一种带胶塞指示器的固井水泥头的制作方法

本实用新型涉及石油天然气井固完井工具，尤其涉及一种带胶塞指示器的固井水泥头。

背景技术：

水泥头是石油固井专用工具，固井时通过联顶节与套管串或钻杆相连接，用于输送固井流体到井下预定位置。水泥头作为连接井下与地面设备的枢纽，是固井施工中不可或缺的关键性设备。为控制设备成本，在保证正常施工的前提下，目前国内外油田普遍使用直杆挡销式水泥头，直杆挡销式水泥头是利用挡销与胶塞的接触关系来改变胶塞所处的状态。挡销通过手轮的转动垂直进出水泥头本体，由于胶塞处于水泥头本体内部，在转动手轮时，技术人员只能通过手触摸水泥头下端初步感知胶塞是否下行，然而，在现场噪音过大、水泥头本体较厚的情况下，无法准确断定胶塞是否下行。

在挡销打开不到位，胶塞被挡销卡在水泥头中而未能压下时，会严重影响固井施工或造成留水泥塞事故，一旦发生留塞事故，将导致油井无法正常投产，而且后期钻塞修井费用昂贵。因此，设计一种带简易胶塞指示器的固井水泥头尤为重要。在现有带胶塞指示器的水泥头中，有机械式胶塞指示器和磁感应胶塞指示器的水泥头，机械式胶塞指示器水泥头是通过推力轴承和指针结合方式来判断胶塞通过情况；磁感应胶塞指示器水泥头则需要配备特殊磁体胶塞和二次仪表来检测胶塞通过情况。同时现有的带胶塞指示器的水泥头还存在着结构复杂、加工难度大、操作不便、保养困难等弊端。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，供一种结构简单、易于操作且容易判断胶塞通过的带胶塞指示器的固井水泥头。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种带胶塞指示器的固井水泥头，包括压盖、水泥头本体、挡销和胶塞,所述压盖套在水泥头本体顶部，水泥头本体底部连接在套管上，在水泥头本体上部侧面设有压塞液闸阀，在水泥头本体下部两侧分别设有注水泥闸阀和替浆闸阀，水泥头内部为上下内径一致的腔体，位于挡销与压塞液闸阀之间的腔体内放置有胶塞，在水泥头本体中部外侧固定安装有与水泥头本体相通的水平丝杠壳体，水平丝杠壳体内设置有水平丝杠，水平丝杠的一端连接有与水平丝杠一体形成的挡销，水平丝杠另一端设置有位于平丝杠壳体外侧的手轮，在水平丝杠壳体侧面垂直交叉固定有竖直丝杠壳体，竖直丝杠壳体与水平丝杠壳体连接处贯通，竖直丝杠壳体内设有竖直丝杠，竖直丝杠中上部刻有刻度环，竖直丝杠和水平丝杠之间能够相互啮合。

所述水平丝杠壳体与替浆闸阀呈45°交错设置。

所述挡销完全外退至水泥头本体内壁时，竖直丝杠上的刻度环正好完全外露在竖直丝杠壳体顶端。

所述挡销与水平丝杠过渡处安装有密封垫。

所述胶塞最大外径略小于腔体内径。

本实用新型的有益效果是：在现有直杆挡销式水泥头的基础上，结合水平丝扣与竖直丝扣组成的蜗轮副结构，克服了现有胶塞指示器的复杂结构以及外加装置对水泥头本体强度削弱的缺陷，在没有改变原来井口操作人员的操作习惯上，通过观察竖直丝杠上的刻度环就能轻易判断挡销是否外退到位，避免了挡销外退不到位影响胶塞下行的可能性，同时该水泥头结构简单，加工制造成本低，密封性能好，保养方便，安全可靠且能适用于所有固井水泥头。

附图说明

图1为本实用新型带胶塞指示器的固井水泥头的结构示意图。

图2为手轮摇出后胶塞下行工作时的结构示意图。

图3为本实用新型胶塞指示器及手轮示意图。

其中：1-压盖；2-腔体；3-水泥头本体；4-水平丝杠壳体；5-竖直丝杠壳体；6-刻度环；7-手轮；8-竖直丝杠；9-水平丝杠；10-替浆闸阀；11-套管；12-压塞液闸阀；13-胶塞；14-挡销；15-注水泥闸阀；16-密封垫。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行详细地阐述。

如图1和图3所示，本实用新型的带胶塞指示器的固井水泥头，包括压盖1、水泥头本体3、挡销14和胶塞13所述压盖1套在水泥头本体3顶部，水泥头本体3底部连接在套管11上，在水泥头本体3上部侧面设有压塞液闸阀12，在水泥头本体3下部两侧分别设有注水泥闸阀15和替浆闸阀10，水泥头内部为上下内径一致的腔体2，位于挡销14与压塞液闸阀12之间的腔体内放置有胶塞13，在水泥头本体3中部外侧固定安装有与水泥头本体3相通的水平丝杠壳体4，水平丝杠壳体4内设置有水平丝杠9，水平丝杠9的一端连接有与水平丝杠9一体形成的挡销14，水平丝杠9另一端设置有位于水平丝杠壳体4外侧的手轮7，在水平丝杠壳体4侧面垂直交叉固定有竖直丝杠壳体5，竖直丝杠壳体5与水平丝杠壳体4连接处贯通，竖直丝杠壳体5内设有竖直丝杠8，竖直丝杠8中上部刻有刻度环6，竖直丝杠8和水平丝杠9之间能够相互啮合。

所述水平丝杠壳体4与替浆闸阀10呈45°交错设置。

所述挡销14完全外退至水泥头本体3内壁时，竖直丝杠8上的刻度环6正好完全外露在竖直丝杠壳体5顶端。

所述挡销14与水平丝杠9过渡处安装有密封垫16。

所述胶塞13最大外径略小于腔体2内径。

本实用新型使用过程：如图1所示，在固井施工前，通过摇动手轮将挡销推进至水泥头本体的腔体内部，拧开水泥头本体顶部的压盖，将胶塞置于腔体内，使胶塞下行与挡销接触，此时竖直丝杠上的刻度环进入竖直丝杠壳体内部；固井施工通过注水泥闸阀注完水泥浆后，关闭注水泥闸阀和替浆闸阀，如图2所示，摇动手轮使挡销完全外退至水泥头本体内壁，在摇动手轮的同时，竖直丝杠上行，当竖直丝杠上的刻度环完全外露在竖直丝杠壳体顶部时，表明胶塞已经与挡销分离而下行，然后，通过压塞液闸阀往腔体内注入压塞液时，胶塞便可以在压塞液的推动下继续下行，确保胶塞成功入井。

综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。