一种自锁式碰压短节装置以及固井胶塞自锁方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110761737A(43)申请公布日2020.02.07(21)申请号201911095030.4(22)申请日2019.11.11(71)申请人陕西固德石油工程有限公司地址712000陕西省西安市西咸新区秦汉新城天汉大道东道5号-4(72)发明人刘丰克包国栋(74)专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司61108代理人王卫(51)Int.Cl.E21B33/134(2006.01)E21B34/06(2006.01)E21B17/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种自锁式碰压短节装置以及固井胶塞自锁方法(57)摘要本发明提出一种自锁式碰压短节装置，包括：环形壳、限位环和碰压座，环形壳的上端和下端分别连接管道接箍；限位环设置在环形壳的上端口内，限位环内铰接有多个单向限位爪，每个单向限位爪向上最大摆动至水平位置，向下最大摆动至竖直位置，每个单向限位爪的侧向轮廓呈三角形，其端部厚度大于根部厚度；碰压座连接在环形壳的下方，碰压座上设置有通孔；其中，单向限位卡爪与碰压座之间的距离大于或等于胶塞的长度。本发明还提出一种固井胶塞自锁方法，采用以上所述的自锁式碰压短节装置实施。CN110761737ACN110761737A权利要求书1/1页1.一种自锁式碰压短节装置，用于限制固井的胶塞（1）向上移动，其特征在于，包括：环形壳（2），所述环形壳（2）的上端和下端分别连接管道接箍（3）；限位环（4），所述限位环（4）设置在所述环形壳（2）的上端口内，所述限位环（4）内铰接有多个单向限位爪（5），每个所述单向限位爪（5）向上最大摆动至水平位置，向下最大摆动至竖直位置，每个所述单向限位爪（5）的侧向轮廓呈三角形，其端部厚度大于根部厚度；和碰压座（6），所述碰压座（6）直接或间接连接在所述环形壳（2）的下方，所述碰压座（6）上设置有通孔（601）；其中，所述单向限位卡爪（5）与所述碰压座（6）之间的距离大于或等于所述胶塞（1）的长度。2.根据权利要求1所述的自锁式碰压短节装置，其特征在于，还包括连接筒（7），所述连接筒（7）的上端与所述管道接箍（3）相连接，所述管道接箍（3）的上端与所述环形壳（2）的下端相连接，所述碰压座（6）设置在所述连接筒（7）的上端口内。3.根据权利要求1所述的自锁式碰压短节装置，其特征在于，所述限位环（4）的内侧壁的同一环面上对称设置有多个长孔（401），每个所述长孔（401）内均可容纳一个所述单向限位卡爪（5），所述长孔（401）的上边沿具有水平面，所述单向限位卡爪（5）的根部铰接在所述长孔（401）的上边沿的内侧，所述单向限位卡爪（5）的端部的一部分伸出所述长孔（401）的内端口。4.根据权利要求1所述的自锁式碰压短节装置，其特征在于，所述限位环（4）的上端口设置有内锥面（402）。5.根据权利要求1所述的自锁式碰压短节装置，其特征在于，还包括扶正环（8），所述扶正环（8）套装在所述环形壳（2）内，并位于所述限位环（4）和所述管道接箍（3）之间，所述扶正环（8）的内径等于所述限位环（4）的内径。6.根据权利要求5所述的自锁式碰压短节装置，其特征在于，所述扶正环（8）的下端通过螺纹连接在所述环形壳（2）内。7.根据权利要求5所述的自锁式碰压短节装置，其特征在于，所述扶正环（8）的上端口内和下端口内分别设置有环锥面（801）。8.根据权利要求1所述的自锁式碰压短节装置，其特征在于，所述碰压座（6）的上端口设置有沉孔（602），所述沉孔（602）的侧壁为锥形。9.一种固井胶塞自锁方法，其特征在于，在油井套管的下端和浮箍浮鞋之间连接环形壳，所述环形壳内设置有限位环，所述限位环内铰接多个单向限位卡爪，所述环形壳的下方直接或间接设置碰压座，向油井套管的上端口放入胶塞后通过循环液压入油井套管井内，当胶塞穿过环形壳后运动到碰压座处时，胶塞封堵碰压座上的通孔；当通孔下端的反向压力推动胶塞上浮时，限位环内的多个单向限位爪被向上拨动后水平张开，拦住胶塞的上端阻止其上浮。2CN110761737A说明书1/4页一种自锁式碰压短节装置以及固井胶塞自锁方法技术领域[0001]本发明属于固井技术领域，具体涉及一种自锁式碰压短节装置以及固井胶塞自锁方法。背景技术[0002]目前，在石油作业固井技术领域中，固井时往油井套管内下入胶塞后，胶塞推动水泥从浮箍浮鞋中的单向阀进入油井套管与井壁之间，直到胶塞运动到碰压短节后被阻挡，水平井和超深井的固井压力都非常大，浮箍浮鞋中的单向阀受到的反向压力也相应增大，一旦单向阀失效，油井内部的反向压力将推动胶塞上浮，固井水泥将向上进入油井套管，增加了在油井套管内后形成长段水泥塞的风险，而现有的碰压短节只