[发明专利]尾管胶塞装置

说明书

本发明涉及尾管固井装置技术领域，是一种尾管胶塞装置，包括芯轴、套管胶塞总成、上压帽、下压帽、内滑套、解锁剪钉、上接头、脱塞剪钉和棘爪套，在芯轴外侧套装有套管胶塞总成，在芯轴的上端外侧固定安装有下端压紧在套管胶塞总成上的上压帽，在芯轴的下端外侧固定安装有上端抵紧在套管胶塞总成底面的下压帽；内滑套的下部外侧套装在芯轴的上部内侧且两者通过解锁剪钉连接在一起。本发明结构合理而紧凑，使用方便省力，不易提前失效，可靠性高，可使钻杆胶塞和套管胶塞总成之间能保持良好的附和压力，还可以避免套管胶塞总成在装配及入井过程中的磨损，从而有助于尾管固井保持质量稳定。

技术领域

本发明涉及尾管固井装置技术领域，是一种尾管胶塞装置。

背景技术

尾管固井施工中，大小胶塞(套管胶塞与钻杆胶塞)附和压力是判断钻杆胶塞与尾管胶塞实现锁定及套管胶塞正常下行的重要数据，附和压力与套管胶塞的结构设计密切相关。目前广泛使用的尾管胶塞与悬挂器连接仅靠剪切销钉固定，这种结构在大小胶塞附和时，可能造成两个胶塞还未实现完全附和就会造成剪切销钉被剪断的情况（原因可能是管内外存在压差，套管胶塞中与钻杆胶塞密封处不干净），这样将造成钻杆胶塞在下行过程中与套管胶塞脱开，致使井内留有“灰塞”即水泥塞，以及混浆和无法碰压等情况，将严重影响尾管固井质量。

发明内容

本发明提供了一种尾管胶塞装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有套管胶塞与钻杆胶塞存在的附和压力不足，剪钉易提前剪断，导致失效，使得钻杆胶塞在下行过程中与套管胶塞脱开，出现井内留有水泥塞，以及混浆和无法碰压等情况，严重影响尾管固井质量的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种尾管胶塞装置，包括芯轴、套管胶塞总成、上压帽、下压帽、内滑套、解锁剪钉、上接头、脱塞剪钉和棘爪套，在芯轴外侧套装有套管胶塞总成，在芯轴的上端外侧固定安装有下端压紧在套管胶塞总成上的上压帽，在芯轴的下端外侧固定安装有上端抵紧在套管胶塞总成底面的下压帽；内滑套的下部外侧套装在芯轴的上部内侧且两者通过解锁剪钉连接在一起，内滑套的上部位于上压帽内侧且两者之间形成环空腔，对应内滑套下方位置的芯轴内侧设有下限位环台；上接头的下部内侧套装在上压帽的上部外侧且两者通过脱塞剪钉连接在一起；在上接头内固定安装有下部卡入环空腔内且能与上压帽内壁形成限位并能在内滑套下行后解除限位的棘爪套。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述棘爪套可包括呈上下依次分布的圆环段和爪瓣段，爪瓣段通过沿圆周分布的纵向槽分隔形成至少两片棘爪瓣，每片棘爪瓣的顶端均与对应位置的圆环段底面固定在一起；圆环段位于上压帽上方且与上接头的内侧固定安装在一起，爪瓣段卡入环空腔内，对应棘爪瓣下部位置的上压帽的内侧设有内环槽，每片棘爪瓣的下端外侧均固定有卡入对应内环槽内的限位凸块。

上述套管胶塞总成可包括挡环和至少两个呈上下依次分布的套管胶圈，套管胶圈包括筒圈和翼圈，在筒圈的中部外侧设有呈上口宽下口窄的倒锥台状的翼圈；每两相邻的套管胶圈之间均设有挡环，且位于上方的筒圈的下部压紧于挡环的上部内侧，位于下方的筒圈的上部压紧于挡环的下部内侧；上压帽的下部外侧设有压紧在顶部筒圈的上部外侧的上压环，下压帽的上部外侧设有压紧在底部筒圈的下部外侧的下压环。

上述内滑套的下部外侧可沿圆周分布有至少一个防转导向槽，对应各个防转导向槽位置的芯轴上均固定安装有内端卡入对应防转导向槽内的防转钉。

上述下压帽的下部外侧可设有外环槽，在外环槽内套装有自锁环，下压帽的下端外侧固定安装有位于自锁环下方的安装套，自锁环为开口环，在开口环外侧分布有截面呈三角形的自锁倒齿，自锁倒齿的下边线呈向外上方倾斜状，自锁倒齿的上边线呈水平状或向外上方倾斜状。

上述上接头与芯轴之间、芯轴与上压帽之间、芯轴与下压帽之间以及分别对应解锁剪钉上方和下方位置的内滑套与芯轴之间均可设有密封圈。

上述下压帽的下部外侧可设有密封环槽，在密封环槽内安装有密封圈。