專利名稱：井管水泥構(gòu)造浮力塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種下井管使用的浮力塞。
水井、油井、天然氣井、鹽井、煤田通風(fēng)井等下管時，常遇到井管總重量超過起重設(shè)備(鉆塔、鉆機(jī))的額定負(fù)荷或者超過井管本身(或絲扣部分)的抗拉強(qiáng)度，必須采取措施減輕起重設(shè)備的負(fù)荷及井管承受其本身自重的負(fù)荷，以保證安全下管。浮力塞下管法，是利用浮力塞封閉井管中的實管部分，不使井內(nèi)泥漿進(jìn)入管內(nèi)，增大井內(nèi)泥漿對井管的浮力，從而減輕整個管柱的重量，以適應(yīng)鉆機(jī)及鉆塔的起重能力，同時也降低了管柱本身由于自重所產(chǎn)生的拉力。這樣便在原有設(shè)備和井管材料的基礎(chǔ)上增加了成井深度，這種方法不受設(shè)備，井深、井直徑及地層條件限制，已被廣泛采用。
現(xiàn)有浮力塞有木制浮力塞，鋼制浮力塞和水泥浮力塞三種類型。
木制浮力塞由管箍1和木制浮板2組成，如


圖1所示，這種浮力塞要求木制浮板壓縮量為3mm，壓縮量過大或過小均會導(dǎo)致浮力塞失效，因而不僅使用范圍小，而且可靠性差，鋼制浮力塞由特制管箍1和帶鉆桿接頭2的車有反扣的鋼板3組成，如圖2所示。管箍內(nèi)臺4直徑小于井管內(nèi)徑，在內(nèi)臺4上車反絲扣。另選一塊與管箍內(nèi)臺4等厚的圓鋼板，在鋼板的周邊車上與管內(nèi)臺規(guī)格相同的絲扣，使之與內(nèi)臺絲扣吻合，松緊適當(dāng)。并在鋼板的中心焊上一個鉆桿接頭2，以作下管后反出鋼浮力塞用。這種浮力塞使井管串形成一個永久性的臺階4，有這個臺階既不利于洗井和修井，也影響井的產(chǎn)量；除此之外，若因偶然性因素造成浮板反不出來，可能造成井報廢，損失可達(dá)數(shù)拾萬元。水泥浮力塞如圖3所示，它由短管1和水泥石2等組成，水泥石2一般用標(biāo)準(zhǔn)425＃水泥，按水泥、砂、水比為1033攪拌均勻，灌入特制的短管內(nèi)搗實，在水中或陰濕地方養(yǎng)護(hù)28天即可使用。因為短管1內(nèi)無任何構(gòu)造措施，所以，這種浮力塞是靠水泥與井管內(nèi)壁的粘結(jié)力來承受井管所受的浮力的，因而，這種浮力塞容易產(chǎn)生整體滑動。為防止整體滑動，一般浮力塞加工的都很長，這樣既浪費(fèi)了材料，又增加了加工難度和勞動強(qiáng)度，又為使用造成不便和延長鉆浮力塞時間。
本實用新型的目的是為提供一種制作簡便、造價低、可靠性好、便于使用，又能用于各種井下管使用的水泥浮力塞。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，以附圖4為例加以說明，在短管1的內(nèi)管壁加工出凸起物3可以有效地防止水泥石2整體滑動。之后再向短管1中灌入水泥砂漿(或混凝土或水泥漿)、搗實、養(yǎng)護(hù)28天即可使用。由于短管1的內(nèi)壁有凸起物3，能有效地防止水泥石2在短管1中整體滑動，所以本實用新型中的短管1的長度僅為傳統(tǒng)水泥浮力塞長度的1／4。
使用該浮力塞應(yīng)根據(jù)成井深度，井管抗拉強(qiáng)度及起重設(shè)備能力等來確定。如井深為1410米，井管為Φ193.7mm絲扣連接井管，井管壁厚為8.33mm，每米重37.8公斤，井內(nèi)泥漿密度為1.05公斤／升，預(yù)計下管1400米，鉆塔起重能力為23噸，預(yù)期下完井管時鉆塔負(fù)荷為15噸，應(yīng)在井管下入井內(nèi)403米左右在井管串中安裝浮力塞，從而保證井管下完時鉆塔負(fù)荷為15噸，下完井管時浮力塞距地面997米左右。下管完成后固井(回填礫料等)，向井管內(nèi)注水，注滿水后用鉆頭將水泥浮力塞水泥石鉆掉。
本實用新型用以下實施例給出(參看附圖4)它由內(nèi)壁加工出凸起物3的短管1和水泥石2等組成。如將本實用新型下入井下1000米深處，短管1的長度為600mm，其兩端各留出100mm加工出絲扣或焊接坡口，以便與井管連接，其余400mm管內(nèi)壁車出一組高1mm，寬3－5mm的環(huán)形凸起物3，各凸起物3之間的間隙為5－20mm；水泥石2為短管1內(nèi)部灌入的水泥砂漿，一般采用425＃水泥，按水泥、砂、水比為1043，攪拌均勻，灌入搗實，在水中或陰濕地方養(yǎng)護(hù)28天即可。
本實用新型為系列產(chǎn)品，可以用各種井管作短管1，灌入水泥漿或水泥砂漿或混凝土，制成浮力塞以適應(yīng)各種井下管的需要。
本實用新型制作簡便，造價低，可靠性好，便于使用，可用于水井、油井、天然氣井、鹽井、煤田通風(fēng)井等下管作業(yè)。因該實用新型與傳統(tǒng)的水泥浮力塞相比，體積小，重量輕，可以大大減少庫房浮力塞貯存空間，節(jié)約安裝與養(yǎng)護(hù)投資。
權(quán)利要求1.一種下井管用浮力塞，它由短管1，水泥石2等組成，其特征在于短管1的管內(nèi)壁加工有凸起物3；
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的浮力塞，其特征在于短管1內(nèi)壁加工出一組高1mm，寬3－5mm的環(huán)形凸起物3，各凸起物3之間的間隙為5－20mm.
專利摘要本實用新型是一種井管水泥構(gòu)造浮力塞，它由特制的加工有構(gòu)造措施的短管和灌入搗實的水泥砂漿(或混凝土或水泥漿)形成的水泥石等組成；短管可以用各種成井管材制作并采取成井管材的連接方式，可用于水井、油井、天然氣井、鹽井、煤田通風(fēng)井等下管作業(yè)；本實用新型制作簡便，造價低，可靠性好，便于使用，同時也能大大減少庫房浮力塞存放空間，節(jié)約安裝和養(yǎng)護(hù)投資。
文檔編號E21B33/12GK2115401SQ9221047
公開日1992年9月9日 申請日期1992年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月23日
發(fā)明者張嵐, 王孚 申請人:地質(zhì)礦產(chǎn)部遼寧工程勘察公司