[实用新型]具有定位功能的水泥塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻完井领域，尤其涉及一种用于固井的具有定位功能的水泥塞。

背景技术

固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节，固井是指向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业，固井作业能够将油气水层严密封隔，封固疏松易坍塌或不同压力的地层，为继续钻进或完井生产创造条件，同时封隔含流体的地层,避免干扰。

现有的钻井方式主要有钻杆钻井和套管钻井。钻杆钻井时，通常采用的固井方法之一是在钻杆钻井达到预定深度后提出钻杆下入套管，位于最下节的套管的底部安装有一个单向阀(常称为水泥浮鞋)，防止水泥浆回返，套管下到规定深度后，循环钻井泥浆清洗井壁，打入前置液(前置液的作用是清洗套管内壁)，然后下入第一个胶塞后再打入水泥浆，水泥浆灌注完成后，下入第二个胶塞，打入顶替液，顶替液推动两个胶塞持续下行到最下面单向阀处，当顶替液将水泥浆全部顶替到套管和井壁之间的环空后，单向阀关闭，压力上升，注水泥完成。钻杆钻井时采用的第二种固井方法与前述的第一种方法在打入前置液及之前的步骤相同，该方法中打入前置液之后直接打入水泥浆，水泥浆灌注完成后，下入一个胶塞，打入顶替液，顶替液推动胶塞持续下行到最下面单向阀处，当顶替液将水泥浆全部顶替到套管和井壁之间的环空后，单向阀关闭，压力上升，注水泥完成。

上述的两种固井方法中，位于最下方的套管的底部安装有单向阀(水泥浮鞋)，作用是防止水泥浆倒灌，但是水泥浆或者其他液体在泵入后可能会损坏单向阀(水泥浮鞋)，导致其无法正常工作。

另外，套管钻井方式越来越普遍的被采用，其优势是钻完井后套管不再提出地面，从而节省了下套管的时间。在套管钻井过程中，为了在钻井过程中能够循环泥浆，所以套管柱上不会安装有单向阀等装置，防止循环被破坏而造成钻井失败。因此在固井时需下入专门为套管钻井设计的固井工具来完成固井。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种具有定位功能的水泥塞，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有定位功能的水泥塞，同时适用于钻杆钻井和套管钻井的固井需求，避免底部单向阀失效带来的钻井损失，实现固井过程平稳，固井效果好。

本实用新型的目的是这样实现的，一种具有定位功能的水泥塞，所述具有定位功能的水泥塞包括一中心管，所述中心管的中心处形成有上下贯通的第一连通孔，所述中心管外壁下部形成有第一凸台，所述第一凸台底面抵靠有套设于所述中心管外壁底部的能径向伸缩的下密封套，所述中心管内侧底部连接有能轴向固定所述下密封套的底部端盖，所述底部端盖中心处设置有与所述第一连通孔贯通的第二连通孔；所述中心管上、位于所述第一凸台上方周向均匀滑动设有多个竖直设置的、能径向伸缩的卡止部，所述卡止部外壁底部设有卡紧牙段，各所述卡止部顶面与套设于所述中心管上的一上压盖底部相抵靠，所述上压盖顶部抵靠有一顶部套设于所述中心管上的上密封圈；所述中心管顶部连接有顶部端盖，所述顶部端盖通过多个剪切销钉与所述上密封圈、所述上压盖固定连接，所述顶部端盖中心处设置有第三连通孔，所述第三连通孔内设置有能开启的密封盖结构。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述中心管外壁、位于所述第一凸台上方周向均匀设有多个竖直设置的第一滑槽，所述第一凸台上与各所述第一滑槽相对应的设有第一燕尾槽，各所述第一燕尾槽由对应的所述第一滑槽下端向所述第一凸台的下部外壁呈倾斜设置，所述第一燕尾槽的槽底构成第一斜面；所述上压盖外壁底部与所述第一滑槽相对应的设有第二燕尾槽，各所述第二燕尾槽由对应的第一滑槽顶端向所述上压盖上部外壁呈倾斜设置，所述第二燕尾槽的槽底构成第二斜面，各所述卡止部顶部设有与所述第二斜面匹配的第三斜面，各所述卡止部底部设有与所述第一斜面匹配的第四斜面，各所述卡止部滑设于所述第二燕尾槽、所述第一滑槽和所述第一燕尾槽中。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述卡止部的数量为6个。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述上压盖外壁下部设有第一台阶部，所述第二燕尾槽设置于所述第一台阶部的外壁上，所述上密封圈的内侧下部套设于所述上压盖上位于所述第一台阶部上方的外壁上，所述上密封圈的底面与所述第一台阶部的顶面相抵靠。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述顶部端盖顶部设置有连接环板，所述上密封圈内侧顶部形成有直径向下渐缩的锥形凹槽，所述连接环板底面与所述中心管顶面、所述锥形凹槽底面相抵靠，所述剪切销钉自上而下依次与所述连接环板、所述上密封圈、所述上压盖连接。