一种滑套式内管注水泥器插入装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种滑套式内管注水泥器插入装置，属于油气井固井工具领域。本装置包括插入头和钻杆胶塞；所述插入头包括插入头本体，在所述插入头本体内开有与其同轴线的中心通孔，在所述插入头本体的壁上开有至少一个循环孔，其与中心通孔连通；在所述中心通孔内设置有内滑套，移动所述内滑套能够打开或者关闭所述循环孔；在所述钻杆胶塞上设置有卡簧，在所述内滑套的内壁上设有卡簧槽，所述卡簧能够卡入所述卡簧槽内。本装置具有替浆指示功能，能够准确判断替浆量、能够循环干净套管与钻杆环空中的残留水泥浆、能隔离水泥浆与水泥浆，防止水泥浆污染、能够清洁钻杆，消除潜在风险。

【技术实现步骤摘要】
一种滑套式内管注水泥器插入装置
本技术属于油气井固井工具领域，具体涉及一种滑套式内管注水泥器插入装置。
技术介绍
水泥浆固井作业是石油钻探过程中的重要环节之一，在大尺寸套管固井作业中，为有效提高固井效率、节约固井成本，广泛使用了内管注水泥工具。但现有内管注水泥工具存在着一些问题，例如缺少碰压指示功能，不能准确判断替浆量；其次，若内管注水泥器的密封机构出现密封失效，会导致水泥浆残留在套管中，影响下一开次的钻完井作业。因此，急需研制一种可解决上述问题的内管注水泥器。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种滑套式内管注水泥器插入装置，具有替浆指示功能，能够准确指示注入水泥浆的用量，避免环空替空，顶替不到位等问题；其次配套使用的钻杆胶塞具有隔离功能，能够刮拭钻杆内壁，防止水泥浆污染；并且其特有的滑套结构，在注水泥作业结束后，能够进行管内循环，避免因内管注水泥器密封失效造成的套管内水泥浆残留，多注水泥，浪费水泥等问题，具有良好的经济价值和社会价值。本技术是通过以下技术方案实现的：一种滑套式内管注水泥器插入装置，包括插入头和钻杆胶塞；所述插入头包括插入头本体，在所述插入头本体内开有与其同轴线的中心通孔，在所述插入头本体的壁上开有至少一个循环孔，其与中心通孔连通；在所述中心通孔内设置有内滑套，移动所述内滑套能够打开或者关闭所述循环孔；在所述钻杆胶塞上设置有卡簧，在所述内滑套的内壁上设有卡簧槽，所述卡簧能够卡入所述卡簧槽内。所述内滑套为套筒结构，其通过打开剪钉固定在所述插入头本体的中心通孔内；所述内滑套将循环孔关闭，在循环孔两侧的内滑套的外壁上分别开有至少一个密封圈槽，在密封圈槽内设有密封圈，用于内滑套的外壁与插入头本体的内壁之间的密封。在所述钻杆胶塞的后段设有多个皮碗，在所述钻杆胶塞的前段开有密封槽，在密封槽内安装有密封圈，用于钻杆胶塞的外壁与内滑套的内壁之间的密封；所述钻杆胶塞的前段的外径与内滑套的内径相同；在所述密封槽的前方的钻杆胶塞的外壁上开有卡簧安装槽，在卡簧安装槽内安装所述卡簧。所述插入头本体的外壁呈阶梯轴结构，包括外径依次减小的末段、中段和前段；在所述末段、中段的过渡处形成后台阶，在所述中段、前段的过渡处形成前台阶；所述循环孔设置在中段的壁上；在所述插入头本体的壁上开有在圆周上均布的4个循环孔。在所述循环孔的每一侧的内滑套的外壁上分别开有两个密封圈槽，在每个密封圈槽内均设有密封圈。在所述前台阶处设置有承压锥体；所述承压锥体的小径端的内壁与所述插入头本体的前段外壁连接，两者的直径相同；所述承压锥体的大径端的内壁与所述插入头本体的中段外壁连接，大径端的直径大于所述插入头本体的中段的直径。所述承压锥体的内壁上设有螺纹，在插入头本体的外壁上设有螺纹，所述承压锥体通过螺纹固定在所述插入头本体上。在所述插入头本体的末段的内壁上设有钻杆扣，在其前段的外壁上开有至少一个密封圈槽，在密封圈槽内安装有密封圈。在所述插入头本体前段的外壁上开有4个密封圈槽，在每个密封圈槽内均安装有密封圈。在所述插入头本体的中段的外壁上设置有侧翼，所述侧翼位于后台阶与承压锥体的大径端端面之间；所述侧翼的外径大于所述承压锥体的大径端的外径，所述承压锥体的大径端的外径大于所述插入头本体的末段的外径；在所述插入头本体的中段的外壁上设置有4个在圆周上均布的侧翼。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)具有替浆指示功能，能够准确判断替浆量。(2)具有内滑套结构，在保证注水泥作业成功进行的同时，提供后续循环通道，能够循环干净套管与钻杆环空中的残留水泥浆。(3)具有配套的钻杆胶塞，能隔离水泥浆与水泥浆，防止水泥浆污染；(4)具有配套的钻杆胶塞，钻杆胶塞可刮拭钻杆内壁，清洁钻杆，消除潜在风险。附图说明图1是滑套式内管注水泥器插入装置的正视图；图2是钻杆胶塞正视图；图3是滑套式内管注水泥器的固井状态结构示意图；图4是滑套式内管注水泥器的替浆指示状态结构示意图；图5是滑套式内管注水泥器的循环状态结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细描述：在进行大尺寸套管水泥浆固井作业时，通常采用内管注水泥器插入装置与插座配合使用的方式。内管注水泥器插座通过套管扣连接在套管上，下入到目的层位。开始进行注水泥作业时，将内管注水泥器插头通过钻杆扣连接在钻杆最底部，下入到内管注水泥器插座中，插头前端的密封圈与插座内部形成密封，插头内部的管状结构为水泥浆提供过流通道。注水泥作业结束后，上提钻具拔出插头。但现有的内管注水泥器不具备替浆指示功能，不能准确判断水泥替浆量。并且插座的内部通常采用易钻材料，在插头插座插入过程中，可能会出现密封不严或密封失效的问题。本技术的滑套式内管注水泥器插入装置包括插入头和钻杆胶塞。其中插入头由插入头本体、内滑套、打开剪钉、承压锥体、密封圈、侧翼等组成。开始进行注水泥作业时，将内管注水泥器插入头通过钻杆扣连接在钻杆最底部，下入到内管注水泥器插座中，插入头前端的密封圈与插座内部形成密封，插入头内部的管状结构为水泥浆提供过流通道。当注水泥作业结束后，在钻具中投入钻杆胶塞，钻杆胶塞的卡簧与内滑套复合并形成密封，在井口即会出现碰压指示。继续憋压至一定压力后，打开剪钉被剪断，循环孔被打开。若插入头和插座间出现密封不严或密封失效，钻具和套管间会存在一部分残留水泥浆。循环孔打开后，进行一段时间循环，可将残留水泥浆顶替出，为后续的钻井、固井作业提供良好基础，提高固井质量。循环结束后，通过上提钻具，即可将插入头和钻杆胶塞一起提出。如图1-图5所示，本技术的滑套式内管注水泥器插入装置包括插入头和钻杆胶塞。图1是滑套式内管注水泥器插入装置的正视图。插入头本体1前端有4组密封圈7，与插座9形成密封。承压锥体6通过螺纹连接在插入头本体1上。四个侧翼5均布焊接在本体1四周。插入头本体1中部设有四个在圆周上均布的循环孔。内滑套3通过打开剪钉2与本体1连接，内滑套3通过四道密封圈4使循环孔处于关闭状态并形成密封。本技术提供的滑套式内管注水泥器插入头通过钻杆扣连接在钻具最下端。插入头本体前端采用多组密封圈与插座内部形成密封。本体四周均布焊接4只侧翼，在下入过程中起到居中和扶正作用。本体中部均布4个循环孔，内滑套通过打开剪钉与本体连接。注水泥作业开始前，将内管注水泥器插座9通过套管扣连接在套管上，下入到目的层位。开始进行注水泥作业时，将内管注水泥器插入头1通过钻杆扣连接在钻杆最底部，下入到内管注水泥器插座9中，插入头1前端的密封圈7与插座9内部形成密封，水泥浆通过插入头1内部的管状结构注入。在注水泥过程中，内滑套3通过打开剪钉2固定在本体1上，并通过密封圈4使循环孔处于关闭状态。当注水泥作业结束后，在钻具中投入钻杆胶塞8，打入顶替泥浆，当钻杆胶塞8下入到插入头内滑套4的卡簧槽处，钻杆胶塞8的卡簧与内滑套3复合并形成密封，在井口即会出现碰压指示。继续憋压至一定压力后，打开剪钉2被剪断，钻杆胶塞8带动内滑套3继续下落在插入头1的台阶上，循环孔被打开。若插入头1和插座间9出现密封不严或密封失效，钻具和套管间会存在一部分残留水泥浆。当循环孔打开后，进行一段时间循环，可将残留水泥浆顶替出，为后续的钻井、固井作业提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑套式内管注水泥器插入装置，其特征在于：所述滑套式内管注水泥器插入装置包括插入头和钻杆胶塞；所述插入头包括插入头本体，在所述插入头本体内开有与其同轴线的中心通孔，在所述插入头本体的壁上开有至少一个循环孔，其与中心通孔连通；在所述中心通孔内设置有内滑套，移动所述内滑套能够打开或者关闭所述循环孔；在所述钻杆胶塞上设置有卡簧，在所述内滑套的内壁上设有卡簧槽，所述卡簧能够卡入所述卡簧槽内。

【技术特征摘要】
1.一种滑套式内管注水泥器插入装置，其特征在于：所述滑套式内管注水泥器插入装置包括插入头和钻杆胶塞；所述插入头包括插入头本体，在所述插入头本体内开有与其同轴线的中心通孔，在所述插入头本体的壁上开有至少一个循环孔，其与中心通孔连通；在所述中心通孔内设置有内滑套，移动所述内滑套能够打开或者关闭所述循环孔；在所述钻杆胶塞上设置有卡簧，在所述内滑套的内壁上设有卡簧槽，所述卡簧能够卡入所述卡簧槽内。2.根据权利要求1所述的滑套式内管注水泥器插入装置，其特征在于：所述内滑套为套筒结构，其通过打开剪钉固定在所述插入头本体的中心通孔内；所述内滑套将循环孔关闭，在循环孔两侧的内滑套的外壁上分别开有至少一个密封圈槽，在密封圈槽内设有密封圈，用于内滑套的外壁与插入头本体的内壁之间的密封。3.根据权利要求1所述的滑套式内管注水泥器插入装置，其特征在于：在所述钻杆胶塞的后段设有多个皮碗，在所述钻杆胶塞的前段开有密封槽，在密封槽内安装有密封圈；所述钻杆胶塞的前段的外径与内滑套的内径相同；在所述密封槽的前方的钻杆胶塞的外壁上开有卡簧安装槽，在卡簧安装槽内安装所述卡簧。4.根据权利要求1所述的滑套式内管注水泥器插入装置，其特征在于：所述插入头本体的外壁呈阶梯轴结构，包括外径依次减小的末段、中段和前段；在所述末段、中段的过渡处形成后台阶，在所述中段、前段的过渡处形成前台阶；所述循环孔设置在中段的壁上；在所述插入头本体的壁上开有在圆周上均布的4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵聪，姚辉前，金磊，李振，张冠林，马善坤，邓继文，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，德州大陆架石油工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11