1.本实用新型属于油田固井技术领域，尤其涉及一种振动式固井胶塞。
背景技术：
2.在油气井完钻后，需要下入套管，进行固井作业。固井作业时常采用胶塞隔离不同液体介质，一种常用结构为固井时，采用两个胶塞隔离固井水泥浆和钻井液。两个胶塞使用位置区分为顶部胶塞(简称顶塞)和底部胶塞(简称底塞)，底塞在固井时，在套管内位于水泥浆液体下部，用于隔离水泥浆下部钻井液；顶塞在套管内位于水泥浆液体上部，用于隔离水泥浆上部钻井液，顶塞和底塞配合成功将水泥浆与钻井液实现隔离，避免钻井液污染水泥浆。
3.固井时，当替浆到底塞与下部碰压装置碰压后，需要憋压将底塞内部击穿，形成可过流通道，然后水泥浆通过此通道，被继续顶替至套管外环空，直至顶塞与底塞复合，完成碰压，实现固井全部流程。
4.顶替过程中水泥浆在套管外环空中不够钝实，需要振动套管提升水泥浆顶替效果，加强水泥浆钝实性，从而提升固井质量。但现有的固井振动装置均位于套管底部，或者位于底塞上，振动向上传递过程中逐渐衰弱，起不到很好的振动套管的目的，所以对于如何提升固井顶替过程中套管的振动成为本领域技术人员需要攻克的问题。
技术实现要素：
5.为提升固井顶替过程中套管振动效果，本实用新型提供一种振动式固井胶塞，本实用新型的振动装置位于顶塞上，在顶塞下行过程中对套管击打使套管振动。
6.本实用新型提供的技术方案是：一种振动式固井胶塞，包括顶塞上段、顶塞下段和金属筒，所述的金属筒上部插装到顶塞上段内，金属筒的下部插装到顶塞下段内，金属筒中部侧壁加工有相对金属筒轴线呈中心对称的两个长槽，两个长槽对应的金属筒内设置有振动装置；
7.所述的振动装置包括了羊角型摆动架、承口件和插口件，所述的羊角型摆动架的底部与承口件一端通过同一根水平轴a铰接在金属筒上，羊角型摆动架的两个羊角部分上分别固接有一根驱动杆，所述的承口件上固接有一根拨杆，拨杆位于两根驱动杆之间，羊角型摆动架摆动过程中带动两根驱动杆摆动，两根驱动杆拨动所述的拨杆摆动，从而带动所述的承口件沿着水平轴a摆动，承口件可通过长槽摆出金属筒外侧并击打在套管上，所述的插口件插装入承口件的另一端，插口件加工有竖向的长孔，长孔内设置有短轴，短轴的两端固定连接在承口件上，插口件的另一端通过水平轴b胶筒在金属筒上，水平轴b与水平轴a轴向平行，插口件上由下至上依次间隙套装有压缩弹簧和挡片，所述的承口件抵在所述的挡片上；
8.所述的金属筒内设置有电机和蓄电池，蓄电池为电机供电，所述的电机输出轴上固定连接有偏心轮，偏心轮位于羊角型摆动架之间，偏心轮转动过程中驱动羊角型摆动架
沿着水平轴a摆动。
9.进一步的技术方案是，所述的金属筒分别与顶塞上段和顶塞下段与硫化连接。
10.本实用新型的有益效果为：与现有技术中振动只存在底部一个位置，向其他位置传递振动减弱的情况相比较，本申请中的振动装置位于顶塞内，随着顶塞的移动，振动发生在套管的不同位置，因此振动效果好，对套管外环形空间内水泥浆的钝实效果更好，且振动装置直接击打在套管上，振动强度更强。
附图说明
11.图1是本实用新型的振动装置初始状态的结构示意图。
12.图2是本实用新型振动装置击打套管状态的结构示意图。
13.图3是图1中i处的局部放大图。
14.图4是振动装置的侧视图。
15.图5是偏心轮与羊角型摆动架配合的俯视图。
16.图中：1、套管；2、顶塞上段；3、电机；4、长槽；5、顶塞下段；6、金属筒；7、蓄电池；8、偏心凸轮；9、羊角型摆动架；10、驱动杆；11、水平轴a；12、拨杆；13、承口件；14、短轴；15、压缩弹簧；16、插口件；17、水平轴b；18、长孔；19、挡片；20、安装板。
具体实施方式
17.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
18.如图1-5所示，本实用新型包括顶塞上段2、顶塞下段5和金属筒6，所述的金属筒6上部插装到顶塞上段2内，金属筒6的下部插装到顶塞下段5内，金属筒6分别与顶塞上段2和顶塞下段5与硫化连接。金属筒6中部侧壁加工有相对金属筒6轴线呈中心对称的两个长槽4，两个长槽4对应的金属筒6内设置有振动装置。
19.所述的振动装置包括了羊角型摆动架9、承口件13和插口件16，所述的羊角型摆动架9的底部与承口件13一端通过同一根水平轴a11铰接在金属筒6上，羊角型摆动架9的两个羊角部分上分别固接有一根驱动杆10，所述的承口件13上固接有一根拨杆12，拨杆12位于两根驱动杆10之间，羊角型摆动架9摆动过程中带动两根驱动杆10摆动，两根驱动杆10拨动所述的拨杆12摆动，从而带动所述的承口件13沿着水平轴a11摆动，承口件13可通过长槽4摆出金属筒6外侧并击打在套管1上，所述的插口件16插装入承口件13的另一端，插口件16加工有竖向的长孔18，长孔18内设置有短轴14，短轴14的两端固定连接在承口件13上，插口件16的另一端通过水平轴b17胶筒在金属筒6上，水平轴b17与水平轴a11轴向平行，插口件16上由下至上依次间隙套装有压缩弹簧15和挡片19，所述的承口件13抵在所述的挡片19上；图1为本申请的初始状态，该状态下压缩弹簧15受到来自承口件13的压力储存较大的弹性势能，在偏心凸轮8的驱使下，羊角型摆动架9摆动使得承口件13与插口件16稍有不同轴时，弹性势能迅速释放，将承口件13向外弹开击打在套管1内壁，使套管1外部的水泥浆受到振动而更加的夯实。
20.所述的金属筒6内设置有电机3和蓄电池7，蓄电池7为电机3供电，所述的电机3输出轴上固定连接有偏心轮，偏心轮位于羊角型摆动架9之间，偏心轮转动过程中驱动羊角型
摆动架9沿着水平轴a11摆动。
21.如图4所示，在所述的金属筒6内固定连接有安装板20，所述的水平轴a11和水平轴b17分别安装在安装板20上。
22.与现有技术中振动只存在底部一个位置，向其他位置传递振动减弱的情况相比较，本申请中的振动装置位于顶塞内，随着顶塞的移动，振动发生在套管1的不同位置，因此振动效果好，对套管1外环形空间内水泥浆的钝实效果更好，且振动装置直接击打在套管1上，振动强度更强。
技术特征：
1.一种振动式固井胶塞，其特征在于：包括顶塞上段(2)、顶塞下段(5)和金属筒(6)，所述的金属筒(6)上部插装到顶塞上段(2)内，金属筒(6)的下部插装到顶塞下段(5)内，金属筒(6)中部侧壁加工有相对金属筒(6)轴线呈中心对称的两个长槽(4)，两个长槽(4)对应的金属筒(6)内设置有振动装置；所述的振动装置包括了羊角型摆动架(9)、承口件(13)和插口件(16)，所述的羊角型摆动架(9)的底部与承口件(13)一端通过同一根水平轴a(11)铰接在金属筒(6)上，羊角型摆动架(9)的两个羊角部分上分别固接有一根驱动杆(10)，所述的承口件(13)上固接有一根拨杆(12)，拨杆(12)位于两根驱动杆(10)之间，羊角型摆动架(9)摆动过程中带动两根驱动杆(10)摆动，两根驱动杆(10)拨动所述的拨杆(12)摆动，从而带动所述的承口件(13)沿着水平轴a(11)摆动，承口件(13)可通过长槽(4)摆出金属筒(6)外侧并击打在套管(1)上，所述的插口件(16)插装入承口件(13)的另一端，插口件(16)加工有竖向的长孔(18)，长孔(18)内设置有短轴(14)，短轴(14)的两端固定连接在承口件(13)上，插口件(16)的另一端通过水平轴b(17)胶筒在金属筒(6)上，水平轴b(17)与水平轴a(11)轴向平行，插口件(16)上由下至上依次间隙套装有压缩弹簧(15)和挡片(19)，所述的承口件(13)抵在所述的挡片(19)上；所述的金属筒(6)内设置有电机(3)和蓄电池(7)，蓄电池(7)为电机(3)供电，所述的电机(3)输出轴上固定连接有偏心轮，偏心轮位于羊角型摆动架(9)之间，偏心轮转动过程中驱动羊角型摆动架(9)沿着水平轴a(11)摆动。2.根据权利要求1所述的一种振动式固井胶塞，其特征在于：所述的金属筒(6)分别与顶塞上段(2)和顶塞下段(5)与硫化连接。
技术总结
一种振动式固井胶塞，涉及油田固井装置技术领域，包括顶塞上段、顶塞下段和金属筒，金属筒中部侧壁加工有相对金属筒轴线呈中心对称的两个长槽，两个长槽对应的金属筒内设置有振动装置；振动装置包括了羊角型摆动架、承口件和插口件，羊角型摆动架的底部与承口件一端通过同一根水平轴A铰接在金属筒上，羊角型摆动架的两个羊角部分上分别固接有一根驱动杆，承口件上固接有一根拨杆，拨杆位于两根驱动杆之间，插口件插装入承口件的另一端，插口件加工有竖向的长孔，长孔内设置有短轴，短轴的两端固定连接在承口件上，插口件的另一端通过水平轴B胶筒在金属筒上，插口件上由下至上依次间隙套装有压缩弹簧和挡片，承口件抵在挡片上。承口件抵在挡片上。承口件抵在挡片上。
技术研发人员：国际
受保护的技术使用者：国际
技术研发日：2021.04.28
技术公布日：2022/2/7
再多了解一些
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