[实用新型]井管水泥构造浮力塞

说明书

本实用新型涉及一种下井管使用的浮力塞。

水井、油井、天然气井、盐井、煤田通风井等下管时，常遇到井管总重量超过起重设备（钻塔、钻机）的额定负荷或者超过井管本身（或丝扣部分）的抗拉强度，必须采取措施减轻起重设备的负荷及井管承受其本身自重的负荷，以保证安全下管。浮力塞下管法，是利用浮力塞封闭井管中的实管部分，不使井内泥浆进入管内，增大井内泥浆对井管的浮力，从而减轻整个管柱的重量，以适应钻机及钻塔的起重能力，同时也降低了管柱本身由于自重所产生的拉力。这样便在原有设备和井管材料的基础上增加了成井深度，这种方法不受设备，井深、井直径及地层条件限制，已被广泛采用。

现有浮力塞有木制浮力塞，钢制浮力塞和水泥浮力塞三种类型。

木制浮力塞由管箍1和木制浮板2组成，如图1所示，这种浮力塞要求木制浮板压缩量为3mm，压缩量过大或过小均会导致浮力塞失效，因而不仅使用范围小，而且可靠性差，钢制浮力塞由特制管箍1和带钻杆接头2的车有反扣的钢板3组成，如图2所示。管箍内台4直径小于井管内径，在内台4上车反丝扣。另选一块与管箍内台4等厚的圆钢板，在钢板的周边车上与管内台规格相同的丝扣，使之与内台丝扣吻合，松紧适当。并在钢板的中心焊上一个钻杆接头2，以作下管后反出钢浮力塞用。这种浮力塞使井管串形成一个永久性的台阶4，有这个台阶既不利于洗井和修井，也影响井的产量；除此之外，若因偶然性因素造成浮板反不出来，可能造成井报废，损失可达数拾万元。水泥浮力塞如图3所示，它由短管1和水泥石2等组成，水泥石2一般用标准425^＃水泥，按水泥、砂、水比为10：3：3搅拌均匀，灌入特制的短管内捣实，在水中或阴湿地方养护28天即可使用。因为短管1内无任何构造措施，所以，这种浮力塞是靠水泥与井管内壁的粘结力来承受井管所受的浮力的，因而，这种浮力塞容易产生整体滑动。为防止整体滑动，一般浮力塞加工的都很长，这样既浪费了材料，又增加了加工难度和劳动强度，又为使用造成不便和延长钻浮力塞时间。

本实用新型的目的是为提供一种制作简便、造价低、可靠性好、便于使用，又能用于各种井下管使用的水泥浮力塞。

本实用新型是这样实现的，以附图4为例加以说明，在短管1的内管壁加工出凸起物3可以有效地防止水泥石2整体滑动。之后再向短管1中灌入水泥砂浆（或混凝土或水泥浆）、捣实、养护28天即可使用。由于短管1的内壁有凸起物3，能有效地防止水泥石2在短管1中整体滑动，所以本实用新型中的短管1的长度仅为传统水泥浮力塞长度的1／4。

使用该浮力塞应根据成井深度，井管抗拉强度及起重设备能力等来确定。如井深为1410米，井管为Φ193.7mm丝扣连接井管，井管壁厚为8.33mm，每米重37.8公斤，井内泥浆密度为1.05公斤／升，预计下管1400米，钻塔起重能力为23吨，预期下完井管时钻塔负荷为15吨，应在井管下入井内403米左右在井管串中安装浮力塞，从而保证井管下完时钻塔负荷为15吨，下完井管时浮力塞距地面997米左右。下管完成后固井（回填砾料等），向井管内注水，注满水后用钻头将水泥浮力塞水泥石钻掉。

本实用新型用以下实施例给出（参看附图4）：它由内壁加工出凸起物3的短管1和水泥石2等组成。如将本实用新型下入井下1000米深处，短管1的长度为600mm，其两端各留出100mm加工出丝扣或焊接坡口，以便与井管连接，其余400mm管内壁车出一组高1mm，宽3－5mm的环形凸起物3，各凸起物3之间的间隙为5－20mm；水泥石2为短管1内部灌入的水泥砂浆，一般采用425^＃水泥，按水泥、砂、水比为10：4：3，搅拌均匀，灌入捣实，在水中或阴湿地方养护28天即可。

本实用新型为系列产品，可以用各种井管作短管1，灌入水泥浆或水泥砂浆或混凝土，制成浮力塞以适应各种井下管的需要。

本实用新型制作简便，造价低，可靠性好，便于使用，可用于水井、油井、天然气井、盐井、煤田通风井等下管作业。因该实用新型与传统的水泥浮力塞相比，体积小，重量轻，可以大大减少库房浮力塞贮存空间，节约安装与养护投资。