[发明专利]用于分级注水泥器的打开塞和分级注水泥器

说明书

本发明提供了一种用于分级注水泥器的打开塞，包括塞头以及与塞头固定连接的塞尾。塞尾具有用于与分级注水泥器的塞座相接合的外锥面，在外锥面中设有密封件。其中，在塞尾中设有传压通道，其下端口处于密封件的下方而上端口处于密封件的上方。在传压通道内设置有爆破阀，其构造成在初始状态下封闭所压通道，并能够在设定的压力阈值下爆破而打开传压通道。本发明还提供了一种包括这种打开塞的分级注水泥器。

技术领域

本发明涉及石油固井技术，具体涉及一种用于分级注水泥器的打开塞，以及使用这种打开塞的分级注水泥器。

背景技术

固井技术是钻完井过程中的重要技术环节。固井质量直接影响后续的油气开采作业。

分级注水泥工艺是固井技术中的常用工艺，其中需要使用分级注水泥器。一般来说，深井或超深井所用的分级注水泥器都使用重力型打开塞，通过重力型打开塞与塞座的配合来带动内套产生运动，以打开外筒上的循环孔。

在这种分级注水泥器中使用的内套通常可分为分体式的内套和一体式的内套。对于分体式的内套来说，在循环孔打开后进行的二级注水泥结束之后，在关闭循环孔的瞬间存在小腔压缩的问题，这可能会导致循环孔的关闭不严。而对于一体式的内套来说，在进行二级注水泥过程中，会因为打开塞的上、下压差过大引起循环孔提前关闭。

因此，在分级注水泥工艺中需要一种新型的用于分级注水泥器的打开塞。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于分级注水泥器的打开塞，通过其能够避免传统分级注水泥器中循环孔关闭不严或提前关闭的问题。本发明还提供了一种包括这种打开塞的分级注水泥器。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于分级注水泥器的打开塞，包括塞头以及与所述塞头固定连接的塞尾。所述塞尾具有用于与分级注水泥器的塞座相接合的外锥面，在所述外锥面中设有密封件。其中，在所述塞尾中设有传压通道，所述传压通道的下端口处于所述密封件的下方，而所述传压通道的上端口处于所述密封件的上方。在所述传压通道内设置有爆破阀，所述爆破阀构造成在初始状态下封闭所述传压通道，并能够在设定的压力阈值下爆破而打开所述传压通道。

在一个优选的实施例中，所述传压通道的下端口处于所述外锥面中，所述传压通道的上端口处于所述塞尾的上端面中。

在一个优选的实施例中，所述传压通道包括具有所述下端口的水平孔和具有所述上端口的垂直孔，所述水平孔在所述密封件的下方延伸。

在一个优选的实施例中，所述传压通道在所述上端口处形成有扩大部，所述爆破阀通过螺纹配合密封式地安装在所述扩大部中。

在一个优选的实施例中，在所述爆破阀和所述扩大部的底面之间设置有密封垫，用于密封所述垂直孔。

在一个优选的实施例中，所述压力阈值设定成大于所述分级注水泥器的循环孔的打开压力。

在一个优选的实施例中，所述塞头具有内腔，在所述内腔中填充有重型金属。

在一个优选的实施例中，所述塞头包括圆柱体形状的本体、从所述本体中向下延伸的锥形部，以及形成在所述塞头的末端处的球头部。

在一个优选的实施例中，所述塞头的上端形成有内螺纹孔，用于与形成在所述塞尾的下端处的外螺纹接合，并且在所述塞尾的上端面处设置有吊钩。

根据本发明的第二方面，提供了一种分级注水泥器，包括外筒、内套、设置在所述内套中的塞座，以及能够与所述塞座形成密封接合的打开塞。其中，所述打开塞是如上所述的用于分级注水泥器的打开塞。

附图说明

下面将参照附图并通过示意性的示例性实施例来对本发明进行更加详细的说明。在图中：

图1显示了根据本发明的一个具体实施例的用于分级注水泥器的打开塞的结构；