[发明专利]胶塞和包含其的用于油管固井的碰压工具

说明书

本发明提出了一种胶塞和包含其的用于油管固井的碰压工具，该胶塞包括胶塞芯，在从下到上方向上，胶塞芯具有依次固定连接的插入头、主体和连接尾，在插入头的外壁上设置有环形的安装槽；套设在连接尾的外壁上的皮碗；设置在安装槽处的用于限定胶塞的位置的第一锁定件，胶塞在下行到位后，其上的第一锁定件能与提前设置在油管的工作筒上的第二锁定件配合，从而锁定胶塞的位置，实现了有效避免水泥浆回流的目的，提高了油管固井质量。

技术领域

本发明属于石油天然气井固井技术领域，具体涉及一种胶塞和包含其的用于油管固井的碰压工具。

背景技术

随着油气勘探领域不断向非常规气(致密气、页岩气、煤层气)发展，面对的对象也越来越复杂，施工周期越来越长。

常规建井完钻后，需要下入油层套管进行固井操作，再实施下入油管进行射孔、改造、采气等作业。这种建井方式周期长、成本高。而一体化建井技术可以有效克服上述问题，能大幅降低建井成本，提高油气田开发效益。

在一体化建井中，可以采用油管进行固井。而现有的油管固井中，常常采用常规胶塞进行顶替作业。在操作过程中时常出现胶塞顶替完后，水泥浆倒流，影响滑套开启的问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种胶塞和包含其的用于油管固井的碰压工具。该胶塞与油管的工作筒配合，实现卡接以限定胶塞的位置，从而在固井水泥浆注浆完成后，有效避免水泥浆回流，提高油管固井质量，有助于保证后续完井工具下入的井筒质量。

根据本发明的一方面，提出了一种胶塞，包括：

胶塞芯，在从下到上方向上，胶塞芯具有依次固定连接的插入头、主体和连接尾，在插入头的外壁上设置有环形的安装槽，

套设在连接尾的外壁上的皮碗，

设置在安装槽处的用于限定胶塞的位置的第一锁定件。

在一个实施例中，安装槽的底壁构造为第一直筒段，安装槽的下壁面构造为使得插入头在从上到下方向上外径增加的第一斜面段，同时，第一锁定件构造为C型棘齿环，C型棘齿环的内壁面的上端构造为能与第一直筒段配合的第一段，内壁面的下端构造为能与第一斜面段配合的第二段，C型棘齿环的上端面可以与主体的下端面抵接。

在一个实施例中，第一斜面段向下延伸以与第二直筒段连接，在第二直筒段的下端依次设置第二斜面段和导入段，其中，第二斜面段使得插入头在从上到下方向上外径逐渐减小，导入段构造为球面段。

在一个实施例中，在主体的外壁上设置用于安装密封圈的密封槽。

在一个实施例中，在主体的外壁上设置朝向上的第一台阶面，在主体的外壁上设置朝向下的第二台阶面，第二台阶面位于第一台阶面之下，其中，密封槽设置在第一台阶面和第二台阶面之间的主体的外壁上。

在一个实施例中，第一台阶面与轴向之间的角度为130-140度，而第二台阶面与轴向形成的角度为145-155度。

在一个实施例中，主体的上端设置有外径尺寸相对增加的过渡段，皮碗套接在连接尾后，皮碗的主体外径与过渡段的外径相同。

在一个实施例中，胶塞芯为整体式结构，且皮碗通过硫化设置在连接尾的外壁上。

在一个实施例中，在主体的外壁上轴向间隔式设置多个密封槽。

根据本发明的另一方面，提出了一种用于油管固井的碰压工具，包括：

上述的胶塞，

连通式设置在油管上的工作筒，工作筒的内腔中设置有第二锁定件，

其中，当胶塞投入到油管内腔中后，第一锁定件能与第二锁定件配合而限定胶塞的位置。