用于海底油井的固井胶塞

摘要

本发明涉及一种用于海底油井的固井胶塞。海底油井与延伸到海面的隔水管相连，在海底油井内设有套管，在隔水管内设有与套管连通的中空的钻杆，固井胶塞设置在套管内。固井胶塞包括：能彼此分离地串联在一起的底塞和顶塞，底塞和顶塞均包括贯穿的内腔，在底塞的内腔内设置有径缩部并且在径缩部下游的区域设置有能关闭和打开的通孔，实体式底塞打开工具，底塞打开工具能穿过顶塞的内腔并与底塞的径缩部接合，底塞和底塞打开工具均具有径向向外延伸的塞翼，底塞的塞翼能与套管的内壁紧密接触，底塞打开工具的塞翼能与钻杆的内壁紧密接触。使用本发明的固井胶塞固井时，可排出套管以及钻杆内的泥浆，从而提高固井品质。

权利要求

1.一种用于海底油井的固井胶塞，所述海底油井与延伸到海面的隔水管相连，在所述海底油井内设有套管，在所述隔水管内设有与所述套管连通的中空的钻杆，所述固井胶塞设置在所述套管内，所述固井胶塞包括：能彼此分离地串联在一起的底塞和顶塞，所述底塞和顶塞均包括贯穿的内腔，在所述底塞的内腔内设置有径缩部并且在所述径缩部下游的区域设置有能关闭和打开的通孔，实体式底塞打开工具，所述底塞打开工具能穿过所述顶塞的内腔并与所述底塞的径缩部接合，所述底塞和底塞打开工具均具有径向向外延伸的塞翼，所述底塞的塞翼能与所述套管的内壁紧密接触，所述底塞打开工具的塞翼能与钻杆的内壁紧密接触，其中，在固井时，将通孔关闭并且向钻杆内投入底塞打开工具，所述底塞打开工具与径缩部接合并密封；在所述底塞打开工具的上方加压以使所述底塞与顶塞脱开并向下游运动直到预定位置，而所述顶塞不动；将所述底塞上的通孔打开，然后经钻杆和套管向套管与油井之间的环空内注入固井水泥以实现固井。

2.根据权利要求1所述的固井胶塞，其特征在于，所述底塞包括通过活动的第一挡块与所述顶塞相连的筒状的底塞本体，所述通孔形成在所述底塞本体的侧壁上，所述底塞的塞翼套设在所述底塞本体的所述通孔下游的区域上。

3.根据权利要求2所述的固井胶塞，其特征在于，所述底塞的塞翼包括延伸越过所述通孔的保护部，并且在所述底塞本体和所述保护部之间形成使所述通孔与外界连通的通道。

4.根据权利要求2或3所述的固井胶塞，其特征在于，在所述底塞的内部设有用于关闭或打开所述通孔的滑套，所述滑套通过第一剪钉与所述底塞本体相连，并且在所述滑套上设置有与所述通孔匹配的过流孔，其中，当所述滑套与所述底塞相连时，所述过流孔处于所述通孔的上方，所述通孔关闭，当所述第一剪钉被剪断后，所述滑套沿所述底塞朝向下游运动直到所述过流孔与所述通孔对齐，所述通孔打开。

5.根据权利要求4所述的固井胶塞，其特征在于，在所述底塞本体的处于所述通孔下游的区域设置有凹槽，在所述滑套上设置有与所述凹槽相匹配的卡簧，仅当所述过流孔与所述通孔对齐时，所述卡簧与所述凹槽配合在一起。

6.根据权利要求5所述的固井胶塞，其特征在于，所述径缩部由设置在所述底塞本体内的底塞打开工具座形成，所述底塞打开工具座包括延伸到所述底塞本体的上游开口之外的上延伸部和向下游延伸的下延伸部，所述底塞打开工具座的上延伸部通过第二剪钉与所述顶塞相连，所述底塞打开工具座的下延伸部覆盖所述第一挡块并且终止于所述滑套的上方，当所述底塞打开工具座与所述顶塞相连时，所述底塞打开工具座与所述滑套间隔开；

当所述第二剪钉被剪断后，所述底塞打开工具座朝向下游运动并偏离所述第一挡块以使所述底塞与顶塞脱离；当所述底塞运动到预定位置后，所述底塞打开工具座推动所述滑套向下游运动，直到所述过流孔与所述通孔对齐。

7.根据权利要求6所述的固井胶塞，其特征在于，在所述底塞本体的处于所述底塞打开工具座和所述滑套之间的区域设置有贯穿的传压孔，当所述底塞打开工具座与所述顶塞相连时，所述传压孔与外界连通，当所述过流孔与所述通孔对齐时，所述传压孔封闭。

8.根据权利要求2所述的固井胶塞，其特征在于，所述顶塞包括筒状的顶塞本体和套设在所述顶塞本体上的塞翼，所述底塞本体与所述顶塞本体通过所述第一挡块相连，所述顶塞本体通过第二挡块与井口部件相连。

9.根据权利要求8所述的固井胶塞，其特征在于，还包括实体式顶塞打开工具，在所述顶塞本体内设置有顶塞打开工具座，所述顶塞打开工具能与所述顶塞打开工具座接合，通过在所述顶塞打开工具上游加压，而使所述顶塞与井口部件脱开。

10.根据权利要求9所述的固井胶塞，其特征在于，所述顶塞的塞翼能与所述套管的内壁紧密接触。

11.根据权利要求10所述的固井胶塞，其特征在于，所述顶塞打开工具座包括上游延伸到所述顶塞本体的上游开口之外的上延伸部和向下游延伸的下延伸部，所述顶塞打开工具座的上延伸部通过第三剪钉与所述滑套相连，所述顶塞打开工具座的下延伸部覆盖所述第二挡块并且终止于所述底塞的上方，当所述第三剪钉被剪断后，所述顶塞打开工具座沿朝向下游运动，当所述顶塞打开工具座与释放了所述第二挡块后，所述顶塞与井口部件脱开。

12.根据权利要求10所述的固井胶塞，其特征在于，所述顶塞打开工具具有径向向外延伸的塞翼，并且所述顶塞打开工具的塞翼能与钻杆的内壁紧密接触。

13.根据权利要求1所述的固井胶塞，其特征在于，所述固井胶塞由聚氨酯材料制成。

说明书

用于海底油井的固井胶塞

技术领域

[0001] 本发明涉及油气勘探开发领域，特别涉及一种用于海底油井的固井胶塞。

背景技术

[0002] 随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。海底油井的井口设计在海底，油井则从海底延伸到海底陆地的深处。在井口与处于海面的钻井平台之间连接有隔水管，在隔水管内设置有中空的钻杆，以实现钻井平台与油井相连。

[0003] 在向油井内设置套管后，仍然需要进行固井作业。在固井作业中，需要性钻井平台投放固井水泥，所投放的水泥经钻杆进入到套管内部。然后经胶塞顶替等操作将处于套管内的水泥顶替到套管与井壁之间的环空内，由此实现固井作业。但是，通常，隔水管、钻杆和套管内存在有大量泥浆。在固井作业过程中，这些泥浆会混到固井水泥内，从而严重影响固井品质。因此，急需解决这一技术问题。

发明内容

[0004] 针对上述问题，本发明提出了一种用于海底油井的固井胶塞。使用本发明的这种固井胶塞固井时，可首先排出套管以及钻杆内的泥浆，从而可防止泥浆与固井水泥混合，进而提高固井品质。

[0005] 根据本发明，海底油井与延伸到海面的隔水管相连，在海底油井内设有套管，在隔水管内设有与套管连通的中空的钻杆，固井胶塞设置在套管内，固井胶塞包括：能彼此分离地串联在一起的底塞和顶塞，底塞和顶塞均包括贯穿的内腔，在底塞的内腔内设置有径缩部并且在径缩部下游的区域设置有能关闭和打开的通孔。实体式底塞打开工具，该底塞打开工具能穿过顶塞的内腔并与底塞的径缩部接合。底塞和底塞打开工具均具有径向向外延伸的塞翼，该底塞的塞翼能与套管的内壁紧密接触，该底塞打开工具的塞翼能与钻杆的内壁紧密接触。在固井时，将通孔关闭并且向钻杆内投入底塞打开工具，该底塞打开工具与径缩部接合并密封；在底塞打开工具的上方加压以使底塞与顶塞脱开并向下游运动直到预定位置，而顶塞不动；将底塞上的通孔打开，然后经钻杆和套管向套管与油井之间的环空内注入固井水泥以实现固井。

[0006] 根据本发明的固井胶塞，由于底塞打开工具的塞翼能与钻杆的内壁紧密接触，因此在从海面上的钻井平台上向钻杆内投入底塞打开工具后，底塞打开工具可将钻杆内的泥浆排出到套管内。而在底塞朝向下游运动期间，套管内的泥浆会被驱动到油井井底，并最终经隔水管返到钻井平台而离开套管。这样，在底塞到达套管内的预定位置后，实际上钻杆和套管内已经没有或者残留有非常少量的泥浆。由此，在从海面上的钻井平台向钻杆内注入固井水泥时，就不会发生泥浆与水泥混在一起，即混浆。固井品质也会因此而进一步提升。

[0007] 在一个实施例中，底塞包括通过活动的第一挡块与顶塞相连的筒状的底塞本体，通孔形成在底塞本体的侧壁上，底塞的塞翼套设在底塞本体的通孔下游的区域上。在一个优选的实施例中，底塞的塞翼包括延伸越过通孔的保护部，并且在底塞本体和保护部之间形成使通孔与外界连通的通道。通过设置这种形状的塞翼，保护部对通孔起到了保护作用。

[0008] 在一个实施例中，在底塞的内部设有用于关闭或打开通孔的滑套，滑套通过第一剪钉与底塞本体相连，并且在滑套上设置有与通孔匹配的过流孔。当滑套与底塞相连时，过流孔处于通孔的上方，通孔关闭，当第一剪钉被剪断后，滑套沿底塞朝向下游运动直到过流孔与通孔对齐，通孔打开。滑套具有很好的刚性，可以承受外界压力以对底塞的内部起到保护作用。由于滑套与底塞本体通过第一剪钉相连，因此还可以通过液压力来方便地控制打开通孔的时机。此外，通过设置滑套，大大简化了底塞的结构，工作性能更加可靠，而且方便控制通孔的打开和关闭。通过使用滑套，使得底塞与油井底部的防转浮箍复合后，可调节所建立的循环压力。

[0009] 在一个优选的实施例中，在底塞本体的处于通孔下游的区域设置有凹槽，在滑套上设置有与凹槽相匹配的卡簧，仅当过流孔与通孔对齐时，卡簧与凹槽配合在一起。通过设置卡簧和凹槽，在固井过程中，滑套就不会受固井水泥的冲击而进一步朝向下游运动。由此，在固井过程中，通孔始终保持打开，固井施工过程也就能顺利进行。

[0010] 在一个实施例中，径缩部由设置在底塞本体内的底塞打开工具座形成，底塞打开工具座包括延伸到底塞本体的上游开口之外的上延伸部和向下游延伸的下延伸部，底塞打开工具座的上延伸部通过第二剪钉与顶塞相连，底塞打开工具座的下延伸部覆盖第一挡块并且终止于滑套的上方。当底塞打开工具座与顶塞相连时，底塞打开工具座与滑套间隔开；当第二剪钉被剪断后，底塞打开工具座朝向下游运动并偏离第一挡块以使所述底塞与顶塞脱离；当底塞运动到所述预定位置后，底塞打开工具座推动滑套向下游运动，直到过流孔与通孔对齐。

[0011] 在一个实施例中，在底塞本体的处于底塞打开工具座和滑套之间的区域设置有贯穿的传压孔。当底塞打开工具座与顶塞相连时，传压孔与外界连通，当过流孔与通孔对齐时，传压孔封闭。通过在底塞本体上设置传压孔，可保证底塞本体的内部与外界环境中的压力相等。这样，在进行固井施工之前第二剪钉就不会被意外剪断，底塞也就不会提前与顶塞脱开，施工就更稳定。

[0012] 在一个实施例中，顶塞包括筒状的顶塞本体和套设在顶塞本体上的塞翼，底塞本体与顶塞本体通过第一挡块相连，顶塞本体通过第二挡块与井口部件相连。

[0013] 在一个具体的实施例中，该固井胶塞还包括实体式顶塞打开工具，在顶塞本体内设置有顶塞打开工具座，顶塞打开工具能与顶塞打开工具座接合，通过在顶塞打开工具上游加压，而使顶塞与井口部件脱开。在一个实施例中，顶塞的塞翼能与套管的内壁紧密接触。在另一个优选的实施例中，顶塞打开工具具有径向向外延伸的塞翼，并且顶塞打开工具的塞翼能与钻杆的内壁紧密接触。通过这种结构，在向套管内注固井水泥结束后，向固井胶塞内投入顶塞打开工具并加压，顶塞与井口部件脱开，并且顶塞会在套管内向下游运动。由于顶塞的塞翼与套管的内壁紧密接触，顶塞打开工具的塞翼也能与钻杆的内壁紧密接触，因此残留在钻杆和套管内的固井水泥会被干净地驱排到套管与油井之间的环空内，这样就对钻杆和套管内的环境进行了净化，方便了后续的施工。

[0014] 在一个实施例中，顶塞打开工具座包括上游延伸到顶塞本体的上游开口之外的上延伸部和向下游延伸的下延伸部，顶塞打开工具座的上延伸部通过第三剪钉与滑套相连，顶塞打开工具座的下延伸部覆盖第二挡块并且终止于底塞的上方。当第三剪钉被剪断后，顶塞打开工具座沿朝向下游运动，当顶塞打开工具座与释放了第二挡块后，顶塞与井口部件脱开。

[0015] 在一个实施例中，固井胶塞由聚氨酯材料制成。这种固井胶塞非常易于被钻除，极大地提高了固井后的钻除效率，节约了固井成本。

[0016] 与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)根据本发明的固井胶塞，底塞打开工具和底塞能够干净地将钻杆和套管内的泥浆排出，这就避免了在固井过程中发生混浆的问题，这有助于提高固井品质。(2)整个固井胶塞采用聚氨酯材料制成，在达到工作要求性能同时，可钻性强，极大提高了固井后的钻除效率，节约了固井成本。(3)在底塞本体上设置传压孔，可保证底塞本体的内部与外界环境中的压力相等。这样，在进行固井施工之前第二剪钉就不会被意外剪断，底塞也就不会提前与顶塞脱开，施工就更稳定。

附图说明

[0017] 在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

[0018] 图1示意性地显示了根据本发明的顶塞和底塞的结构。

[0019] 图2示意性地显示了图1的A部分的放大视图。

[0020] 图3示意性地显示了根据本发明的底塞打开工具的形状。

[0021] 图4示意性地显示了根据本发明的顶塞打开工具的形状。

[0022] 图5示意性地显示了图1的B部分的放大视图。

[0023] 在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

[0024] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。

[0025] 通常，对于海底油井来说，海底油井的井口设置在海底表面并且通过延伸到海面隔水管与设置在海面上的钻井平台相连。在海底油井内设置有套管，在隔水管内设有与套管(未示出)连通的中空的钻杆(未示出)。通常而言，隔水管(未示出)的直径大于油井裸眼的直径，这样套管和油井裸眼之间的环空与隔水管和钻杆之间的空间相连通。这些是本领域的技术人员所熟知的，这里不再赘述。

[0026] 图1显示了根据本发明的固井胶塞的串联在一起的顶塞100和底塞200。在使用这种固井胶塞对海底油井进行固井施工时，需要将其安装在套管的上游开口处。下面来详细描述这种固井胶塞。

[0027] 如图1所示，底塞200包括筒状的底塞本体201和套设在底塞本体201上的底塞的塞翼202。优选地，底塞的塞翼202的径向尺寸与套管的直径相匹配，从而塞翼202会与套管的内壁紧密接触，这可以防止处于底塞200上游的流体任意流到底塞200的下游。在底塞本体201内还设置有底塞打开工具座208(即，径缩部)。在固井过程中，该底塞打开工具座208用于与底塞打开工具300(如图3所示)相配合，以使得底塞200与顶塞100脱开并在套管朝向下游运动到套管的底部或预定位置。

[0028] 在底塞本体201上在底塞打开工具300的下游设置有至少一个能关闭和打开的通孔204。通孔204可借助于设置在底塞本体201内的滑套209来关闭和打开。塞翼202设置在通孔204的下游，底塞打开工具300受控地打开或关闭通孔204。在通常情况下，通孔204保持关闭。仅当底塞200运动到套管的底部或预定位置并且注入固井水泥以进行固井时，通孔204才打开，以使得处于底塞200上游的固井水泥就能够经通孔204流到底塞200的下游，然后再流到套管与油井之间的环空内，由此实现固井。优选地，塞翼202具有朝向上游延伸越过通孔204的保护部205，在底塞本体201和延伸部205之间形成了通道206，使得通孔204能借助于通道206与外界连通。

[0029] 如图3所示，底塞打开工具300包括本体301和套设在本体301上的塞翼302。塞翼302构造为其径向尺寸与钻杆的内径相匹配。这样，当底塞打开工具300从钻井平台开始运动经过钻杆而到达底塞200时，底塞打开工具300的塞翼302会刮拭钻杆的内壁，这样钻杆内的泥浆就会驱排到套管内了。在底塞200从井口开始向下游运动时，通孔204保持关闭，并且由于底塞的塞翼202与套管的侧壁紧密接触，底塞200的塞翼202会刮拭套管的内壁，这样套管内的泥浆就会被从套管的底部驱排到套管和油井裸眼之间的环空内，再经隔水管和钻杆之间的空间返排到钻井平台。这样，在固井过程中，就不会发生混浆事故，固井品质会得以提高。这一过程将在下文中详细描述。

[0030] 下面来描述使用滑套209来打开或关闭通孔204的方法。在滑套209上设置有可与通孔204对齐的过流孔210。滑套209可通过第一剪钉211与底塞本体201相连。在初始状态中，滑套209通过第一剪钉211与底塞本体201相连，此时过流孔210处于通孔204的上方，使得通孔204被滑套209覆盖而关闭，如图1所示。在将第一剪钉211剪断之后，滑套209朝向下游运动，直到过流孔210与通孔204对齐为止，这时通孔204打开。滑套209的运动可由底塞打开工具座208的挤压来实现，在下文中将对其描述。

[0031] 另外，优选地，在底塞本体201的处于204通孔下游的区域设置有凹槽212，在滑套209上设置有与凹槽212相匹配的卡簧213。仅当过流孔210与通孔204对齐时，卡簧213才与凹槽212配合在一起，由此避免滑套209继续向下游运动而导致通孔204再次关闭。

[0032] 更优选地是，在底塞本体201的处于滑套209上游的部分设置有第一弹性凸块220。优选地，第一弹性凸块220的位置在第一挡块1(见下文描述)的下游。在第二剪钉216未剪断之前，底塞打开工具座208的下延伸部217覆盖了第一弹性凸块220。当底塞打开工具座208与滑套209接触后，底塞打开工具座208整体处于第一弹性凸块220的下游，此时第一弹性凸块220就径向向里凸出，以防止底塞打开工具座208被向上游推动。

[0033] 返回到图1，顶塞100同样包括筒状的顶塞本体101和套设在顶塞本体101上的塞翼102。优选地，顶塞的塞翼102的径向尺寸与套管的直径相匹配，从而塞翼102会与套管的内壁紧密接触。在装配状态中，顶塞本体101与底塞本体201串联在一起，此时顶塞本体101的内腔与底塞本体201的内腔形成一个贯穿顶塞100和底塞200两者的整体通道105，以使得底塞打开工具300能顺利穿过顶塞100并到达底塞200。在顶塞本体101内还设置有顶塞打开工具座104，其用于与顶塞打开工具400(如图4所示)相配合，以驱动顶塞100在套管内向下游运动。

[0034] 图2详细显示了顶塞100与底塞200的连接方式。在顶塞本体101的下游部分的内表面上设置有凹槽103，在底塞本体201的上游部分上设置有安装孔207。第一挡块1延伸穿过安装孔207并延伸到凹槽103内，而实现顶塞本体101与底塞本体201串联在一起。优选地，第一挡块1的处于凹槽103内的部分具有朝向端部倾斜的斜面250，这使得第一挡块1能容易地从凹槽103和安装孔207中脱出，以使得顶塞100与底塞200可脱开。在这种情况下，底塞打开工具座208的延伸到底塞本体201的上游开口之外的上延伸部215通过第二剪钉216与顶塞本体101相连。底塞打开工具座208的下延伸部217覆盖第一挡块1并且终止于滑套209的上方，以保证顶塞100与底塞200的连接。当第二剪钉216被剪断后，底塞打开工具座208向下游运动偏离第一挡块1后，第一挡块1从安装孔207和凹槽103内脱出，使得顶塞100与底塞200脱开。

[0035] 图5详细显示了顶塞100与井口部件500的连接方式。在顶塞本体101的上游端设置有安装孔106。第二挡块107延伸穿过安装孔106并延伸到与井口部件500相连，如图1所示。顶塞打开工具座104的延伸到顶塞本体101的上游开口之外的上延伸部108通过第三剪钉
501与井口部件500相连。顶塞打开工具座104的下延伸部109覆盖第二挡块107并且终止于底塞200的上方，以使得顶塞100与井口部件500连在一起。在顶塞打开工具400与顶塞打开工具座104接合后，第三剪钉501可被剪断，顶塞打开工具座104和顶塞打开工具400就会一起朝向下游运动。当顶塞打开工具座104偏离第一挡块107后，第二挡块107从安装孔106内脱出，使得顶塞100与井口部件500脱开而朝向下游运动。

[0036] 如图4所示，顶塞打开工具400包括本体401和套设在本体401上的塞翼402。塞翼402构造为其径向尺寸与钻杆的直径相匹配。当顶塞打开工具400从钻井平台经过钻杆到达顶塞100时，顶塞打开工具400的塞翼402会刮拭钻杆的内壁，这样钻杆内的固井水泥就会驱排到套管内。另外，由于顶塞的塞翼102与套管的侧壁紧密接触，因此当顶塞100从井口开始向下游运动时，塞翼102会刮拭套管的内壁，这样套管内的水泥就会被驱排到已经运动到套管底部的底塞200处，并且经通孔204流到的下游，然后再流到套管与油井之间的环空内。这一过程将在下文中详细描述。在固井结束后，钻杆以及套管内残留的固井水泥几乎被全部清理干净，这方便了后续施工。

[0037] 在顶塞本体101的上设有第二弹性凸块110。优选地，第二弹性凸块110的位置在第二挡块107的下游。在第三剪钉501未剪断之前，顶塞打开工具座104的下延伸部109覆盖了第二弹性凸块110。当顶塞打开工具座104向下游运动偏离第二弹性凸块110后，第二弹性凸块110就径向向里凸出，以防止顶塞打开工具座104被向上游推动。

[0038] 在一个优选的实施例中，在底塞本体201的处于底塞打开工具座208和滑套209之间的区域设置有贯穿的传压孔214。当底塞打开工具座208与顶塞100相连时，通孔204关闭并且传压孔214与外界连通。当过流孔210与通孔204对齐时，通孔204打开并且传压孔214封闭。这样，可保证底塞本体201的内部与外界环境中的压力始终相等。在进行固井施工之前第二剪钉216就不会被意外剪断，底塞200也就不会提前与顶塞100脱开，施工就更稳定。

[0039] 下面来描述使用本发明固井胶塞进行固井的过程。

[0040] 从钻井平台向钻杆内投入底塞打开工具300。底塞打开工具300运动穿过钻杆、顶塞本体101的内腔而与底塞打开工具座208接合在一起。在投入底塞打开工具300后，立刻注入固井水泥。固井水泥会推动底塞打开工具300向下游运动，并且向底塞打开工具座208施加压力，以剪断第二剪钉216。底塞打开工具座208向下游运动到接触滑套209，这时底塞打开工具座208偏离开第一挡块1，第一挡块1从安装孔207和凹槽103内脱出，使得顶塞100能与底塞200脱开。之后，底塞打开工具座208就推动底塞200向下游运动直到井底，而顶塞100仍然处于井口并且与井口部件500相连。在整个过程中，底塞打开工具300和底塞200会将钻杆和套管内的泥浆驱排到套管和油井裸眼之间的环空内，再经隔水管和钻杆之间的空间返排到钻井平台。

[0041] 接下来，对底塞打开工具300进一步加压以剪断第一剪钉211。这样，底塞打开工具座208就推动滑套209向下游运动使得过流孔210与通孔204对齐，这时通孔204打开。固井水泥经通孔204流到底塞200的下部，然后在经井底流入到套管和油井裸眼之间的环空，用以实现固井。

[0042] 在注固井水泥结束后，从钻井平台向钻杆内投入顶塞打开工具400。顶塞打开工具400运动穿过钻杆而与顶塞打开工具座104接合在一起。然后，向顶塞打开工具400施加压力，以剪断第三剪钉501。顶塞打开工具400向下游运动而偏离开第二挡块107。第二挡块107从安装孔106内脱出，使得顶塞100与井口部件500脱开而朝向下游运动直到与处于井底的底塞200接触。在整个过程中，顶塞打开工具400和顶塞100会将钻杆和套管内的固井水泥驱排到套管和油井裸眼之间的环空内，由此对钻杆和套管内的环境进行了净化，方便了后续的施工。

[0043] 由此可知，使用本发明的固井胶塞进行固井时，可首先排出套管以及钻杆内的泥浆，从而可防止泥浆与固井水泥混合，进而提高固井品质。

[0044] 虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。