一种固井水泥头挡销装置的制作方法

本技术涉及石油天然气固井用的固井水泥头领域，特别是涉及到了一种固井水泥头挡销装置。

背景技术：

1、固井水泥头挡销在石油天然气固井技术中用于阻挡和释放胶塞，以完成油气井固井作业，其性能好坏直接影响固井施工的成败。固井水泥头挡销的“开”和“关”操作被混淆时，易导致挡销飞出致人伤亡，同时固井施工过程中挡销要承受巨大的水力压力，高压状态下压井液的刺漏也会给施工人员造成致命伤害，因此，限位、密封两个功能对水泥头挡销的设计至关重要。

2、常规固井水泥头挡销一般为梯形螺纹式，需要通过转动来调整挡销开关。例如，授权公告日为2015年02月25日的中国实用新型专利文献cn204175237u公开了一种固井水泥头挡销，该固井水泥头挡销主要由o型密封圈、挡销、密封毛毡、端盖和壳体组成，使用时，所述壳体焊接在水泥头上，壳体内部设有内螺纹和限位槽，所述挡销设有密封螺纹、凸台和四方头，挡销通过密封螺纹安装在壳体内部，所述端盖通过螺纹安装在壳体上，端盖与壳体形成空间限位槽；所述o型密封圈固定在挡销上，形成对来自水泥头流体的一级密封，所述密封螺纹形成二级密封，所述密封毛毡固定在端盖上形成三级密封，转动挡销的四方头，将挡销旋进水泥头，能够限制橡胶塞下移，反向旋转四方头，挡销从水泥头中旋出，橡胶塞可在水泥头中下移，所述挡销由于凸台限制使得旋进和旋出过程仅可在空间限位槽内实现，防止挡销因误操作而飞出。

3、上述固井水泥头挡销可以拆卸，使用较方便，但是对于大尺寸水泥头挡销，打开和关闭均需要旋转30多圈，操作费时费力，造成操作不便，工作效率较低的问题；而且在判断固井胶塞是否顺利下行时还需要通过胶塞指示器来判断，这也在一定程度上导致了操作较为不便。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种固井水泥头挡销装置，可以解决目前的固井水泥头挡销操作不便、工作效率较低的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型的固井水泥头挡销装置所采用的技术方案为：

3、一种固井水泥头挡销装置，包括壳体和挡销，所述壳体中设有挡销容置槽，所述挡销容置槽具有用于与水泥头套管连通的开口，所述挡销为可摆动的安装于所述挡销容置槽中的摆动式挡销，且在摆动路径上具有伸出挡销容置槽的开口以挡止胶塞的挡止位和收回至挡销容置槽中以避让胶塞的避让位，在壳体上还设有用于将所述挡销锁定至其挡止位和从挡止位上解锁的挡销锁止机构，所述挡销与其摆轴止转配合，在所述摆轴上配置有复位驱动装置。

4、本实用新型为开拓性发明创造。本实用新型的固井水泥头挡销装置中的挡销为可摆动的安装于所述挡销容置槽中的摆动式挡销，当通过挡销锁止机构将挡销锁定至其挡止位时，挡销伸出挡销容置槽，可以阻止水泥头套管中的胶塞下行，当通过挡销锁止机构将挡销从其挡止位上解锁后，挡销收回至挡销容置槽中，可以避让水泥头套管中的胶塞，使胶塞下行。因此，本实用新型的固井水泥头挡销装置通过挡销的摆动实现对胶塞的阻挡和释放，而挡销的锁定和解锁是通过挡销锁止机构来控制，实现了与挡销移动行程的解绑，因此操作简单，省时省力，可提高工作效率。

5、优选地，所述摆轴的一端密封延伸至壳体之外并且止转装配有胶塞状态指针。上述技术方案的有益效果是：可以同时实现挡销开闭功能和胶塞是否下行的指示功能，提高装置的紧凑性、使用便利性和工作效率。

6、优选地，所述胶塞状态指针形成复位扳手结构，所述复位驱动装置由所述胶塞状态指针构成。上述技术方案的有益效果是：将胶塞状态指针和复位驱动装置设置为一个装置，提高装置的紧凑性和使用便利性。

7、优选地，所述摆轴为水平摆轴。上述技术方案的有益效果是：可充分利用水泥头套管竖向的空间，方便装置的安装和操作。

8、优选地，所述摆轴穿过所述壳体的相对的两侧壁而安装在所述壳体上并且与壳体密封配合。上述技术方案的有益效果是：实现高效安装，避免安装时发生方向的混淆，同时可以提高装置的整体强度，密封设置可以避免固井水泥头挡销处于工作状态时壳体内部的流体渗出或流出。

9、优选地，所述挡销锁止机构包括安装于所述壳体的锁杆，所述挡销的销尾处设有挡销挡止部，所述锁杆上设有与所述挡销挡止部配合的锁杆挡止部，所述锁杆具有使所述锁杆挡止部与挡销挡止部挡止配合的锁紧位和使锁杆挡止部避让挡销挡止部的解锁位。上述技术方案的有益效果是：在挡销的销尾设置挡销挡止部，并采用锁杆与其配合，可方便对挡销锁止机构的布置，采用上述挡销锁止机构，可以提高将挡销锁定至其挡止位和从挡止位上解锁的稳定性。

10、优选地，所述锁杆为与所述摆轴平行的转动锁杆，所述锁杆挡止部由锁杆上的一段构成，该段上设置有避让槽，当驱使锁杆转动使避让槽面对挡销挡止部时，挡销挡止部可从避让槽通过。上述技术方案的有益效果是：通过驱使锁杆转动较小的角度便可实现对其锁紧和解锁状态的切换，能够提高锁定以及解锁操作的便利性和稳定性，同时提高操作便利性。

11、优选地，所述挡销的销尾设有与所述锁杆挡止部形状适配的圆弧形槽，所述挡销挡止部由所述圆弧形槽两侧的槽壁构成。上述技术方案的有益效果是：可实现对挡销的双向限位，保证其工作的稳定性。

12、优选地，所述锁杆的一端密封延伸至壳体之外并且安装有操作扳手。上述技术方案的有益效果是：操作扳手用于转动锁杆，使锁杆转动至其周面与挡销的圆弧形槽配合以实现将挡销锁定至其挡止位，或者使锁杆转动至避让槽与挡销挡止部配合以实现将挡销从挡止位上解锁后的摆动，使操作更加便利；同时密封设置可以避免固井水泥头挡销处于工作状态时壳体内部的流体渗出或流出。

13、优选地，所述操作扳手形成用于指示挡销锁止机构的锁紧及解锁状态的锁紧机构指针。上述技术方案的有益效果是：方便操作者观察确定操作扳手以及挡销锁止机构的位置和状态，进而识别确定挡销处于锁定或是解锁状态，提高工作效率。

14、优选地，所述复位驱动装置和操作扳手设置于壳体的两侧。上述技术方案的有益效果是：方便对复位驱动装置和操作扳手的布置，提高装置整体结构的紧凑性，提高操作便利性，避免出现混淆。

15、优选地，所述壳体的一个表面上设置有清砂孔以及与所述清砂孔配合使用的密封装置，清砂孔与挡销容置槽相通。上述技术方案的有益效果是：固井水泥头挡销长时间使用后，里面会有泥沙堵住壳体的挡销容置槽，影响挡销正常开关，可通过清砂孔冲洗内部泥沙。

16、优选地，所述清砂孔的孔壁上设置有螺纹，与清砂孔配合使用的密封装置为丝堵，所述丝堵的周面上设置有与清砂孔的孔壁上设置的螺纹相配合的螺纹。上述技术方案的有益效果是：既可以实现对清砂孔的高效封堵，又可以实现可快速拆卸设计的目的。

技术特征：

1.一种固井水泥头挡销装置，包括壳体(2)和挡销(1)，其特征在于，所述壳体(2)中设有挡销容置槽，所述挡销容置槽具有用于与水泥头套管连通的开口，所述挡销(1)为可摆动的安装于所述挡销容置槽中的摆动式挡销，且在摆动路径上具有伸出挡销容置槽的开口以挡止胶塞的挡止位和收回至挡销容置槽中以避让胶塞的避让位，在壳体(2)上还设有用于将所述挡销(1)锁定至其挡止位和从挡止位上解锁的挡销锁止机构，所述挡销(1)与其摆轴(3)止转配合，在所述摆轴(3)上配置有复位驱动装置(11)。

2.如权利要求1所述的固井水泥头挡销装置，其特征在于，所述摆轴(3)的一端密封延伸至壳体(2)之外并且止转装配有胶塞状态指针。

3.如权利要求2所述的固井水泥头挡销装置，其特征在于，所述胶塞状态指针形成复位扳手结构，所述复位驱动装置(11)由所述胶塞状态指针构成。

4.如权利要求1-3中任一项所述的固井水泥头挡销装置，其特征在于，所述摆轴(3)为水平摆轴。

5.如权利要求1-3中任一项所述的固井水泥头挡销装置，其特征在于，所述摆轴(3)穿过所述壳体(2)的相对的两侧壁而安装在所述壳体(2)上并且与壳体(2)密封配合。

6.如权利要求1-3中任一项所述的固井水泥头挡销装置，其特征在于，所述挡销锁止机构包括安装于所述壳体的锁杆(12)，所述挡销(1)的销尾处设有挡销挡止部(17)，所述锁杆(12)上设有与所述挡销挡止部(17)配合的锁杆挡止部，所述锁杆(12)具有使所述锁杆挡止部与挡销挡止部(17)挡止配合的锁紧位和使锁杆挡止部避让挡销挡止部的解锁位。

7.如权利要求6所述的固井水泥头挡销装置，其特征在于，所述锁杆(12)为与所述摆轴(3)平行的转动锁杆，所述锁杆挡止部由锁杆上的一段构成，该段上设置有避让槽(15)，当驱使锁杆转动使避让槽(15)面对挡销挡止部(17)时，挡销挡止部(17)可从避让槽(15)通过。

8.如权利要求7所述的固井水泥头挡销装置，其特征在于，所述挡销(1)的销尾设有与所述锁杆挡止部形状适配的圆弧形槽(16)，所述挡销挡止部(17)由所述圆弧形槽两侧的槽壁构成。

9.如权利要求7所述的固井水泥头挡销装置，其特征在于，所述锁杆(12)的一端密封延伸至壳体(2)之外并且安装有操作扳手(7)。

10.如权利要求9所述的固井水泥头挡销装置，其特征在于，所述操作扳手(7)形成用于指示挡销锁止机构的锁紧及解锁状态的锁紧机构指针。

技术总结本技术涉及石油天然气固井用的固井水泥头领域，特别是涉及到了一种固井水泥头挡销装置。本技术的固井水泥头挡销装置中的挡销为可摆动的安装于所述挡销容置槽中的摆动式挡销，当通过挡销锁止机构将挡销锁定至其挡止位时，挡销伸出挡销容置槽，可以阻止水泥头套管中的胶塞下行，当通过挡销锁止机构将挡销从其挡止位上解锁后，挡销收回至挡销容置槽中，可以避让水泥头套管中的胶塞，使胶塞下行。因此，本技术的固井水泥头挡销装置通过挡销的摆动实现对胶塞的阻挡和释放，操作简单，省时省力，可提高工作效率，并且可以避免人为操作失误而出现挡销飞出伤人的事情发生，提高操作的安全性。技术研发人员：张军义,魏振峰,韩婧,刘福,王臣,李正峰,魏钊,郝志武,周东,夏志兴受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务股份有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/7/18