[实用新型]一种固井胶塞定位装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油工业井下工具技术领域，具体涉及一种固井胶塞定位装置。

背景技术

固井过程中，使用钻井液顶替泥浆。水泥浆不能出管鞋，否则会发生替空，影响固井质量，同时也不能留有过长的水泥塞，以免给后续施工带来影响。因此，需要对钻井液的泵入量进行计算和监控，但是受到井径不规则、计量精度的影响，在实际施工过程中，不能保证计量十分精确。

目前，常用的钻井液计量方法有：1、罐计量，具体地，通过计算泥浆罐中液面的高度变化差，乘以泥浆罐的底面积，理论上可以得知泵入井内的钻井液总量。但是，在固井施工中由于多次倒罐，易发生串罐，导致罐计量不准。2、流量计计量，具体地，在管线中安装流量计，流量计可以显示实时流速、总的流量。但是固井过程中，现场指挥人员会根据情况调整排量，而排量的波动容易导致流量计计量不准。3、泵冲计量，通过对泥浆泵的泵冲数量进行累计，乘以一个冲程的泵入量，可以得知总的泵入井内的钻井液总量。但是，泵的上水系数不同，计算也会存在误差。4、胶塞碰压，具体地，在水泥浆和钻井液中投放胶塞，在管串内部的确定位置设有碰压座，替浆过程中，当胶塞被钻井液顶至碰压座时，胶塞无法继续下行，胶塞上方形成密封，管串内压力升高。现场施工人员通过井口压力测量设备可以及时监测到管串内压力升高，从而判断胶塞到位，并立即停止泵入钻井液。但是，在实际施工过程中，如果固井胶塞发生损坏而导致与胶塞碰压座密封不严，这样，在固井胶塞到位后，压力也不会明显升高，势必影响现场施工人员判断，从而带来替空的风险隐患。同时，在深井的施工过程中，施工压力比较高，也会产生固井胶塞到位后，现场施工人员不能通过井口压力测量设备看出明显的压力上升，从而影响了判断，不能及时停止钻井液的泵入带来替空的风险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种固井胶塞定位装置，可以配合井口压力测量设备准确判断胶塞在管串中的位置，并且，以此为依据来校对罐计量、流量计量、泵冲计量的准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种固井胶塞定位装置，包括：外壳；设于外壳内的内壳，内壳构造为中空的套筒，内壳具有用于配合胶塞的装配端，并且内壳能够沿轴向滑动；和布置在内壳与外壳之间的第一限位装置。

可以根据具体施工情况，在固井管串中预设定位装置，通过外壳与管串连接。当胶塞在泵入的钻井液的压力下沿管串往前移动，当胶塞碰到预设的定位装置，与内壳的装配端配合之后，胶塞无法下行，胶塞上的胶碗与套管内壁形成密封，管串内压力上升，井口压力测量设备可以监测到该压力的上升，从而根据预设的定位装置在管串中的安装位置确定胶塞在管串中的具体位置，并以此为依据得出钻井液的实际泵入量与罐计量、流量计计量、泵冲量计量的差异，从而可以校对出罐计量、流量计计量、泵冲量计量的准确率，为现场施工人员提供参考，避免对停止施工的时机作出误判而影响固井质量。并且，可以在管串中分段预设若干个定位装置，对胶塞进行多次定位，当胶塞与第一个预设的定位装置的内壳装配端配合后，管串内压力上升，当压力上升到突破第一限位装置的阻力时，可以推动内壳沿轴向往前滑动，直到碰到第二个定位装置之后，管串内压力上升，从而可以通过井口压力测量设备再次对罐计量、流量计计量、泵冲量计量的准确率进行校对，以此类推，可以对罐计量、流量计计量、泵冲量计量的准确率进行多次校对，进一步确保校对精准。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步地改进。

在一个优选的实施方式中，内壳上用于固定胶塞的装配端设有与胶塞头配合的部分。这样能够保证胶塞头与内壳紧密配合接触，确保管串内成密封状态，进行憋压。

进一步地，为了确保胶塞与定位装置定位牢靠，装配端与胶塞之间设有第二限位装置。具体地，第二限位装置为卡簧，并且装配端的内壁上设有用于容纳卡簧的第一卡簧槽。

在一个具体的实施方式中，第一限位装置包括剪钉，并且外壳的内周和内壳的外周上对应设置有剪钉孔，剪钉布置在剪钉孔内。

在剪钉的限位作用下，可以确保胶塞与内壳接触装配时，外壳与内壳之间的定位牢靠。当管串内设置有多个定位装置时，在井口泵送钻井液的压力作用下，可以剪断剪钉，推动内壳向前滑动，直到与下一个定位装置相碰，再次对胶塞进行定位来校对罐计量、流量计计量、泵冲量计量的准确率，进一步确保校对精准，以此类推，可以进行多次定位和校对。