[发明专利]浮箍与胶塞互锁装置及应用方法

说明书

浮箍与胶塞互锁装置及应用方法是油、气井固井技术，它克服了目前其它技术的缺点，其结构关系是，胶塞的下部设置铝制锁槽体，其锁槽体与胶塞同心并高温硫化为一体；阻流板的上部设置四个可伸缩的锁销，在锁销安装孔内设置导向槽，锁销上设置导向键,锁销径向无转动，从而保证锁销圆弧面始终向上，提高可靠性；四套锁销3及弹簧安装到孔内后，堵板焊接在阻流板上，构成新的阻流板总成，然后将阻流板总成安装到浮箍内。

技术领域

本发明涉及油、气井固井技术，尤其是浮箍与胶塞互锁装置及应用方法。

背景技术

油、气井固井施工过程中，胶塞完成碰压后，可通过观察顶替液的压力波动判断浮箍单向阀的密封性是否有效。无顶替液涌出，则证明其密封性可靠，此时无需憋压候凝，于是拆除水泥头，候凝、做套管试压准备。但由于井底温度和压力的变化，或因浮箍单向阀的质量（已遭到大排量水泥浆的冲刷）等因素，导致浮箍单向阀密封性能下降。浮箍上部已无向下的压力，未凝固的水泥浆便在井底压力推动下上返，在浮箍上方套管内凝固形成水泥塞，致使人工井底抬高，严重时水泥塞的长度可达100-400米。水泥塞的形成大大增加井队钻塞的工作量，同时导致井内部分水泥环疏松，影响固井质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有安全性和稳定性较强的浮箍与胶塞互锁装置及应用方法，它克服了目前其它技术的缺点，本发明的目的是这样实现的，它包括胶塞、锁槽体、锁销、阻流板、导向槽、堵板、弹簧、导向键，所述胶塞的下部设置铝制锁槽体，其锁槽体与胶塞同心并高温硫化为一体；所述阻流板的上部设置四个可伸缩的锁销，在锁销安装孔内设置导向槽，锁销上设置导向键,锁销径向无转动，从而保证锁销圆弧面始终向上，提高可靠性；四套锁销及弹簧安装到孔内后，堵板焊接在阻流板上，构成新的阻流板总成，然后将阻流板总成安装到浮箍内。

所述阻流板内孔上部设置R4圆角，锁槽体下部的外圆上设置有15°锥面，便于进入阻流环。

所述锁销上部为R25圆弧面，便于胶塞锁槽体进入，锁销下部为直面，可避免下部压力增大时锁销收回，导致互锁失效现象。

本发明的应用方法是：在顶替液的压力推动下，胶塞自水泥头内推出进入套管并下行，到达阻流板上部位置时，锁槽体进入阻流板孔内，锁槽体的15°锥面位置碰压四个锁销的上部R25圆弧面，在圆弧面的导引下继续下行，同时锁销沿导向键和导向槽水平向孔内收缩，当锁槽体下部接触阻流板孔的下部时，锁槽体的环槽与锁销轴线完全对正，锁销没有了向外的压力，便在弹簧的推动下水平伸出于锁槽体的环槽内，此时胶塞与浮箍阻流板完成互锁。当单流阀失效时，井底水泥浆上返，由于锁销下部为直面，锁槽体无法上移，胶塞与锁槽体为一体结构自然也无法上移，保证胶塞的橡胶部分与套管紧密接触在套管的同一位置实现密封。如此在单向阀失效情况下，胶塞还可起到密封的效果，为候凝赢得时间，多余水泥塞则无机会形成。

本发明的意义是：它不改变浮箍与胶塞的基本功能，在碰压后实现互锁，避免胶塞上窜；提高了固井的安全性和稳定性，提高了固井质量。

附图说明

图1为浮箍与胶塞互锁装置的结构示意图，图中1、胶塞 2、锁槽体 3、锁销 4、阻流板5、导向槽 6、堵板 7、弹簧 8、导向键。

图2为浮箍与胶塞互锁装置的俯视图，图中3、锁销 7、弹簧。

图3为锁销的结构示意图，图中8、导向键 9、直面 10、圆弧面。

图4为锁销的的侧视图，图中8、导向键。

具体实施方式