橋塞坐封工具和使用其的橋塞坐封裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種橋塞坐封工具和使用這種橋塞坐封工具的橋塞坐封裝置。該橋塞坐封工具包括固定設(shè)置的中心管，在其下游端部設(shè)置有徑向向外凸出的環(huán)狀接合塊，由環(huán)狀接合塊引導(dǎo)而滑動式設(shè)置在中心管外側(cè)的活塞筒，在活塞筒的下游部分設(shè)置有與環(huán)狀接合塊配合的徑向向里凸出的定位環(huán)，設(shè)置在中心管和活塞筒之間的間隙內(nèi)的活塞，活塞與環(huán)狀接合塊間隔式設(shè)置并且能沿中心管滑動，活塞通過剪釘與活塞筒和所述中心管相連。本實用新型的橋塞坐封裝置通過液壓力實現(xiàn)橋塞坐封，施工成本較低。
【專利說明】橋塞坐封工具和使用其的橋塞坐封裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆井完井工具，特別是涉及一種橋塞坐封工具。
【背景技術(shù)】
[0002]在鉆井完井領(lǐng)域中，橋塞是一種用于油氣井封層的裝置，其具有施工工序少、施工周期短、卡封位置準(zhǔn)確等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，橋塞坐封方式主要有電纜坐封和液壓坐封兩種方式。電纜坐封需要使用電纜來點火燃爆坐封工具內(nèi)的火藥，通過火藥燃燒產(chǎn)生的沖擊力來坐封橋塞并丟手。電纜坐封方式涉及火藥，對于沒有火工資質(zhì)的單位，施工組織難度較大并且施工成本較高。液壓坐封需要使用油管或者連續(xù)油管把坐封工具及橋塞送入井內(nèi)，然后向油管內(nèi)投球、打壓以坐封橋塞并丟手，這種液壓坐封方式的施工周期較長并且費用也較高。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對上述問題，本實用新型提出了 一種橋塞坐封工具。根據(jù)本實用新型的橋塞坐封工具通過液壓力實現(xiàn)橋塞坐封，施工成本較低。本實用新型還涉及使用這種橋塞坐封工具的橋塞坐封裝置。
[0005]根據(jù)本實用新型的第一方面，提出了一種橋塞坐封工具，包括固定設(shè)置的中心管，在其下游端部設(shè)置有徑向向外凸出的環(huán)狀接合塊，由環(huán)狀接合塊引導(dǎo)而滑動式套在中心管外側(cè)的活塞筒，其下游端部與橋塞相接觸，在活塞筒的下游部分設(shè)置有與環(huán)狀接合塊配合的徑向向里凸出的定位環(huán)，設(shè)置在中心管和活塞筒之間的間隙內(nèi)的活塞，活塞與環(huán)狀接合塊間隔式設(shè)置并且能沿中心管滑動，活塞通過剪釘與活塞筒和中心管相連。
[0006]根據(jù)本實用新型的橋塞坐封工具，僅通過液壓力就能實現(xiàn)橋塞坐封，避免了使用火藥、投球打壓等方式坐封，大大提高了坐封施工的安全性，同時降低了施工難度。
[0007]在一個實施例中，環(huán)狀接合塊與中心管為一體式結(jié)構(gòu)，定位環(huán)與活塞筒為一體成型。這種類型的中心管和活塞筒方便了其生產(chǎn)和裝配。
[0008]在一個實施例中，還包括與中心管固定連接的調(diào)節(jié)環(huán)，活塞筒滑動式處于調(diào)節(jié)環(huán)和中心管之間。通過設(shè)置調(diào)節(jié)環(huán)，可防止活塞筒在活動過程中發(fā)生偏離，從而保證了橋塞坐封的穩(wěn)定進(jìn)行。在一個優(yōu)選的實施例中，活塞筒的上游部分構(gòu)造成外徑減小的并且處于調(diào)節(jié)環(huán)和中心管之間的臺階部分。這種結(jié)構(gòu)使得橋塞坐封工具的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，方便了使用。
[0009]在一個實施例中，在活塞與活塞筒的接觸面上設(shè)置有第一密封件，在活塞與中心管相接觸的面上設(shè)置有第二密封件、在環(huán)狀接合塊與活塞筒相接觸的面上設(shè)置有第三密封件。由此，中心管、活塞筒和活塞圍成密封的空腔。由于空腔內(nèi)的壓力遠(yuǎn)小于液壓力，因此活塞能夠順暢地沿著中心管朝向下游滑動，即擠壓空腔，從而帶動活塞筒朝向下游運動以坐封橋塞。在一個優(yōu)選的實施例中，空腔的軸向長度小于臺階部分的軸向長度。這意味著活塞筒朝向下游運動的行程小于臺階部分的長度，使得活塞在運動過程中活塞不會從調(diào)節(jié)環(huán)中脫出，保證了活塞筒運動的穩(wěn)定性。
[0010]在一個實施例中，剪釘與中心管相連部分的直徑小于剪釘與活塞筒相連部分的直徑。使用這種剪釘，可通過控制液體壓力來僅剪斷剪釘與中心管相連的部分，而剪釘與活塞筒相連的部分不被剪斷，從而實現(xiàn)了使活塞與活塞筒固定相連并且活塞能相對于中心管滑動。
[0011]根據(jù)本實用新型的第二方面，提出了一種使用根據(jù)上文所述的橋塞坐封工具的橋塞坐封裝置，橋塞坐封工具為多個，并且上游橋塞坐封工具的活塞筒頂靠下游橋塞坐封工具的活塞，最下游的橋塞坐封工具的活塞筒頂靠橋塞。通過設(shè)置多個橋塞坐封工具，橋塞坐封裝置可實現(xiàn)比單個橋塞坐封工具更大的坐封力，從而有助于將橋塞坐封。在一個具體的實施例中，橋塞坐封工具的數(shù)量為兩個，并且僅上游橋塞坐封工具包括調(diào)節(jié)環(huán)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于，根據(jù)本實用新型的橋塞坐封工具和橋塞坐封裝置使用了靜液壓實現(xiàn)橋塞坐封，避免火藥等火工品，節(jié)省了投球打壓坐封，降低了施工組織難度及施工成本，有利于橋塞多級分段壓裂技術(shù)的推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0014]圖1是根據(jù)本實用新型的橋塞坐封裝置的示意圖；
[0015]圖2是圖1中的A部分的放大視圖。
[0016]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實際的比例繪制。【具體實施方式】
[0017]下面將接合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0018]圖1顯示了根據(jù)本實用新型的橋塞坐封裝置10的示意圖。橋塞坐封裝置10包括串聯(lián)設(shè)置的兩個橋塞坐封工具20和40。這兩個橋塞坐封工具的結(jié)構(gòu)大體相同，下面僅以上游的橋塞坐封工具20為例進(jìn)行描述。
[0019]橋塞坐封工具20包括固定設(shè)置的中心管21，套接在中心管21外的活塞筒22。在中心管21的下游端部設(shè)置有徑向向外凸出的環(huán)狀接合塊23，活塞筒22則在環(huán)狀接合塊23的引導(dǎo)下而能滑動地設(shè)置。為了避免活塞筒22滑離中心管21，在活塞筒22的下游部分設(shè)置有與環(huán)狀接合塊23配合的徑向向里凸出的定位環(huán)24。在裝配狀態(tài)中，定位環(huán)24處于環(huán)狀接合塊23的下游，使得活塞筒22僅能沿中心管21朝向下游運動。
[0020]在中心管21和活塞筒22之間的間隙的上游部分內(nèi)設(shè)置有活塞25，活塞25通過剪釘26同時與活塞筒22和中心管21相連。為了使得活塞25連同活塞筒22 —起相對于中心管21朝向下游運動，將剪釘26制作為其與中心管21相連的部分的直徑小于其與活塞筒22相連的部分的直徑，通過控制液壓力可實現(xiàn)實現(xiàn)僅剪斷剪釘26中心管21相連的部分而保證剪釘26與活塞筒22相連的部分為完好而實現(xiàn)這種目的。另外，在初始狀態(tài)中還將活塞25設(shè)置為與環(huán)狀接合塊23間隔一定距離，使得活塞25具有運動空間。在一個具體的實施例中，在活塞25與活塞筒22的接觸面上設(shè)置有第一密封件，在活塞25與中心管21相接觸的面上設(shè)置有第二密封件、在環(huán)狀接合塊23與活塞筒22相接觸的面上設(shè)置有第三密封件，由此中心管21、活塞筒22和活塞25圍成密封的空腔30。空腔30的存在，能避免活塞25的滑動路徑被污染或被損壞，從而保證活塞25能平穩(wěn)滑動。
[0021]為了進(jìn)一步保證活塞25和活塞筒22能平穩(wěn)滑動，橋塞坐封工具20還包括與中心管21固定連接的調(diào)節(jié)環(huán)31，例如通過螺紋連接?；钊?2的上游部分滑動式處于調(diào)節(jié)環(huán)31和中心管21之間。如圖1所示，在中心管21的上游固定設(shè)置上接頭32，調(diào)節(jié)環(huán)31構(gòu)造成圓筒狀并且其上游部分與上接頭32螺紋連接在一起而下游部分為懸空狀態(tài)，活塞筒22的上游部分處于調(diào)節(jié)環(huán)31懸空的下游部分和中心管21之間。在活塞筒22的運動過程中，活塞筒22會受到調(diào)節(jié)環(huán)31和中心管21的約束，而僅能在軸向方向中運動，從而能保證橋塞坐封的穩(wěn)定進(jìn)行。
[0022]在一個具體的實施例中，在活塞筒22的上游部分設(shè)置有外徑縮小的臺階部分33，其延伸到活塞筒22的上游端部并且處于調(diào)節(jié)環(huán)31和中心管21之間，如圖2所示。另外，空腔30的軸向長度小于臺階部分33的軸向長度，這樣即使活塞25滑動到終點位置，臺階部分33 (B卩，活塞筒22)仍受到調(diào)節(jié)環(huán)31的約束，從而能保證活塞25和活塞筒22的穩(wěn)定運動。還應(yīng)注意地是，活塞筒22與調(diào)節(jié)環(huán)31的接合部分存在有間隙35，如圖2所示。液體可通過該間隙35給活塞25施加朝向下游的作用力，從而驅(qū)動活塞25和活塞筒22朝向下游運動。
[0023]下游的橋塞坐封工具40與上游的橋塞坐封工具20的結(jié)構(gòu)大體相同，為了簡單起見，這里僅描述兩者的區(qū)別。如圖1所示，橋塞坐封工具40的活塞45與上游橋塞坐封工具20的活塞筒22的下游端部相接觸，以對其施加朝向下游的作用力。與橋塞坐封工具40的相匹配的中心管21’的下游端部的內(nèi)側(cè)固定連接有下接頭43，下接頭43又與橋塞50固定連接。橋塞坐封工具40的活塞筒42的下游部分還與橋塞50相接觸以實現(xiàn)橋塞50的坐封。
[0024]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本實用新型進(jìn)行了描述，但在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本實用新型并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種橋塞坐封工具,其特征在于,包括， 固定設(shè)置的中心管，在其下游端部設(shè)置有徑向向外凸出的環(huán)狀接合塊， 由所述環(huán)狀接合塊引導(dǎo)而滑動式套在所述中心管外側(cè)的活塞筒，其下游端部與所述橋塞相接觸，在所述活塞筒的下游部分設(shè)置有與所述環(huán)狀接合塊配合的徑向向里凸出的定位環(huán)， 設(shè)置在所述中心管和所述活塞筒之間的間隙內(nèi)的活塞，所述活塞與所述環(huán)狀接合塊間隔式設(shè)置并且能沿所述中心管滑動，所述活塞通過剪釘與所述活塞筒和所述中心管相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋塞坐封工具，其特征在于，還包括與所述中心管固定連接的調(diào)節(jié)環(huán)，所述活塞筒滑動式處于所述調(diào)節(jié)環(huán)和所述中心管之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橋塞坐封工具，其特征在于，所述活塞筒的上游部分構(gòu)造成外徑減小的并且處于所述調(diào)節(jié)環(huán)和所述中心管之間的臺階部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橋塞坐封工具，其特征在于，所述中心管、活塞筒和活塞圍成密封的空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋塞坐封工具，其特征在于，所述空腔的軸向長度小于所述臺階部分的軸向長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋塞坐封工具，其特征在于，在所述活塞與所述活塞筒的接觸面上設(shè)置有第一密封件，在活塞與中心管相接觸的面上設(shè)置有第二密封件、在環(huán)狀接合塊與活塞筒相接觸的面上設(shè)置有第三密封件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橋塞坐封工具，其特征在于，所述剪釘與所述中心管相連部分的直徑小于所述剪釘與所述活塞筒相連部分的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橋塞坐封工具，其特征在于，所述環(huán)狀接合塊與所述中心管為一體式結(jié)構(gòu)，所述定位環(huán)與所述活塞筒為一體成型。
9.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項所述的橋塞坐封工具的橋塞坐封裝置，其特征在于，所述橋塞坐封工具為多個，并且上游橋塞坐封工具的活塞筒頂靠下游橋塞坐封工具的活塞，最下游的橋塞坐封工具的活塞筒頂靠橋塞。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述橋塞坐封工具的數(shù)量為兩個。
【文檔編號】E21B33/134GK203640681SQ201320630246
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】李洪春, 李奎為, 賈長貴, 王寶峰, 蔣廷學(xué), 張旭東, 徐勝強, 周健, 衛(wèi)然, 吳峙穎 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院