一种应用于石油开采领域的固井水泥头的制作方法

本发明涉及固井工程，具体为一种应用于石油开采领域的固井水泥头。

背景技术：

1、水泥头是指固井注水泥时，安装在套管顶端，连接套管及地面管汇的固井装置。为了知悉胶塞是否正确下落，水泥头上通常设有胶塞位置指示部件，常用的有转销式。此种胶塞位置指示部件开设在水泥头本体的侧面，需对水泥头本体开孔，增加了水泥头损坏的风险，易损水泥头故障率升高。为改善上述问题，带有顶针式胶塞位置指示部件的固井水泥头应运而生，即将胶塞位置指示部件安装到水泥头的顶盖上，如专利cn105350941b所记载，通过观察推杆在顶盖的伸出与缩回情况，判断胶塞是否下落，其中推杆即为顶针。

2、带有顶针式胶塞位置指示部件的固井水泥头虽然减少了对水泥头本体的损害，但故障率并没有很大改善，分析其原因包括：1)在使用一段时间后，自顶针(即推杆)和针筒(即套体)之间的间隙中或多或少会向针筒内渗入水泥浆，水泥浆中的固体物质逐渐积累将顶针挤住，弹簧的弹力无法将推动顶针；2)工人经常在对顶盖(即压盖)进行操作时碰撞到顶针上部露出的部分，使其产生弯曲，致使其损坏，无法下滑起，失去显示胶塞位置的作用。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种应用于石油开采领域的固井水泥头。

2、本发明技术方案如下：

3、一种应用于石油开采领域的固井水泥头，包括本体，本体上端设有密封盖，内部设有胶塞，侧壁上设有替浆注口和能够横向移动的挡销，挡销与胶塞下端抵接，替浆注口位于胶塞与密封盖之间，密封盖下端面连接有胶塞位置指示件，胶塞位置指示件包括顶针和套在顶针外侧的针筒，针筒上端连接在密封盖上，密封盖对应针筒内孔设有针孔，顶针在针孔和针筒内滑动，且两端伸出密封盖和针筒，且下端与胶塞抵接，顶针外侧设有与针筒内孔适配的台阶部，针筒内孔下端设有止挡部，台阶部位于止挡部上方，且与密封盖下端面之间设有弹簧；

4、针筒侧壁设有槽道，槽道与针筒内孔连通，止挡部内孔侧壁设有密封环。

5、在使用时，随着顶针带动台阶部在针筒内滑动，一部分渗入针筒内的水泥浆固体物质会被台阶部挤入到槽道内，减缓了固体物质在针筒内孔内的堆积速度，进而延缓了顶针被挤住的时间。

6、上述方案中，槽道包括多条，沿针筒周向均匀间隔设置，提高槽道存储固体物质的容积，提高延缓的效果。

7、具体地，槽道为条状，竖向倾斜设置，以便使固体物质容易被挤入槽道。

8、较佳地，若干槽道倾斜方向一致，且槽道顶端位于其相邻槽道底端的上方，如此可使若干槽道呈相互叠压，螺旋状的方式排布，使针筒内孔任意位置的固体物质在被台阶部竖向刮动时都能顺利进入到槽道中，而非直接刮至针筒底部积累，影响顶针的向下行程。

9、本申请中，槽道顶端位置平齐或低于台阶部最上行程位置，在不影响暂存固体物质的同时，能够方便加工和降低对针筒结构强度的影响。

10、为了方便清理槽道中暂存的固体物质，槽道贯通针筒侧壁，针筒外套设有护套，封堵住槽道，避免顶替泥浆通过槽道进入针筒内。

11、当使用一段时间，顶针不灵敏后，不需要将针筒整个拆下来，只需要拆下护套，就可以用小刀等工具刮除槽道内积累的固体物质。

12、其中，护套通过螺纹连接在针筒上。

13、为了防止顶针下行卡顿或被挤住，顶针下端连接有受力件，受力件横向尺寸大于顶针直径，在注入顶替泥浆使胶塞下行时，受力件会被顶替泥浆压着与胶塞一起下行一段时间，对顶针起到牵拉作用，增加了顶针受到的力，进而使顶针能够顺利下行，提高顶针的抗阻塞能力。

14、为了更好的受力，受力件为下凹的柔性伞状结构，而柔性材质能够使受力件在下行至最下行程位置时受到顶针的拉扯，此时受力件在顶替泥浆向下流动压力的作用下向下产生形变，使其上部凹槽中驻留的泥浆流出，避免其上部存留泥浆。

15、为了避免顶针被误碰而产生变形，密封盖上表面设有带中心孔的透明导向护套，顶针穿过中心孔，既可以对顶针的滑动起到导向作用，还可以对顶针起到保护作用，避免顶针被碰触到，以及对顶针提供支撑，避免顶针受到横向力而发生弯曲。

16、本发明提供的一种应用于石油开采领域的固井水泥头与现有技术相比较，具有以下有益效果：

17、1、通过在针筒侧壁上设置槽道，能够使渗入到针筒内的固体物质被挤压暂存至槽道内，延缓了顶针被挤住的时间，提高胶塞位置指示件的单次使用时间。

18、2、通过使槽道贯穿针筒侧壁，并在外侧套设有护套，能够非常方便的对槽道内的固体物质进行清理。

19、3、通过增加受力件，提高了顶针的抗阻塞能力，进一步提高胶塞位置指示件的单次使用时间。

20、4、通过增设导向护套，对顶针起到保护作用，避免顶针被碰触，以及对顶针提供支撑，避免顶针受到横向力而发生弯曲，同时还能够对顶针的滑动起到导向作用。

技术特征：

1.一种应用于石油开采领域的固井水泥头，包括本体(1)，所述本体(1)上端设有密封盖(2)，内部设有胶塞(3)，侧壁上设有替浆注口(11)和能够横向移动的挡销(4)，所述挡销(4)与所述胶塞(3)下端抵接，所述替浆注口(11)位于所述胶塞(3)与密封盖(2)之间，所述密封盖(2)下端面连接有胶塞位置指示件(5)，所述胶塞位置指示件(5)包括顶针(51)和套在顶针(51)外侧的针筒(52)，所述针筒(52)上端连接在密封盖(2)上，所述密封盖(2)对应所述针筒(52)内孔设有针孔，所述顶针(51)在所述针孔和所述针筒(52)内滑动，且两端伸出密封盖(2)和针筒(52)，且下端与胶塞(3)抵接，其特征在于，所述顶针(51)外侧设有与所述针筒(52)内孔适配的台阶部(511)，所述针筒(52)内孔下端设有止挡部(521)，所述台阶部(511)位于所述止挡部(521)上方，且与所述密封盖(2)下端面之间设有弹簧；

2.如权利要求1所述的一种应用于石油开采领域的固井水泥头，其特征在于，所述槽道(522)包括多条，沿所述针筒(52)周向均匀间隔设置。

3.如权利要求2所述的一种应用于石油开采领域的固井水泥头，其特征在于，所述槽道(522)为条状，竖向倾斜设置。

4.如权利要求3所述的一种应用于石油开采领域的固井水泥头，其特征在于，若干所述槽道(522)倾斜方向一致，且所述槽道(522)顶端位于其相邻槽道(522)底端的上方。

5.如权利要求4所述的一种应用于石油开采领域的固井水泥头，其特征在于，所述槽道(522)顶端位置平齐或低于所述台阶部(511)最上行程位置。

6.如权利要求1所述的一种应用于石油开采领域的固井水泥头，其特征在于，所述槽道(522)贯通所述针筒(52)侧壁，所述针筒(52)外套设有护套(6)，封堵住所述槽道(522)。

7.如权利要求6所述的一种应用于石油开采领域的固井水泥头，其特征在于，所述护套(6)通过螺纹连接在所述针筒(52)上。

8.如权利要求1所述的一种应用于石油开采领域的固井水泥头，其特征在于，所述顶针(51)下端连接有受力件(7)，所述受力件(7)横向尺寸大于所述顶针(51)直径。

9.如权利要求8所述的一种应用于石油开采领域的固井水泥头，其特征在于，所述受力件(7)为下凹的柔性伞状结构。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种应用于石油开采领域的固井水泥头，其特征在于，所述密封盖(2)上表面设有带中心孔的透明导向护套(8)，所述顶针(51)穿过所述中心孔。

技术总结本申请提供一种应用于石油开采领域的固井水泥头，包括本体，本体上端设有密封盖，内部设有胶塞，侧壁上设有替浆注口和挡销，挡销与胶塞下端抵接，替浆注口位于胶塞与密封盖之间，密封盖下端面连接有胶塞位置指示件，胶塞位置指示件包括顶针和套在顶针外侧的针筒，针筒上端连接在密封盖上，顶针两端伸出密封盖和针筒，且下端与胶塞抵接，顶针外侧设有台阶部，针筒内孔下端设有止挡部，台阶部位于止挡部上方，且与密封盖下端面之间设有弹簧；针筒侧壁设有槽道，槽道与针筒内孔连通。此水泥头通过在针筒侧壁上设置槽道，能够使渗入到针筒内的固体物质被挤压暂存至槽道内，延缓了顶针被挤住的时间，提高胶塞位置指示件的单次使用时间。技术研发人员：朱杰,毛振,马晶晶,任耀旭,刘国卫受保护的技术使用者：德州金玉石油机械科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11