一种防混窜的一体式水泥头制造技术

本实用新型专利技术涉及石油装备技术领域，具体公开了一种防混窜的一体式水泥头，包括水泥头和防混窜胶塞；水泥头包括上本体、下本体和销钉，上本体和下本体螺纹连接，且在其内部构成连通的流道，流道内放置有防混窜胶塞，防混窜胶塞包括位于同一轴线上的上塞体、中塞体和下塞体，上塞体和下塞体之间固定连接有导向杆，中塞体套装在导向杆上，中塞体的底部设有朝下开口的膨胀腔，下塞体的顶部设有与膨胀腔配合的膨胀台；通过在水泥头的上本体和下本体的螺纹连接处设置的销钉，提高了上本体和下本体连接的牢固性和可靠性；通过在水泥头内放置的防混窜胶塞，能够防止防混窜胶塞下方水泥浆受阻时水泥浆沿胶塞外周向上窜至胶塞上方污染顶替液。液。液。

【技术实现步骤摘要】
一种防混窜的一体式水泥头


[0001]本技术涉及石油装备
，具体涉及一种防混窜的一体式水泥头。

技术介绍

[0002]水泥头是指固井注水泥时，安装在套管顶端的装置。目前，为了更高效的固井作业，通常需要用水泥头同时连接多部水泥车进行联合作业，以提高泵入井内的水泥浆压力，同时水泥头还兼顾投放胶塞的作用，一般是把胶塞装在水泥头腔内，并在顶替液和水泥浆之间投放，通过胶塞将顶替液和水泥浆间隔防止混窜，同时胶塞还可以将套管壁的泥浆刮除，固井结束后等待水泥浆彻底凝固，再用钻头将胶塞和隔离在胶塞下的部分水泥钻碎，以确保油井的畅通；
[0003]但是，固井泵入泥浆作业中，有时由于胶塞下方水泥浆不畅通或流速过慢，造成短暂的胶塞下方水泥浆压力大于上方顶替液的压力，此时水泥浆会沿着胶塞外周上窜至顶替液中，造成顶替液的浑浊污染。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种防混窜的一体式水泥头，其结构合理，能够在高压泵入水泥浆的工况下，防止水泥浆混窜。
[0005]本技术的技术方案是：
[0006]一种防混窜的一体式水泥头，包括水泥头和防混窜胶塞；
[0007]所述水泥头包括上本体、下本体和销钉，所述上本体和下本体螺纹连接，且在其内部构成连通的流道，所述上本体和下本体的螺纹处分别对应设有通孔和盲孔，所述销钉穿入通孔和盲孔内，所述上本体和下本体的一侧均设有用于连接高压管汇的侧孔，所述下本体上还设有挡销孔，所述挡销孔上螺纹连接有螺旋挡销，所述螺旋挡销的水平高度高于下本体上的侧孔；
[0008]所述防混窜胶塞包括位于同一轴线上的上塞体、中塞体和下塞体，所述上塞体和下塞体之间固定连接有导向杆，所述中塞体套装在导向杆上滑动，所述中塞体的底部设有朝下开口的膨胀腔，所述下塞体的顶部设有与膨胀腔配合的膨胀台；
[0009]所述防混窜胶塞位于上本体和下本体构成的流道内，且防混窜胶塞的底部抵在螺旋挡销位于下本体腔内的部分上。
[0010]优选的，所述导向杆的外周上套有弹簧，所述弹簧的两端分别支撑膨胀腔的内底面和膨胀台的上底面。
[0011]优选的，所述膨胀腔、膨胀台和导向杆位于同一轴线上。
[0012]优选的，所述膨胀腔为圆柱形，所述膨胀台为圆台形。
[0013]优选的，所述膨胀台的上底的半径小于膨胀腔的半径，所述膨胀台的下底的半径大于膨胀腔的半径。
[0014]优选的，所述上本体顶部螺纹连接有端盖，所述下本体底部安装有下接头。
[0015]优选的，所述下接头为由壬接头或卡箍接头。
[0016]优选的，所述防混窜胶塞的上塞体和下塞体均为内置金属骨架外部包裹橡胶材质，所述中塞体的材质为橡胶。
[0017]本技术与现有技术相比较，具有以下优点：
[0018]通过在水泥头的上本体和下本体的螺纹连接处设置的销钉，提高了上本体和下本体连接的牢固性和可靠性，同时还避免对上本体和下本体的焊接，以及焊点应力集中高压泵入水泥浆时容易泄露的问题；
[0019]通过在水泥头内放置的防混窜胶塞，能够有效防止油井下方水泥浆受阻时，避免胶塞下方的水泥浆在沿着胶塞的外周向上窜入顶替液，污染顶替液的问题。
附图说明
[0020]图1为本技术的结构示意图；
[0021]图2为水泥头结构示意图；
[0022]图3为图2中A处放大图；
[0023]图4为防混窜胶塞结构示意图；
[0024]图中：1、端盖，2、上本体，3、下本体，4、螺旋挡销，5、下接头，6、高压管汇，7、侧孔，8、盲孔，9、通孔，10、销钉，11、防混窜胶塞，12、上塞体，13、中塞体，14、下塞体，15、导向杆，16、膨胀腔，17、膨胀台。
具体实施方式
[0025]下面是结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0026]实施例1：
[0027]参照图1至图3所示，一种防混窜的一体式水泥头，包括水泥头和防混窜胶塞11；
[0028]水泥头包括上本体2、下本体3和销钉10，上本体2和下本体3螺纹连接，并且在上本体2和下本体3内部构成连通的流道，上本体2的螺纹处设有通孔9，下本体3的螺纹处设有与通孔9对应的盲孔8，销钉10依次穿入通孔9和盲孔8内将上本体2和下本体3固定，通过销钉10防止上本体2和下本体3螺纹连接的松动。
[0029]上本体2和下本体3的一侧均设有侧孔7，侧孔7与高压管汇6的出口连通，高压管汇6的入口与水泥泵车的出口连通，下本体3上还设有挡销孔，挡销孔上螺纹连接有螺旋挡销4，螺旋挡销4的水平高度高于下本体3上的侧孔7的高度。
[0030]参照图4所示，防混窜胶塞11包括位于同一轴线上的上塞体12、中塞体13和下塞体14，上塞体12和下塞体14之间固定连接有导向杆15，中塞体13上设有与导向杆15滑动配合的孔，中塞体13套装在导向杆15上，并且能够沿着导向杆15能够上下滑动，中塞体13的底部设有开口朝下的膨胀腔16，下塞体14的顶部设有与膨胀腔16配合的膨胀台17，当膨胀台17进入膨胀腔16时，迫使膨胀腔16扩张，从而使中塞体13产生形变向膨胀。
[0031]防混窜胶塞11位于上本体2和下本体3构成的流道内，且防混窜胶塞11的底部抵在螺旋挡销4位于下本体3腔内的部分上，螺旋挡销4用于防混窜胶塞11的限位，当下固井作业中下放胶塞时，通过旋转螺旋挡销4，将抵在防混窜胶塞11底部的部分旋出，从而使防混窜胶塞11能够沿着水泥头的流道下行。
[0032]作业步骤：
[0033]首先，将与上本体2上的侧孔7连接的高压管汇6关闭，将与下本体3上的侧孔7连接的高压管汇6开启，通过泵车将水泥浆沿着水泥头的流道泵入套管内；
[0034]下一步，待泥浆输送完毕后，将与下本体3上的侧孔7连接的高压管汇6关闭，将与上本体2上的侧孔7连接的高压管汇6开启，同时将螺旋挡销4旋出，此时防混窜胶塞11不受螺旋挡销4的限位；
[0035]下一步，通过泵车将顶替液沿水泥头泵入套管内，并利用防混窜胶塞11将上方的顶替液和下方的水泥浆分割，不断泵入顶替液直至将防混窜胶塞11推至油井的底部；
[0036]最后，待水泥浆凝固后，利用钻头将油井底部的防混窜胶塞11和凝固在防混窜胶塞11下方的部分水泥浆钻碎，从而使油井畅通。
[0037]防混窜胶塞11工作原理：
[0038]下放胶塞作业时，防混窜胶塞11上方的顶替液压力大于下方的水泥浆压力，此时膨胀台17和膨胀腔16处于分离状态，顶替液推动防混窜胶塞11向下移动；
[0039]油井下方水泥浆受阻时，顶替液压力小于水泥浆压力，水泥浆推动下塞体14向上移动，此时膨胀台17进入膨胀腔16，中塞体13产生形变膨胀，迫使中塞体13与套管的内壁紧密的贴合，从而防止胶塞下方水泥浆在胶塞的外周向上窜入顶替液；
[0040]油井下方水泥浆阻力消减后，顶替液压力大于水泥浆压力，顶替液推动上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防混窜的一体式水泥头，其特征在于：包括水泥头和防混窜胶塞；所述水泥头包括上本体、下本体和销钉，所述上本体和下本体螺纹连接，且在其内部构成连通的流道，所述上本体和下本体的螺纹处分别对应设有通孔和盲孔，所述销钉穿入通孔和盲孔内，所述上本体和下本体的一侧均设有用于连接高压管汇的侧孔，所述下本体上还设有挡销孔，所述挡销孔上螺纹连接有螺旋挡销，所述螺旋挡销的水平高度高于下本体上的侧孔；所述防混窜胶塞包括位于同一轴线上的上塞体、中塞体和下塞体，所述上塞体和下塞体之间固定连接有导向杆，所述中塞体套装在导向杆上滑动，所述中塞体的底部设有朝下开口的膨胀腔，所述下塞体的顶部设有与膨胀腔配合的膨胀台；所述防混窜胶塞位于上本体和下本体构成的流道内，且防混窜胶塞的底部抵在螺旋挡销位于下本体腔内的部分上。2.根据权利要求1所述的一种防混窜的一体式水泥头，其特征在于：所述导向杆的外周上套有弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铁军，
申请(专利权)人：王铁军，
类型：新型
国别省市：