一種大通徑壓裂橋塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種油氣井下用橋塞工具，具體是在油氣井壓裂措施作業(yè)中使用的大通徑壓裂橋塞。
【背景技術(shù)】
[0002]橋塞是一種永久或臨時(shí)封隔工具，在油氣井措施改造施工中，特別是水平井多級(jí)壓裂措施中，由于單井使用的橋塞較多，要求橋塞具有可鉆性，以便施工后能夠采用連續(xù)油管快速鉆除。隨著油氣井深度不斷增加，采用連續(xù)油管鉆除橋塞存在一些技術(shù)問題:一是受連續(xù)油管下入深度限制，下入較深的橋塞也難以鉆除；二是在解決連續(xù)油管下入問題的前提下，常規(guī)橋塞鉆塞時(shí)間長、作業(yè)費(fèi)用高、安全風(fēng)險(xiǎn)大等問題也無法解決，隨著油氣井深度不斷增加而更加突出。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種無須鉆塞作業(yè)即可讓油氣井從措施轉(zhuǎn)為生產(chǎn)的大通徑壓裂橋塞。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:一種大通徑壓裂橋塞，它包括中心管、膠筒組件、卡瓦組件、下接頭，其特征在于所述膠筒組件、卡瓦組件、下接頭從上至下依次套裝在中心管上，卡瓦組件通過定位銷釘固定在中心管上，下接頭通過啟動(dòng)銷釘固定在中心管上。
[0005]按上述技術(shù)方案，在下接頭上設(shè)置有第一鎖緊裝置與中心管相配置。
[0006]按上述技術(shù)方案，在卡瓦組件上設(shè)置有第二鎖緊裝置與中心管相配置。
[0007]按上述技術(shù)方案，在中心管的上端設(shè)置有內(nèi)錐面與可溶堵球相配。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述膠筒組件包括依次設(shè)置的上推環(huán)、保護(hù)碗、端膠筒、中膠筒、下推環(huán)。
[0009]按上述技術(shù)方案，所述卡瓦組件包括錐體、卡瓦，錐體通過定位銷釘固定在中心管上。
[0010]按上述技術(shù)方案，第一鎖緊裝置包括固定在下接頭內(nèi)的第一鎖簧，該第一鎖簧與設(shè)置在中心管上的鎖齒相嚙合配置；第二鎖緊裝置包括固定在下接頭內(nèi)的第二鎖簧，該第二鎖簧也與設(shè)置在中心管上的鎖齒相嚙合配置。
[0011]按上述技術(shù)方案，在中心管的下端沿周向間隔設(shè)置多個(gè)弧形柱，相鄰弧形柱之間形成凹槽，下接頭套裝在弧形柱上并通過啟動(dòng)銷釘固定在弧形柱上，在下接頭的下端設(shè)置有限位徑向凸臺(tái)，該徑向凸臺(tái)與凹槽形成的臺(tái)階相配置。
[0012]按上述技術(shù)方案，所述中心管、膠筒組件、卡瓦組件的錐體、下接頭均采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合樹脂材料或碳纖維增強(qiáng)復(fù)合樹脂材料。
[0013]按上述技術(shù)方案，所述中心管的內(nèi)徑不小于62 mm，中心管不長于550mm。
[0014]本實(shí)用新型可與專用坐封工具連接，并隨其下入井內(nèi)。橋塞坐封后，取出坐封工具，并投入可溶解堵球可實(shí)現(xiàn)井筒臨時(shí)性封堵，為油氣井壓裂創(chuàng)造條件。壓裂后，堵球無需鉆磨即可自動(dòng)溶解，由于該橋塞內(nèi)通徑大，不會(huì)影響后期生產(chǎn)。
[0015]本實(shí)用新型所取得的有益效果為:大通徑壓裂橋塞耐溫、承壓指標(biāo)高，性能可靠，內(nèi)通徑大，無須鉆塞作業(yè)即可讓油氣井從措施轉(zhuǎn)為生產(chǎn)，可以用于更深的水平段坐封，作業(yè)費(fèi)用低，效率高；由于橋塞采用單卡瓦設(shè)計(jì)，長度短、重量輕；并采用的是復(fù)合材料加工而成，在需要鉆磨的情況下，鉆磨耗時(shí)間比常規(guī)橋塞少，風(fēng)險(xiǎn)小；通過設(shè)置兩組鎖緊裝置與中心管相配設(shè)，防止膠筒組件回彈，進(jìn)一步提高了本裝置的密封性能。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種大通徑壓裂橋塞，它包括中心管2、膠筒組件、卡瓦組件、下接頭12，所述膠筒組件、卡瓦組件、下接頭從上至下依次套裝在中心管2上，在中心管的上端設(shè)置有內(nèi)錐面與可溶堵球相配，卡瓦組件通過定位銷釘10固定在中心管2上，在卡瓦組件上設(shè)置有第二鎖緊裝置與中心管相配置，在下接頭上設(shè)置有第一鎖緊裝置與中心管相配置，下接頭12通過啟動(dòng)銷釘14固定在中心管2上。
[0019]本實(shí)施例中，所述膠筒組件包括依次設(shè)置的上推環(huán)3、保護(hù)碗4、端膠筒5、中膠筒
6、下保護(hù)碗、下推環(huán)7 ;所述卡瓦組件包括錐體8、卡瓦9，錐體8通過定位銷釘10固定在中心管2上，卡瓦內(nèi)鏤空。其中，上推環(huán)3和下推環(huán)7的外周均設(shè)置有環(huán)形凹槽，方便膠筒壓縮時(shí)，在中心管上設(shè)置有鎖齒，第一鎖緊裝置包括通過銷釘13固定在下接頭14內(nèi)的第一鎖簧，該第一鎖簧用于與在中心管上的鎖齒相嚙合配置；第二鎖緊裝置包括在錐體8內(nèi)通過銷釘固定的第二鎖簧9，該第二鎖簧9用于與在中心管上的鎖齒相嚙合配置；
[0020]本實(shí)施例中，在中心管2的下端沿周向間隔設(shè)置多個(gè)弧形柱15，相鄰弧形柱之間形成凹槽，下接頭套裝在弧形柱15上并通過啟動(dòng)銷釘14固定在弧形柱15上，在下接頭的下端對(duì)應(yīng)凹槽設(shè)置有限位徑向凸臺(tái)16，通過凹槽形成的臺(tái)階17用于抵擋限位徑向凸臺(tái)16，限制下接頭的相對(duì)中心管的位移。
[0021]本實(shí)施例中，所述中心管、膠筒組件、卡瓦組件、下接頭均選用復(fù)合材料制作而成，例如采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合樹脂材料或碳纖維增強(qiáng)復(fù)合樹脂材料等，其中，所述中心管的內(nèi)徑不小于62mm，中心管不長于550mm。
[0022]本實(shí)施例中，在上推環(huán)3和下推環(huán)7上設(shè)置有凹槽，以便于其在被壓縮時(shí)提供足夠的壓縮空間。
[0023]本實(shí)用新型的大通徑壓裂橋塞與專用坐封工具連接，通過電纜下入井內(nèi)設(shè)定位置。電纜通電后啟動(dòng)坐封工具，坐封工具的推筒作用于中心管2的上端面，坐封工具的拉桿帶動(dòng)下接頭12移動(dòng)，下接頭12與中心管2發(fā)生相對(duì)位移，剪斷啟動(dòng)銷釘14。在坐封工具產(chǎn)生的持續(xù)坐封力下，卡瓦11移動(dòng)，并推動(dòng)錐體8擠壓下推環(huán)7、下保護(hù)碗、中膠筒6、端膠筒5、上保護(hù)碗4、上推環(huán)3。受擠壓的膠筒組件變形，密封中心管2與套管之間的環(huán)空，受擠壓的上推環(huán)3、上保護(hù)碗4以及下保護(hù)碗、下推環(huán)7變形，保護(hù)膠筒使其能承受高壓。同時(shí)，在下接頭的作用力下，錐體8上的定位銷釘10被剪斷，向中心管上端移動(dòng)，受擠壓的卡瓦11在錐體8的支撐下破裂，錨定在套管內(nèi)壁；同時(shí)，下接頭10內(nèi)的第一鎖簧將與中心管2外壁的鎖齒嚙合，錐體內(nèi)的第二鎖簧與中心管上的鎖齒嚙合，防止上推環(huán)3、保護(hù)碗4、端膠筒5、中膠筒6、下保護(hù)碗、下推環(huán)7、錐體8、卡瓦9回彈而導(dǎo)致密封失效，使膠筒組件處于密封狀態(tài)。之后，坐封工具進(jìn)一步提高坐封力，坐封工具的拉桿施放下接頭12，實(shí)現(xiàn)丟手(即坐封工具與大通徑壓裂橋塞分離)。完成橋塞坐封和丟手，取出坐封工具，并投入可溶解堵球I實(shí)現(xiàn)井筒臨時(shí)性封堵后即可實(shí)施壓裂施工。壓裂后，可溶解堵球I無需鉆磨即可與井筒內(nèi)液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，自動(dòng)溶解。由于該橋塞內(nèi)通徑大，不會(huì)影響后期生產(chǎn)。對(duì)生產(chǎn)通道產(chǎn)生“限流”幾乎可以忽略。另外，該橋塞采用復(fù)合材料加工，如后期需要鉆磨橋塞，鉆磨效率也高于常規(guī)復(fù)合橋塞。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大通徑壓裂橋塞，它包括中心管、膠筒組件、卡瓦組件、下接頭，其特征在于所述膠筒組件、卡瓦組件、下接頭從上至下依次套裝在中心管上，卡瓦組件通過定位銷釘固定在中心管上，下接頭通過啟動(dòng)銷釘固定在中心管上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大通徑壓裂橋塞，其特征在于在下接頭上設(shè)置有第一鎖緊裝置與中心管相配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大通徑壓裂橋塞，其特征在于在卡瓦組件上設(shè)置有第二鎖緊裝置與中心管相配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大通徑壓裂橋塞，其特征在于在中心管的上端設(shè)置有內(nèi)錐面與可溶堵球相配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大通徑壓裂橋塞，其特征在于所述膠筒組件包括依次設(shè)置的上推環(huán)、保護(hù)碗、端膠筒、中膠筒、下推環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大通徑壓裂橋塞，其特征在于所述卡瓦組件包括錐體、卡瓦，錐體通過定位銷釘固定在中心管上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大通徑壓裂橋塞，其特征在于第一鎖緊裝置包括固定在下接頭內(nèi)的第一鎖簧，該第一鎖簧與設(shè)置在中心管上的鎖齒相嚙合配置；第二鎖緊裝置包括固定在下接頭內(nèi)的第二鎖簧，該第二鎖簧與設(shè)置在中心管上的鎖齒相嚙合配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大通徑壓裂橋塞，其特征在于在中心管的下端沿周向間隔設(shè)置多個(gè)弧形柱，相鄰弧形柱之間形成凹槽，下接頭套裝在弧形柱上并通過啟動(dòng)銷釘固定在弧形柱上，在下接頭的下端設(shè)置有限位徑向凸臺(tái)，該徑向凸臺(tái)與凹槽形成的臺(tái)階相配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大通徑壓裂橋塞，其特征在于所述中心管、膠筒組件、卡瓦組件的錐體、下接頭均采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合樹脂材料或碳纖維增強(qiáng)復(fù)合樹脂材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大通徑壓裂橋塞，其特征在于所述中心管的內(nèi)徑不小于62 mm，中心管不長于550mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大通徑壓裂橋塞，它包括中心管、膠筒組件、卡瓦組件、下接頭，其特征在于所述膠筒組件、卡瓦組件、下接頭從上至下依次套裝在中心管上，所述卡瓦組件為單卡瓦結(jié)構(gòu)，卡瓦組件通過定位銷釘固定在中心管上，下接頭通過啟動(dòng)銷釘固定在中心管上。本實(shí)用新型耐溫、承壓指標(biāo)高，性能可靠，內(nèi)通徑大，無須鉆塞作業(yè)即可讓油氣井從措施轉(zhuǎn)為生產(chǎn)，可以用于更深的水平段坐封，作業(yè)費(fèi)用低，效率高；由于橋塞采用單卡瓦設(shè)計(jì)，長度短、重量輕。
【IPC分類】E21B33-134, E21B43-26
【公開號(hào)】CN204532243
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520189845
【發(fā)明人】劉軍, 徐興權(quán), 石玉民, 姜建平, 費(fèi)成俊
【申請(qǐng)人】中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司采油工藝研究院
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月1日