CN201129165Y - 一种固井水泥头平衡管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一套固井水泥头平衡管装置，其由弯头1、上承接管4、连接管6、下承接管9和短节8组成，上述部件均为中空管状结构。弯头1一端和水泥头装胶塞的腔体10上端连接并相通，短节8一端和水泥头胶塞指示器12固定连接并相通；弯头1通过上承接管4与连接管6密封连接，短节8通过下承接管9与连接管6密封连接。由此由弯头1、上承接管4、连接管6、下承接管9和短节8依次连接构成压力通道。将本平衡管装置与水泥头本体相联通后，平衡管装置便在水泥头腔体以外产生一个通道，使上下压力管线之间，压力相通，而不会由于压力抽吸作用而形成真空，从而达到平衡胶塞上下压力的目的。

Description

一种固井水泥头平衡管装置

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井中固井用的水泥头，更具体的，涉及一种固井水泥头平衡管装置。

背景技术

众所周知，注水泥固井作业是整个石油钻进作业过程中的一个重要环节，固井作业质量的好坏直接影响到后续油或气开采作业。而固井水泥头又是固井作业设备中一项必不可少且发挥重要作用的装置，这种装置性能的优劣直接影响固井作业的效率。

在固井作业中注水泥时，由于水泥浆的急速下落，在胶塞下方易形成真空，从而在胶塞上下产生一个巨大压力差，因压力差形成的压力作用于胶塞上并传递给挡销，这个压力极易导致挡销失效。为了平衡胶塞上下的压力，避免压力差的形成，通常在水泥头上设置一种平衡管。目前现有的平衡装置有内嵌沟槽或是外部加平衡管两种方式。内嵌沟槽由于存在加工方面的问题，并且还容易破坏胶塞皮碗，现场很少采用。目前普遍采用的外加平衡管装置，也存在了缺陷：因固井作业后平衡管内不可避免的存有水泥残渣，且不易清洗和保养，日积月累，就容易导致平衡管装置堵塞而失效，使其丧失平衡胶塞上下压力的作用。

发明内容

本实用新型的目的在于为了克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种固井水泥头平衡管装置，该平衡罐装置上部焊接在水泥头的本体上，下部焊接在水泥头的指示器上。当胶塞放入水泥头腔内以后，平衡管装置便在水泥头腔体以外产生一个通道，使上下压力管线之间，压力相通，而不会由于压力抽吸作用而形成真空，从而达到平衡上下压力的目的。本装置结构合理、便于安装拆卸、安全可靠。

本发明提供了一种水泥头用平衡管装置，其包括弯头、上承接管、连接管、下承接管和短节。

其中所述弯头、上承接管、连接管、下承接管和短节均为中空管状结构。弯头一端和水泥头装胶塞的腔体上端固定连接并相通，短节一端和水泥头胶塞指示器固定连接并相通。所述固定连接可采用现有技术中已有的各种固定连接方式，本发明优选为焊接方式固定连接。

所述弯头还通过上承接管与连接管连接：弯头另一端和上承接管上端以压紧螺母连接，并加以密封。密封方式优选以垫片进行密封，即弯头和上承接管的接触端之间采用垫片进行压紧密封，压紧力通过压紧螺母来产生。所述垫片为现有技术中常用的密封垫片，优选为橡胶密封垫片。上承接管下端与连接管上端以螺纹连接，并加以密封。此处螺纹连接优选为上承接管下端的外壁与连接管上端内壁间设置有螺纹进行螺纹连接。密封方式优选以密封圈进行密封，即上承接管下端外壁与连接管上端内壁相接触的部分，设置有密封槽，内装有密封圈进行密封。所述密封圈为现有技术中常用的密封圈，优选为橡胶密封圈。

所述短节还通过下承接管与连接管连接：短节另一端和下承接管下端以压紧螺母连接，并加以密封。密封方式优选以垫片进行密封，即短节和下承接管的接触端之间采用垫片进行压紧密封，压紧力通过压紧螺母来产生。所述垫片为现有技术中常用的密封垫片，优选为橡胶密封垫片。下承接管上端与连接管下端以螺纹连接，并加以密封。此处螺纹连接优选为下承接管上端的外壁与连接管下端内壁间设置有螺纹进行螺纹连接。密封方式优选以密封圈进行密封，即下承接管上端外壁与连接管下端内壁相接触的部分，设置有密封槽，内装有密封圈进行密封。所述密封圈为现有技术中常用的密封圈，优选为橡胶密封圈。

本发明的水泥头用平衡管装置中为了防止在高压作业过程中压紧螺母的松动，用防松螺母对压紧螺母进行进一步压紧。

为了便于安装拆卸，压紧螺母上紧后和连接管的端口之间留有一定的装卸距离，使螺母可以沿上或下承接管进行回退。

整个平衡管装置为了便于安装，可以通过连接管进行微调，在安装过程中，由于弯头和短节都固定连接在水泥头本体上，故可通过连接管两端的螺纹进行微调，使安装到位。

由此由弯头、上承接管、连接管、下承接管和短节依次连接构成压力通道。能够迅速平衡水泥头本体和平衡管装置之间压差。

本实用新型的固井水泥头平衡管装置与现有技术相比具有以下突出效果：

①解决了各种循环介质下固井作业易堵平衡管的固井难题，避免了常规水泥头中高压抽吸现象的产生；

②平衡管装置易于安装拆卸、易于保养，每次用完之后都可进行检查维护；

③本装置结构合理、安全可靠，在高压固井作业中达到安全保险；

④各零件均具有良好的可互换性和独立性，可独立更换易损件。

附图说明

图1是固井水泥头平衡管装置的纵向半剖图。

图2是固井水泥头平衡管装置与水泥头本体的连接结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细的描述。须指出的是下述描述仅表示了本实用新型的一种具体实施方式，只是为了进一步对本实用新型进行说明，而并不对本实用新型进行限制。

如图2所示，弯头1的一端焊接在水泥头装胶塞的腔体10上端，其内部相通，短节8的一端焊接在水泥头胶塞指示器12上，其内部相通。

如图1所示本发明的固井水泥头平衡管装置，其包括弯头1、上承接管4、连接管6、下承接管9和短节8。弯头1、上承接管4、连接管6、下承接管9和短节8均为中空管状结构。接管6上端外壁和上承接管4下端内壁上均设有相应的螺纹，之间以螺纹连接。连接管6上端外壁和上承接管4下端内壁相接触的部分，设置有密封槽，内装有第一密封圈5进行密封。弯头1的另一端和上承接管4上端之间及短节8的另一端和下承接管9下端之间分别以上压紧螺母2和下压紧螺母14压紧连接，且在弯头1和上承接管4之间，短节8和下承接管9之间分别用第一垫片3和第二垫片13进行压紧密封；压紧力通过上压紧螺母2和下压紧螺母14来产生。且为了防止在高压作业过程中压紧螺母的松动，用上防松螺母7和下防松螺母16分别对上压紧螺母2和下压紧螺母14进行压紧。

以上所述的弯头1和上承接管4之间及短节8和下承接管9之间以压紧螺母压紧的方式连接。此处所述的压紧螺母及其压紧连接的方式均为现有技术中的一种压紧连接方式。具体可描述为：压紧螺母为一杯状结构，其杯底的中间有一通孔，杯体内壁上设有螺纹。弯头1和短节8要与承接管连接的一端四的外壁上也设有螺纹。上承接管4的上端或下承接管9的下端的管口处都有向外延伸环状凸起，环状凸起的外径大于承接管管体的外径。压紧螺母的杯底的中心通孔的孔径大于等于承接管管体外径，小于承接管管口环状凸起外径。由此承接管的管口可卡在压紧螺母的杯底的中心通孔上。上压紧螺母2和下压紧螺母14的杯体内壁上设有的螺纹，可与弯头1一端外壁上的螺纹，及短节8一端外壁上的螺纹相配合进行螺纹连接。将承接管穿过压紧螺母，管口的环状凸起就将承接管卡在压紧螺母的杯底，把弯头1或短节8带螺纹的一端分别旋入上压紧螺母2和下压紧螺母14的杯体时，弯头1一端和上承接管4的上端及短节8一端和下承接管9的下端就被压紧连接在一起。

为了便于安装拆卸，压紧螺母上紧后，其靠近连接管6的一端和连接管6的端口之间距离大于压紧螺母的长度，使压紧螺母可以沿上承接管4或下承接管9进行回退，便于装卸。

整个装置为了便于安装，可以通过连接管6进行微调：在安装过程中，由于弯头1和短节8都焊接在水泥头本体上，故可通过连接管6进行微调，使安装到位。

由此，由弯头1、上承接管4、连接管6、下承接管9和短节8依次连接构成压力通道。将本平衡管装置与水泥头本体的装胶塞的腔体和指示器相连通，当胶塞放入水泥头腔内以后，平衡管装置便在水泥头腔体以外产生一个通道，使上下压力管线之间，压力相通，而不会由于压力抽吸作用而形成真空，能够迅速平衡水泥头本体和平衡管装置之间压差，很好的达到了在注水泥时，平衡水泥头内胶塞上下压力的目的。相对于现有技术的平衡管装置，本装置具有不易堵塞，易于维护和保养，便于安装拆卸，安全可靠的特点。

Claims (5)

1.一种固井水泥头平衡管装置，其包括弯头[1]、上承接管[4]、连接管[6]、下承接管[9]和短节[8]；

其特征是弯头[1]、上承接管[4]、连接管[6]、下承接管[9]和短节[8]均为中空管状结构；弯头[1]一端和水泥头装胶塞的腔体[10]上端固定连接并相通，短节[8]一端和水泥头胶塞指示器[12]固定连接并相通；弯头[1]通过上承接管[4]与连接管[6]连接，弯头[1]另一端和上承接管[4]上端以上压紧螺母[2]连接，并加以密封，上承接管[4]下端与连接管[6]上端以螺纹连接，并加以密封；短节[8]通过下承接管[9]与连接管[6]连接，短节[8]另一端和下承接管[9]下端以下压紧螺母[14]连接，并加以密封，下承接管[9]上端与连接管[6]下端以螺纹连接，并加以密封；由此由弯头[1]、上承接管[4]、连接管[6]、下承接管[9]和短节[8]依次连接构成压力通道。

2.根据权利要求1所述的一种固井水泥头平衡管装置，其特征是弯头[1]和上承接管[4]的接触端之间、短节[8]和下承接管[9]的接触端之间分别均采用第一垫片[3]和第二垫片[13]进行压紧密封。

3.根据权利要求1所述的一种固井水泥头平衡管装置，其特征是采用上防松螺母[7]及下防松螺母[16]分别对所述上压紧螺母[2]和所述下压紧螺母[14]进行压紧。

4.根据权利要求1所述的一种固井水泥头平衡管装置，其特征是上承接管[4]下端外壁与连接管[6]上端内壁相接触的部分，设置有密封槽，内装有第一密封圈[5]进行密封；下承接管[9]上端外壁与连接管[6]下端内壁相接触的部分，设置有密封槽，内装有第二密封圈[15]进行密封。

5.根据权利要求1所述的一种固井水泥头平衡管装置，其特征是弯头[1]一端和水泥头装胶塞的腔体[10]上端通过焊接方式固定连接，短节[8]一端和水泥头胶塞指示器[12]通过焊接方式固定连接。

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