[实用新型]用于固井的环空加压胶塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于固井的环空加压胶塞，属于石油钻井领域。

背景技术

随着钻井技术的发展以及油气开采难度的增加，井下复杂情况相应增加，因此保证固井质量的难度越来越大，同时对固井技术以及作业质量的要求不断提高。在长封固段井、使用封隔器的井以及无技术套管的井等情况中，固井替浆后，难以实现环空憋压或环空憋压的有效传递到井底，导致无法解决水泥浆失重后产生的油气水上窜、水浸等问题，从而造成封固质量差。

现有技术中的用于固井的工具通常是管外封隔器，同时采用不同的水泥浆体系，与环空憋压和稳压平衡设计工艺配合使用。现有技术的效果并不理想，特别是对于第二界面而言，层与层之间不能实现有效的封固。

实用新型内容

现有技术中主要存在以下几方面问题：1）在长封固段井中，固井替浆后需进行环空憋压，但是环空压力很难传递到井底，造成下部水泥浆失重后油气水上窜；2）在使用管外封隔器进行封隔固井时，完成封隔器涨封后，无法对井下部进行环空憋压；3）在无技术套管的井内，固井后不能进行环空憋压。综上所述，易造成水泥浆失重后油气水浸，影响固井质量。

针对现有技术中，在替浆后环空憋压无法有效传递到井底从而造成固井效果不理想，装置结构复杂灵活度低，以及固井胶塞与环空底部加压器配合使用带来问题等缺陷，本实用新型提出了一种用于固井的环空加压胶塞，解决了上述问题。

本实用新型提出了一种用于固井的环空加压胶塞，包括：胶碗；固定在胶碗内的中空的芯体，芯体的下端连接有底盖，在芯体的内腔中设有弹性件，以及下部与弹性件操作性相连且上部穿过内腔的上端开口伸出的活塞；通道，其上端位于内腔开口的侧壁中，下端通到芯体的自由底面。

在一个实施例中，活塞的纵向截面为倒T形，具有活塞细径部分和活塞宽径部分，其中活塞宽径部分具有延伸出来的活塞台阶面，并且底盖的纵向截面为倒T形，具有底盖细径部分和底盖宽径部分，其中底盖宽径部分具有延伸出来的底盖台阶面。

在一个实施例中，活塞细径部分卡入芯体的内腔的上端开口并伸出，活塞宽径部分卡在芯体的内腔中，并且活塞台阶面顶靠芯体顶部的内壁。

在一个实施例中，活塞细径部分之外套有密封圈。

在一个实施例中，密封圈位于芯体的围绕活塞细径部分处的槽中。

在一个实施例中，弹性件为弹簧，弹簧套在底盖细径部分之外且位于底盖台阶面上。

在一个实施例中，当弹簧位于其展开位置时活塞顶部的位置与通道上端的距离小于弹簧的最大形变量。

在一个实施例中，底盖与芯体之间通过螺纹连接。

在一个实施例中，胶碗通过模具硫化在芯体上。

在一个实施例中，胶碗的内壁上具有凸起，在芯体的外壁的与凸起相对应的位置处具有与凸起相适配的凹陷。

本实用新型通过设计倒T形的活塞、底盖和位于二者之间的弹性件，以及在芯体中布置进液通道，通过活塞的位置控制进液通道的通断，影响水泥浆的流动，从而控制压力。

如此地，解决了高压注水层及高压井的固井难题，可平衡高压水层，消除水泥浆失重时水窜的影响。同时，在高压水层固井时，缩短了水泥浆的凝固时间，提高了凝固质量，有效地保证了层与层之间的封隔效果。

并且相比现有技术，根据本实用新型的胶塞将活塞部分与憋压过流通道一体化设计，结构简单，节省了装置占用的空间，非常适合在井下有限的空间中使用。同时成本和工序得到节省。

附图说明

以下结合附图来对本实用新型进行详细的说明。然而应当理解，这些附图仅用于显示本实用新型的结构，并不对本实用新型起任何限制作用。

图1显示了根据本实用新型的胶塞的示意性剖视图；

图2显示了根据本实用新型的胶塞的施工管串的示意性剖视图，其中弹簧处于展开位置；

图3显示了根据本实用新型的胶塞的施工管串的示意性剖视图，其中弹簧处于压缩位置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

参照附图，胶塞50置于纵向延伸的油井中。本文献中所述胶塞50及其部件的“上端”、“上部”、“顶部”等意指相对远离地心的一侧，相反地，“下部”、“下端”、“底部”等意指相对朝向地心的一侧。

参照图1。根据本实用新型的用于固井的环空加压胶塞50包括位于柱状的胶塞50的外侧的纵向延伸的胶碗2。紧邻着胶碗2位于其内的是芯体13。芯体13的内部为柱形空腔。