[实用新型]水泥头磁感应胶塞指示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油天然气开采过程中用来检测固井时胶塞从水泥头通过情况的水泥头磁感应胶塞指示器。

背景技术

水泥头和胶塞是固井施工作业中必须的井口装置。通常，胶塞装在水泥头内，水泥头下端连接在入井的套管或钻杆上，两旁设置有旁通，连接施工管线，用于注水泥和替泥浆等，上旁通主要用于压胶塞，同时，设置有挡销和压力表接口等附件，其作用实质上是整个固井工艺的一个缩影。固井施工时，内装胶塞，需要投入胶塞时，打开档销，释放胶塞，倒换闸门，从上旁通注入压塞液，把胶塞替入套管或钻杆内，当替浆量到位时，胶塞运行到设计的碰压位置，运行突然受阻，施工压力急剧增高，显示注替水泥浆结束，施工成功。例如，中国专利号“03258050.9”公开的水泥头装置的新型下胶塞指示器，其申请日为2003年7月14日，授权公告日为2004年7月21日。

现有的水泥头胶塞指示器主要是机械式胶塞指示器。机械式胶塞指示器是依靠胶塞推动指示器上的指示杆转动一定角度来实现指示作用的。需要在水泥头上开通孔，设置机械指示机构，可以检测胶塞通过情况，用于指导施工替浆，有利于指导施工，提高施工操作的准确性。但机械式胶塞指示器有几个缺点：一、对通过的胶塞有一定阻力，可能会损坏胶塞。二、机械式胶塞指示器会增加使水泥头体积和重量，不利于运输和储存。三、机械式胶塞指示器还需要在水泥头本体上开孔，减小了器壁的受力截面积，引起平均应力增加和容器强度减弱，而且还在开孔区产生应力集中，使水泥头的开孔接管处成为疲劳破坏或脆性破坏的始裂点。四、机械式胶塞指示器由于结构的原因需要活动灵活的橡胶密封，所以每次使用后必须保养，耗费人力物力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有水泥头胶塞指示器存在的上述问题，提供一种水泥头磁感应胶塞指示器，本实用新型胶塞通过水泥头时没有机械硬接触，不会受损伤，并且通过磁场作为介质，通过磁感应传感器感应胶塞的下行，检测信号无触点、精度高、可靠性高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种水泥头磁感应胶塞指示器，包括顶盖、水泥头本体和下接头，其特征在于：所述水泥头本体和下接头之间设置有检测段，水泥头本体上设置有伸入水泥头本体内的螺旋挡销，水泥头本体内设置有由螺旋挡销限位的固井胶塞，固井胶塞上设置有磁体，在检测段上设置有磁性传感器，磁性传感器连接到二次仪表。

所述水泥头本体上设有由管道连接且并联设置的两个旋塞阀，两个旋塞阀之间的管道上设置有由壬。

所述检测段和下接头通过由壬螺母连接。

所述磁性传感器为一个或多个。

所述磁体为磁块或磁钢。

所述二次仪表包括主机、分别与主机连接的锂电池、传感器主板和报警模块，报警模块连接有蜂鸣器、指示灯和报警复位开关。

所述锂电池和主机连接的线缆之间还通过线缆连接有防雷模块。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型中，在水泥头本体和下接头之间设置有检测段，水泥头本体上设置有伸入水泥头本体内的螺旋挡销，水泥头本体内设置有由螺旋挡销限位的固井胶塞，固井胶塞上设置有磁块，在检测段上设置有磁性传感器，磁性传感器连接到二次仪表，采用此结构与现有技术相比，本实用新型的胶塞通过水泥头时没有机械硬接触，不会受损伤，磁性传感器和二次仪表等重复使用的零部件不会与工作液接触，不易损坏，且维护保养周期短、费用低，在胶塞里预装一个磁体，通过磁场作为介质，通过磁感应传感器感应胶塞的下行，检测信号无触点、精度高、可靠性高。

二、本实用新型中，水泥头本体上设有由管道连接且并联设置的两个旋塞阀，两个旋塞阀之间的管道上设置有由壬，采用此结构易于控制和检修，提高了整个装置的可靠性。

三、本实用新型中，检测段和下接头通过由壬螺母连接，采用由壬螺母连接增加了连接的可靠性，易于安装和拆卸，且安全、轻便、可靠，便于指导现场施工

四、本实用新型中，磁性传感器为一个或多个，可根据实际工况选择，为多个时检测的准确性更高。

五、与现有技术相比，本实用新型采用磁性传感器检测固井胶塞下行，不需要在水泥头本体上另外开孔，从而增加了水泥头本体的强度。

六、本实用新型通过检测磁性传感器安放位置处磁场强度的变化来检测胶塞通过水泥头情况，对通过的固井胶塞不产生阻力，保证了固井胶塞的使用寿命，并且此种结构方式不会增加使水泥头体积和重量，有利于运输和储存，而且不需要每次使用后都进行保养，减少了人力物力的耗费。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图2为本实用新型二次仪表的原理图