209被剪断，如图4所示，剪销上套211和剪断的外套剪切销钉209上部因为(锥形)弹簧215的弹力沿着径向外侧移动，保证了外套剪切销钉209剪断前后外套201的通径不会变小。井口压力表监测到压力波动，表示胶塞已经到达胶塞预警碰压指示器组件位置1。如果由于胶塞预警碰压指示器组件1故障无法剪断外套剪切销钉209，继续加压，如图5所示，内胶塞座203中的内套剪切销钉210被剪断。冗余的销钉剪断设计确保了胶塞在胶塞预警碰压指示器组件1位置能够顺利下行。进一步地，所述弹簧215为锥形弹簧，用于对剪断后销钉和剪销上套沿径向外侧移动。进一步地，所述密封盖213通过螺纹连接固定在外套201的中部，这样，便于安装制作。进一步地，所述外套剪切销钉209与剪销上套211之间是间隙配合，以保证合适的配合关系。进一步地，所述外套剪切销钉209通过螺纹连接固定在剪销下套212内部，便于安装制作。进一步地，所述井下振动固井工具和胶塞预警碰压指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶塞预警碰压及限时振动固井装置，其特征在于，所述胶塞预警碰压及限时振动固井装置包括：井下振动固井工具和连接在所述井下振动固井工具上方的胶塞预警碰压指示器组件；其中，所述胶塞预警碰压指示器组件包括：外套、外胶塞座、内胶塞座、胶塞体、骨架、压环、端环、螺钉、外套剪切销钉、内套剪切销钉、剪销上套、剪销下套、密封盖、密封圈和弹簧；外胶塞座通过外套剪切销钉安装在外套的内部；外套和外套剪切销钉之间的缝隙通过密封圈和密封盖进行密封连接；外套剪切销钉径向外侧依次套设安装剪销上套和剪销下套，外套剪切销钉连接固定在剪销下套内部；剪销上套的下部安装弹簧，剪销上套通过所述弹簧坐落在外套的中部；剪销下套连接固定在外胶塞座的中部；内胶塞座通过内套剪切销钉安装在外胶塞座的内部；内胶塞座的径向依次安装压环、胶塞体和骨架；端环通过螺钉连接固定在内胶塞座的底端。

【技术特征摘要】
1.一种胶塞预警碰压及限时振动固井装置，其特征在于，所述胶塞预警碰压及限时振动固井装置包括：井下振动固井工具和连接在所述井下振动固井工具上方的胶塞预警碰压指示器组件；其中，所述胶塞预警碰压指示器组件包括：外套、外胶塞座、内胶塞座、胶塞体、骨架、压环、端环、螺钉、外套剪切销钉、内套剪切销钉、剪销上套、剪销下套、密封盖、密封圈和弹簧；外胶塞座通过外套剪切销钉安装在外套的内部；外套和外套剪切销钉之间的缝隙通过密封圈和密封盖进行密封连接；外套剪切销钉径向外侧依次套设安装剪销上套和剪销下套，外套剪切销钉连接固定在剪销下套内部；剪销上套的下部安装弹簧，剪销上套通过所述弹簧坐落在外套的中部；剪销下套连接固定在外胶塞座的中部；内胶塞座通过内套剪切销钉安装在外胶塞座的内部；内胶塞座的径向依次安装压环、胶塞体和骨架；端环通过螺钉连接固定在内胶塞座的底端。2.如权利要求1所述的胶塞预警碰压及限时振动固井装置，其特征在于，所述弹簧为锥形弹簧。3.如权利要求1所述的胶塞预警碰压及限时振动固井装置，其特征在于，所述密封盖通过螺纹连接固定在外套的中部。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘硕琼，尹宜勇，袁进平，王兆会，张华，曲从锋，刘斌辉，李军鹏，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团钻井工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11