一种自锁式胶塞技术领域
本发明属于石油、天然气固井过程中固井工具领域，具体涉及一种自锁式胶塞。
背景技术
目前已有的胶塞主要是满足等套管内径水泥刮削及固井要求。目前随着低渗透油
气资源开发的持续推进，固完井过程中与后期井下作业结合多，出于各种考虑，套管柱越来
越复杂，如何既能保证刮削套管还能避免留水泥塞。针对以上情况，国内外工程人员也进行
了胶塞结构的改进，大多都通过C环实现自锁，可靠性比较差，经常留水泥塞，影响后期作
业。
发明内容
本发明的目的是提供一种自锁式胶塞,保证固井不留塞满足后期作业要求。
为此，本发明提供了一种自锁式胶塞，包括胶塞、碰压短接、自锁机构，所述的胶塞
包括芯轴和自锁头，芯轴前部连接一个自锁头，所述的胶塞还包括套设于芯轴外壁上的橡
胶体，自锁头前部由前至后依次设有卡槽和O型圈，卡槽外部设有挡环，所述的自锁头与自
锁机构自锁连接，自锁机构连接在碰压短接内部。
所述的自锁机构包括外壳、外壳顶壁内侧从上到下依次连接顶帽、弹簧、自锁块，
自锁块穿过外壳底壁与自锁头自锁，外壳的左侧壁开有拧紧插孔。
所述的碰压短接与自锁机构顶壁前端之间设有O型圈。
所述的自锁机构通过螺纹连接在碰压短接内部、自锁机构通过拧紧插孔与短压短
接连接、自锁机构通过螺纹以及拧紧插孔连接于短压短接的内部。
所述的挡环位于卡槽水平中心轴的外部。
所述的挡环的数量为1个，拧紧插孔的数量为4个。
本发明的有益效果：本发明提供的这种自锁式胶塞，包括胶塞、碰压短接、自锁机
构，所述的胶塞包括芯轴和自锁头，芯轴前部连接一个自锁头，所述的胶塞还包括套设于芯
轴外壁上的橡胶体，自锁头前部由前至后依次设有卡槽和O型圈，卡槽外部设有挡环，所述
的自锁头与自锁机构自锁连接，自锁机构连接在碰压短接内部，该自锁式胶塞实现了胶塞
与碰压短接的自锁，并防止了胶塞和自锁机构的转动，避免了留水泥塞，提高钻塞的效率。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是组合式胶塞示意图。
图2是挡环位置主视图。
图3是挡环位置右视图。
图4是胶塞结构主视图。
图5是碰压短接和自锁机构结构主视图。
附图标记说明：1、橡胶体，2、芯轴，3、自锁头，4、O型圈，5、卡槽，6、挡环，7、拧紧插
孔，8、顶帽，9、弹簧，10、自锁块，11、O型圈，12、自锁机构，13、碰压短接，14、胶塞，15、外壳，
16、外螺纹，17、内螺纹。
具体实施方式
实施例1：
如图1－3所示，一种自锁式胶塞，包括胶塞14、碰压短接13、自锁机构12，所述的胶
塞14包括芯轴2和自锁头3，芯轴2前部连接一个自锁头3，所述的胶塞14还包括套设于芯轴2
外壁上的橡胶体1，自锁头3前部由前至后依次设有卡槽5和O型圈4，卡槽5外部设有挡环6，
所述的自锁头3与自锁机构12自锁连接，自锁机构12连接在碰压短接13内部；所述的挡环6
位于卡槽5水平中心轴的外部，挡环6的数量为1个。
其中橡胶体1安装于胶塞上部，具有一定的承压能力，待胶塞运行时，满足套管内
径水泥刮削及固井要求；卡槽5和挡环6与碰压短接13的自锁机构12配合可实现胶塞自锁于
浮箍上，满足避免留水泥塞要求；O型圈4实现密封，挡环6避免了胶塞和自锁机构的转动，提
高钻塞效率。
实施例2：
如图4-5所示，在实施例1的基础上，所述的自锁机构12包括外壳15、外壳15顶壁内
侧从上到下依次连接顶帽8、弹簧9、自锁块10，自锁块10穿过外壳15底壁与自锁头3自锁，外
壳15的左侧壁开有拧紧插孔7。
胶塞在液体推动下下行，自锁块10实现与自锁头3的自锁，通过自锁头3的O型圈4
实现密封，大大提高了密封的可靠性。
实施例3：
如图4-5所示，在实施例1－2的基础上，所述的碰压短接13与自锁机构12顶壁前端
之间设有O型圈11。O型圈11实现碰压短接13与自锁机构12的密封，很好的提高了密封的可
靠性。
实施例4：
如图1、4、5所示，在实施例1-3的基础上，所述的自锁机构12通过螺纹连接在碰压
短接13内部、自锁机构12通过拧紧插孔7与短压短接13连接、自锁机构12通过螺纹以及拧紧
插孔7连接于短压短接13的内部，拧紧插孔7的数量为4个。螺纹连接简单方便，提高工作效
率，通过拧紧插孔7可使自锁机构12与短压短接13连接更加紧密，提高稳固性，螺纹和自锁
机构配合连接确保连接更加稳固和高效。
具体操作方法如下：
(1)按照附图要求加工好各配件，通过螺纹形式连接组合胶塞；
(2)按照管柱连接要求连接碰压短接、浮箍、浮鞋、套管、井下工具并下至井底指定
位置；
(3)固井开始顶替作业后，将胶塞从井口投入套管串内，开始顶替施工，胶塞在液
体推动下下行，自锁块10实现与自锁头3的自锁，通过自锁头3的O型圈4实现密封，
(4)顶替完毕，胶塞部分与浮箍特殊结构(碰压短接13内的自锁机构12)实现自锁。
本发明的工作原理如下：
固井开始顶替作业后，将胶塞14从井口投入套管串内，开始顶替施工，胶塞14在液
体推动下下行，自锁头3进入自锁机构12内，液体推动其继续下行，此时自锁头3挤压自锁块
10，自锁块10在弹簧9的作用下进入卡槽5内，实现胶塞14与自锁机构12的自锁，通过自锁头
3的O型圈4实现胶塞14与自锁机构12的密封，挡环6避免了胶塞14和自锁机构12的转动。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡
是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。