專利名稱：一種固井水泥膠塞壓入裝置及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田固井施工工具及方法，特別涉及一種固井水泥膠塞壓入裝置及使用方法。
背景技術(shù)：
隨著石油開發(fā)的進(jìn)一步深入，深井、特殊工藝井日益增多。固井難度加大，膠塞是固井工藝中不可缺少的配件，為了確保固井膠塞在井下的安全可靠性和有效避免固井膠塞對聲放磁遇阻率的影響，近年以來，我們對固井膠塞進(jìn)行了改進(jìn)，附圖1、2所示。改進(jìn)后的膠塞有效的避免固井替漿過程中因壓力過高膠塞擊穿所引起的質(zhì)量事故，同時增加了固井替漿過程中膠塞的刮壁效果。改進(jìn)后的膠塞對側(cè)邊和內(nèi)芯都進(jìn)行了加強(qiáng)，然而這卻使得膠塞很難壓入水龍頭中，日常工作中采用多人配合強(qiáng)制砸擊進(jìn)入的方法，需一人將大榔頭固定在膠塞上端，另一人再用另一大榔頭砸擊用作固定的榔頭，進(jìn)而使膠塞進(jìn)入水泥頭套管 內(nèi)。因膠塞直徑大于水泥頭套管內(nèi)徑12mm，若將膠塞壓入水龍頭中，需要較大的力沖擊才能壓入。而巨大的沖擊力又經(jīng)常使榔頭滑脫、膠塞和水泥頭歪倒，造成水泥頭絲扣和膠塞的損傷，同時飛濺物也容易傷害到操作人員，進(jìn)而影響生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種固井水泥膠塞壓入裝置及使用方法，徹底改變了過去粗放型的工作方式，只需一人即可快速、安全的將膠塞壓入到水泥頭內(nèi)，避免了敲砸中產(chǎn)生的飛濺物對人體傷害及其他不安全因素，極大的提高了工作的安全性及效率。一種固井水泥膠塞壓入裝置，包括導(dǎo)向扶正部分和壓力推進(jìn)部分，
導(dǎo)向扶正部分采用導(dǎo)向扶正套，所述的導(dǎo)向扶正套的上端口為圓柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑大于膠塞的外徑；中部設(shè)有錐臺；下端口內(nèi)外皆有絲扣，內(nèi)絲扣和水泥頭套管的頂部外絲扣相連接，外絲扣與壓力推進(jìn)部分的下連接盤相連，導(dǎo)向扶正套在膠塞壓入過程中起到平穩(wěn)下行作用；
壓力推進(jìn)部分主要由上連接盤、機(jī)械千斤頂、連接桿、下連接盤、壓板和壓套組成，上連接盤內(nèi)設(shè)有三個連接孔，用于安裝連接桿，通過連接桿與下連接盤連接；下連接盤的內(nèi)孔設(shè)有螺紋，與導(dǎo)向扶正套的外螺紋相連，配合調(diào)整距離；導(dǎo)向扶正套的上表面設(shè)有壓板和壓套，在壓套與上連接盤之間安設(shè)機(jī)械千斤頂，通過機(jī)械千斤頂向下施力，使膠塞沿著導(dǎo)向扶正套向下被壓入水泥頭套管中。上述的膠塞由加強(qiáng)鋁板、倒鋸齒狀側(cè)邊、側(cè)壁、頂槽和膠塞主體組成，所述的膠塞主體內(nèi)部嵌有加強(qiáng)鋁板，外圈分布多組倒鋸齒狀側(cè)邊，所述的加強(qiáng)鋁板與倒鋸齒狀側(cè)邊之間為側(cè)壁，膠塞主體的頂部為頂槽。一種固井水泥膠塞壓入裝置的使用方法，包括以下步驟
(a)將膠塞壓入裝置的導(dǎo)向扶正套、上下連接盤和連接桿組裝成一體，然后整體安裝到水泥頭套管的上口；
(b)將膠塞從連接桿間的空隙處放進(jìn)導(dǎo)向扶正套內(nèi)，再依次放上壓板、壓套，壓板需靠緊膠塞，防止膠塞損傷，最后在壓套和上連接盤之間放入機(jī)械千斤頂；旋轉(zhuǎn)手柄，通過機(jī)械千斤頂?shù)纳炜s桿的移動，將膠塞壓入水泥頭套管內(nèi)所需位置高度； (c)將手柄反向旋轉(zhuǎn)，帶動伸縮桿向下移動，使機(jī)械千斤頂松開，進(jìn)而將膠塞壓入裝置放松，然后將其拆下。步驟(a)包括如下
(1)將膠塞壓入裝置的導(dǎo)向扶正套倒立，使絲扣端朝上；將下連接盤，放到倒立的導(dǎo)向扶正套上部，將絲扣擰緊；
(2)將上一步組裝好的部件倒置，三根連接桿依次于穿過下連接盤上的三個小孔，并用螺母固定，三個連接桿的另一端依次穿過上連接盤的三個小孔，用螺母固定，形成壓入裝置組裝體；
(3)將上述裝置組裝體垂直放到水泥頭套管的上方，將裝置組裝體下端的導(dǎo)向扶正套內(nèi)部的絲扣擰緊到水泥頭套管外部絲扣上。本發(fā)明的有益效果是改進(jìn)后，使膠塞壓入由多人操作變?yōu)閱稳瞬僮鳎朔爆嵉膭趧訌?qiáng)度；由大榔頭直接敲擊榔頭沖進(jìn)的粗放型工作方式轉(zhuǎn)變?yōu)閯蛩偻七M(jìn)的細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)型工作方式，消除了因直接沖擊而造成的配件變形及損壞，影響使用壽命；消除了因膠塞和水泥頭歪倒、榔頭打歪、滑脫等造成的人身傷害的事故發(fā)生和因打不進(jìn)去而影響工作施工的現(xiàn)象。通過使用該裝置，顯著提高了安全保障性、工作實(shí)效性和裝配質(zhì)量的可靠性，每年節(jié)省大量的工時及材料費(fèi)用，消除了施工中的安全隱患。


附圖I是改進(jìn)前膠塞的結(jié)構(gòu)示意 附圖2是改進(jìn)后膠塞的結(jié)構(gòu)示意 附圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 附圖4是本發(fā)明的導(dǎo)向扶正套的結(jié)構(gòu)示意 上圖中上連接盤I、機(jī)械千斤頂2、連接桿3、膠塞4、導(dǎo)向扶正套5、下連接盤6、錐臺7、絲扣8、壓板9、水泥頭套管10、壓套11、手柄12、伸縮桿13 ；
加強(qiáng)鋁板4. I、倒鋸齒狀側(cè)邊4. 2、側(cè)壁4. 3、頂槽4. 4和膠塞主體4. 5。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖2-4，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
一種固井水泥膠塞壓入裝置，包括導(dǎo)向扶正部分和壓力推進(jìn)部分，
導(dǎo)向扶正部分采用導(dǎo)向扶正套5，所述的導(dǎo)向扶正套5的上端口為圓柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑大于膠塞4的外徑；中部設(shè)有錐臺7 ;下端口內(nèi)外皆有絲扣8，內(nèi)絲扣和水泥頭套管的頂部外絲扣相連接，外絲扣與壓力推進(jìn)部分的下連接盤6相連，導(dǎo)向扶正套5在膠塞壓入過程中起到平穩(wěn)下行作用；導(dǎo)向扶正套5能和水泥頭同心徑連接，使膠塞壓入時不易歪斜并確保平穩(wěn)推進(jìn)到水泥頭內(nèi)，消除了砸入時膠塞下端面與水泥頭上端面產(chǎn)生的很大反沖擊力造成的榔頭滑脫損傷身體和配件的現(xiàn)象。工作過程中，將膠塞放入導(dǎo)向扶正套內(nèi)，使膠塞沿著導(dǎo)向扶正裝置垂直下行，與水泥頭垂直對接。該結(jié)構(gòu)極大地提高了工作效率，節(jié)約了人力，改變了過去多人操作的工作狀態(tài)，不再需要固定膠塞的操作人員，只需單人控制千斤頂操作即可。另外，壓力推進(jìn)部分主要由上連接盤I、機(jī)械千斤頂2、連接桿3、下連接盤6、壓板9和壓套11組成，上連接盤I內(nèi)設(shè)有三個連接孔，用于安裝連接桿3，通過連接桿3與下連接盤6連接；下連接盤6的內(nèi)孔設(shè)有螺紋，與導(dǎo)向扶正套5的外螺紋相連，配合調(diào)整距離；導(dǎo)向扶正套5的上表面設(shè)有壓板9和壓套11，在壓套11與上連接盤I之間安設(shè)機(jī)械千斤頂2，機(jī)械千斤頂2包括手柄12、伸縮桿13，通過機(jī)械千斤頂2向下施力，使膠塞4沿著導(dǎo)向扶正套5向下被壓入水泥頭套管中；壓力推進(jìn)部分設(shè)計(jì)合理緊湊，并且有足夠的力量確保膠塞勻速推進(jìn)到水泥頭內(nèi)。上述的膠塞4由加強(qiáng)鋁板4. I、倒鋸齒狀側(cè)邊4. 2、側(cè)壁4. 3、頂槽4. 4和膠塞主體4. 5組成，所述的膠塞主體4. 5內(nèi)部嵌有加強(qiáng)鋁板4. 1，外圈分布多組倒鋸齒狀側(cè)邊4. 2，所 述的加強(qiáng)鋁板4. I與倒鋸齒狀側(cè)邊4. 2之間為側(cè)壁4. 3，膠塞主體4. 5的頂部為頂槽4. 4。本發(fā)明解決了因膠塞直徑大于水泥頭直徑，需在水泥頭上口端面用很大的沖擊力砸擊造成膠塞邊緣裂紋及水泥頭套管絲扣損傷，從而影響施工質(zhì)量、同時縮短工具使用壽命的現(xiàn)象。消除了過去榔頭砸擊過程中膠塞和水泥頭歪倒、榔頭打歪、滑脫等造成的人身傷害的事故發(fā)生和因長時間打不進(jìn)去而影響固井施工的現(xiàn)象。另外，需要說明的是，壓力推進(jìn)部分的特點(diǎn)如下
(I)、連接盤部分通過螺紋與導(dǎo)向裝置下部外螺紋連接，安全可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、便于操作，同時節(jié)省材料、重量輕、攜帶方便。⑵、選用8T、16T等不同型號機(jī)械千斤和多種型號的壓板及壓套，可適用于各種作業(yè)環(huán)境下不同型號的膠塞壓入使用要求。⑶、連接桿設(shè)計(jì)為可調(diào)式螺絲連接，增加安全可靠性。⑷、保障了工作安全、高效的運(yùn)行。一種固井水泥膠塞壓入裝置的使用方法，包括以下步驟
(a)將膠塞壓入裝置的導(dǎo)向扶正套、上下連接盤和連接桿組裝成一體，然后整體安裝到水泥頭套管的上口；
(b)將膠塞從連接桿間的空隙處放進(jìn)導(dǎo)向扶正套內(nèi)，再依次放上壓板、壓套，壓板需靠緊膠塞，防止膠塞損傷，最后在壓套和上連接盤之間放入機(jī)械千斤頂2 ;旋轉(zhuǎn)手柄12，通過機(jī)械千斤頂?shù)纳炜s桿13的移動，將膠塞壓入水泥頭套管內(nèi)所需位置高度；
(c)將手柄12反向旋轉(zhuǎn)，帶動伸縮桿13向下移動，使機(jī)械千斤頂2松開，進(jìn)而將膠塞壓入裝置放松，然后將其拆下。步驟(a)包括如下
(1)將膠塞壓入裝置的導(dǎo)向扶正套倒立，使絲扣端朝上；將下連接盤，放到倒立的導(dǎo)向扶正套上部，將絲扣擰緊；
(2)將上一步組裝好的部件倒置，三根連接桿依次于穿過下連接盤上的三個小孔，并用螺母固定，三個連接桿的另一端依次穿過上連接盤的三個小孔，用螺母固定，形成壓入裝置組裝體；(3)將上述裝置組裝體垂直放到水泥頭套管的上方，將裝置組裝體下端的導(dǎo)向扶正套內(nèi)部的絲扣擰緊到水泥頭套管外部絲扣上。使用膠塞壓入裝置裝配膠塞前后的試驗(yàn)對比表
權(quán)利要求
1.一種固井水泥膠塞壓入裝置，其特征是包括導(dǎo)向扶正部分和壓力推進(jìn)部分， 導(dǎo)向扶正部分采用導(dǎo)向扶正套(5)，所述的導(dǎo)向扶正套(5)的上端口為圓柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑大于膠塞(4)的外徑；中部設(shè)有錐臺(7);下端口內(nèi)外皆有絲扣(8)，內(nèi)絲扣和水泥頭套管的頂部外絲扣相連接，外絲扣與壓力推進(jìn)部分的下連接盤(6)相連，導(dǎo)向扶正套(5)在膠塞壓入過程中起到平穩(wěn)下行作用； 壓力推進(jìn)部分主要由上連接盤(I)、機(jī)械千斤頂(2)、連接桿(3)、下連接盤(6)、壓板(9)和壓套(11)組成，上連接盤(I)內(nèi)設(shè)有三個連接孔，用于安裝連接桿(3)，通過連接桿(3)與下連接盤(6)連接；下連接盤(6)的內(nèi)孔設(shè)有螺紋，與導(dǎo)向扶正套(5)的外螺紋相連，配合調(diào)整距離；導(dǎo)向扶正套(5)的上表面設(shè)有壓板(9)和壓套(11)，在壓套(11)與上連接盤(I)之間安設(shè)機(jī)械千斤頂(2)，通過機(jī)械千斤頂(2)向下施力，使膠塞(4)沿著導(dǎo)向扶正套(5)向下被壓入水泥頭套管中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固井水泥膠塞壓入裝置，其特征是所述的膠塞(4)由加強(qiáng)鋁板(4. I)、倒鋸齒狀側(cè)邊(4. 2)、側(cè)壁(4. 3)、頂槽(4. 4)和膠塞主體(4. 5)組成，所述的膠塞主體(4. 5)內(nèi)部嵌有加強(qiáng)鋁板(4. 1)，外圈分布多組倒鋸齒狀側(cè)邊(4. 2)，所述的加強(qiáng)鋁板(4. I)與倒鋸齒狀側(cè)邊(4. 2)之間為側(cè)壁(4. 3)，膠塞主體(4. 5)的頂部為頂槽(4. 4)。
3.—種如權(quán)利要求I所述的固井水泥膠塞壓入裝置的使用方法，其特征是包括以下步驟 (a)將膠塞壓入裝置的導(dǎo)向扶正套、上下連接盤和連接桿組裝成一體，然后整體安裝到水泥頭套管的上口； (b)將膠塞從連接桿間的空隙處放進(jìn)導(dǎo)向扶正套內(nèi)，再依次放上壓板、壓套，壓板需靠緊膠塞，防止膠塞損傷，最后在壓套和上連接盤之間放入機(jī)械千斤頂(2);旋轉(zhuǎn)手柄(12)，通過機(jī)械千斤頂?shù)纳炜s桿(13)的移動，將膠塞壓入水泥頭套管內(nèi)所需位置高度； (c)將手柄(12)反向旋轉(zhuǎn)，帶動伸縮桿(13)向下移動，使機(jī)械千斤頂(2)松開，進(jìn)而將膠塞壓入裝置放松，然后將其拆下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固井水泥膠塞壓入裝置的使用方法，其特征是步驟(a)包括如下 (1)將膠塞壓入裝置的導(dǎo)向扶正套倒立，使絲扣端朝上；將下連接盤，放到倒立的導(dǎo)向扶正套上部，將絲扣擰緊； (2)將上一步組裝好的部件倒置，三根連接桿依次于穿過下連接盤上的三個小孔，并用螺母固定，三個連接桿的另一端依次穿過上連接盤的三個小孔，用螺母固定，形成壓入裝置組裝體； (3)將上述裝置組裝體垂直放到水泥頭套管的上方，將裝置組裝體下端的導(dǎo)向扶正套內(nèi)部的絲扣擰緊到水泥頭套管外部絲扣上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固井水泥膠塞壓入裝置及使用方法。其技術(shù)方案是固井水泥膠塞壓入裝置，包括導(dǎo)向扶正部分和壓力推進(jìn)部分，壓力推進(jìn)部分主要由上連接盤、機(jī)械千斤頂、連接桿、下連接盤、壓板和壓套組成，導(dǎo)向扶正套的上表面與上連接盤之間安設(shè)機(jī)械千斤頂，通過機(jī)械千斤頂向下施力，使膠塞沿著導(dǎo)向扶正套向下被壓入水泥頭套管中。有益效果是使膠塞壓入由多人操作變?yōu)閱稳瞬僮?，消除了繁瑣的勞動?qiáng)度；由大榔頭直接敲擊榔頭沖進(jìn)的粗放型工作方式轉(zhuǎn)變?yōu)閯蛩偻七M(jìn)的細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)型工作方式，消除了因直接沖擊而造成的配件變形及損壞；消除了因膠塞和水泥頭歪倒、榔頭打歪、滑脫等造成的人身傷害的事故發(fā)生和因打不進(jìn)去而影響工作施工的現(xiàn)象。
文檔編號B25B27/02GK102922479SQ201210435598
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者蓋微, 蓋勇, 蓋風(fēng)岐, 李作會, 任中慶 申請人:蓋微