本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于橋塞的錨定裝置以及應(yīng)用該錨定裝置的橋塞。

背景技術(shù)：

在油田的勘探開發(fā)過程中，由于油、氣、水井的產(chǎn)層因分層試油、分層段壓裂或分層段試采等技術(shù)需要，必須采取一種臨時(shí)性封堵工藝，把當(dāng)前的生產(chǎn)層封堵掉，切斷生產(chǎn)層在井筒內(nèi)的流動(dòng)通道，以便于對其它產(chǎn)層實(shí)施工藝措施，待工藝完成后，再解除臨時(shí)封堵，建立生產(chǎn)層與井筒的流動(dòng)通道，實(shí)現(xiàn)對油、氣井的采油、采氣生產(chǎn)。由于橋塞封堵是目前最經(jīng)濟(jì)有效的井筒封堵工藝，也是在井筒作業(yè)、措施改造和試油試采技術(shù)中應(yīng)用范圍較廣的工藝方法，是油田在勘探與開發(fā)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最廣的工藝之一。但是，本申請人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)提供的如圖1所示的橋塞至少存在以下技術(shù)問題：

一是中途坐封問題影響正常使用，不論是國外的產(chǎn)品和國內(nèi)的產(chǎn)品，由于橋塞送入工具與橋塞丟手設(shè)置的自由運(yùn)動(dòng)態(tài)勢，在橋塞送入過程中容易出現(xiàn)中途坐封問題，一旦出現(xiàn)中途坐封問題，就需要進(jìn)行回收或鉆除處理，影響工期和成本；

二是回收或鉆塞成本高、難度大，鉆塞過程中受井筒內(nèi)條件的限制(如沉砂、落物、井壁結(jié)垢等)，使得鉆塞更加困難，需要進(jìn)行其它工藝提前處理井筒，造成了施工成本增加，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致井筒復(fù)雜情況出現(xiàn)，影響油氣井的正常生產(chǎn)；同時(shí)，在鉆塞過程中，不論是可鉆橋塞還是復(fù)合材料易鉆橋塞，一方面橋塞本身鉆除需要地面動(dòng)力系統(tǒng)，施工成本高，同時(shí)橋塞自身的卡瓦采用高強(qiáng)度材質(zhì)制造，鉆磨性能極差，成為鉆塞的最大難點(diǎn)，卡瓦塊還容易形成鉆塞管柱遇卡問題，使整個(gè)鉆塞工藝的成本大幅度上升；

三是目前的橋塞存在座封后封堵效果不穩(wěn)定，這是橋塞膠筒與井壁有漏失通道，橋塞失去了封堵的作用，其后果是壓裂液去向不明，造成嚴(yán)重浪費(fèi)；

四是橋塞座封后錨定不可靠，壓裂時(shí)橋塞下行，造成分層失效，嚴(yán)重影響分層壓裂施工質(zhì)量；

五是橋塞的球籠不能在施工現(xiàn)場調(diào)整，給壓裂施工帶來不便；

六是用可降解橡膠和可降解聚合物材料制作橋塞的彈性密封筒，但是可降解橡膠和可降解聚合物材料不耐溫，無法滿足于高抗壓強(qiáng)度的應(yīng)用環(huán)境；用工業(yè)生產(chǎn)和日常生活之中的降解紙、降解塑料和仿金屬降解材料制作橋塞，由于這些材料自身存在應(yīng)用范圍和條件限制，強(qiáng)度大都很低，只能達(dá)到普通碳鋼金屬材料30-40％的強(qiáng)度，該種材料制造的橋塞在礦場應(yīng)用中，無法滿足于高抗壓強(qiáng)度的應(yīng)用環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的至少一個(gè)目的是提出一種用于橋塞的錨定裝置以及應(yīng)用該錨定裝置的橋塞，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在錨定效果不可靠的技術(shù)問題。本實(shí)用新型提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果(封堵效果持久、穩(wěn)定，錨定可靠性好，不會(huì)出現(xiàn)中途坐封問題、無需鉆塞、施工方便、分層壓裂施工質(zhì)量高等)詳見下文闡述。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供的用于橋塞的錨定裝置，包括套設(shè)在橋塞的丟手接頭上的壓環(huán)、卡瓦組件，其中：

所述卡瓦組件介于所述壓環(huán)與所述橋塞的卡瓦壓臺(tái)之間；

所述卡瓦組件包括環(huán)箍以及至少兩塊卡瓦，所述環(huán)箍套設(shè)在所述卡瓦之外，所述卡瓦與所述壓環(huán)之間設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述壓環(huán)對所述卡瓦施加軸向壓力時(shí)，在所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下，所有的所述卡瓦均能始終以對中的狀態(tài)從靠近所述丟手接頭中軸線的位置滑動(dòng)至錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁的位置。

作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述卡瓦與所述壓環(huán)兩者其中之一上的楔形面以及設(shè)置在所述卡瓦與所述壓環(huán)兩者其中另一上的直線形凹槽，其中：所述直線形凹槽的底面為坡面，所述楔形面與所述坡面相抵接且能相對滑動(dòng)。

作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述卡瓦包括齒牙基座以及錨定齒牙，其中：

所述卡瓦通過所述錨定齒牙錨定在所述套管內(nèi)壁上；

所述齒牙基座上設(shè)置有安裝槽，所述錨定齒牙嵌于所述安裝槽內(nèi)且所述錨定齒牙的底面與所述安裝槽的底面相抵接，所述錨定齒牙的底面能將所述錨定齒牙錨定過程中承受的沿所述丟手接頭軸向摩擦力部分轉(zhuǎn)化為沿所述丟手接頭徑向的壓力。

作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述錨定齒牙的底面為平面或弧面，所述弧面的中心線或所述平面與所述丟手接頭的中軸線存在銳角或鈍角夾角。

作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述夾角為10°～45°。

作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述錨定齒牙位于所述齒牙基座上接近所述壓環(huán)的位置，和/或，所述錨定齒牙朝接近所述壓環(huán)的方向厚度尺寸逐漸增大。

作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述丟手接頭、所述壓環(huán)、所述環(huán)箍以及所述齒牙基座均為可降解材料或可腐蝕材料制成。

本實(shí)用新型提供的橋塞，包括丟手接頭、卡瓦壓臺(tái)、下游端支撐體以及本實(shí)用新型任一技術(shù)方案提供的用于橋塞的錨定裝置，其中:

所述用于橋塞的錨定裝置的數(shù)目以及所述卡瓦壓臺(tái)的數(shù)目均為兩個(gè)，且所述用于橋塞的錨定裝置、所述下游端支撐體、所述卡瓦壓臺(tái)均套設(shè)在所述丟手接頭上；

一個(gè)所述用于橋塞的錨定裝置介于所述丟手接頭的軸肩與一個(gè)所述卡瓦壓臺(tái)之間，所述橋塞的送塞工具與該卡瓦壓臺(tái)對該用于橋塞的錨定裝置施加軸向壓力時(shí)，該用于橋塞的錨定裝置內(nèi)的壓環(huán)對卡瓦施加軸向壓力；

另一個(gè)所述用于橋塞的錨定裝置介于所述下游端支撐體與另一個(gè)所述卡瓦壓臺(tái)之間，所述下游端支撐體與該卡瓦壓臺(tái)對該用于橋塞的錨定裝置施加軸向壓力時(shí)，該用于橋塞的錨定裝置內(nèi)的壓環(huán)對卡瓦施加軸向壓力。

作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述橋塞還包括變徑支撐環(huán)，所述變徑支撐環(huán)套設(shè)在所述丟手接頭上，所述卡瓦壓臺(tái)上擠壓所述變徑支撐環(huán)的端面為平面，且所述平面垂直于所述變徑支撐環(huán)軸向方向，所述變徑支撐環(huán)的周向外壁接近所述卡瓦壓臺(tái)的區(qū)段與所述卡瓦壓臺(tái)之間存在用于容納所述變徑支撐環(huán)變形的避讓間隙。

作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述橋塞的零部件中部分或全部采用第一可腐蝕材料或第二可腐蝕材料，其中：

所述第一可腐蝕材料的性能滿足如下條件：

室溫下壓縮強(qiáng)度為400MPa以上，在70℃且0.5％氯化鉀溶液中腐蝕速率大于0.2mg/cm²˙hr；和/或，

所述第二可腐蝕材料的性能滿足如下條件：在室溫下壓縮強(qiáng)度為320MPa以上，在70℃的氯化鉀含量為0.5％的溶液中腐蝕速率大于0.1mg/cm²˙hr。

基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果：

本實(shí)用新型提供的錨定裝置中，壓環(huán)對卡瓦施加軸向壓力時(shí)，在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下，所有的卡瓦均能始終以對中的狀態(tài)從靠近丟手接頭中軸線的位置滑動(dòng)至錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁的位置，錨定作業(yè)過程中卡瓦始終處于對中的狀態(tài)，不易走偏，卡瓦錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁上時(shí)，套管與卡瓦接觸的各區(qū)域承受的錨定力更為均勻，故而錨定效果更為可靠，所以解決了現(xiàn)有技術(shù)存在錨定效果不可靠的技術(shù)問題。同時(shí)，本實(shí)用新型橋塞送入套管的過程中卡瓦始終處于對中的狀態(tài)，不易跑偏，由此避免了因?yàn)椴糠挚ㄍ咂薄⑼怀龆l(fā)中途坐封現(xiàn)象。壓裂時(shí)橋塞不會(huì)下行，避免了出現(xiàn)分層失效的問題，進(jìn)而確保了分層壓裂施工質(zhì)量比較理想。

另外，需要強(qiáng)調(diào)的是：本實(shí)用新型提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果(封堵效果持久、穩(wěn)定，錨定可靠性好，不會(huì)出現(xiàn)中途坐封問題、無需鉆塞、施工方便、分層壓裂施工質(zhì)量高等)詳見下文闡述。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中提供的橋塞的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中變徑支撐環(huán)的第一環(huán)形體的剖視示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中一種變徑支撐環(huán)中的第一環(huán)形體與第二環(huán)形體互相疊合時(shí)的剖視示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中另一種變徑支撐環(huán)中的第一環(huán)形體與第二環(huán)形體互相疊合時(shí)的剖視示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中設(shè)置有直線型凹槽的壓環(huán)與設(shè)置有扇形凹槽的壓環(huán)的對比示意圖；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中設(shè)置有直線型凹槽的壓環(huán)的剖視示意圖；

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中齒牙基座與錨定齒牙共同組成的卡瓦的主視示意圖；

圖9為圖8所示卡瓦的俯視示意圖；

圖10為圖8所示卡瓦的仰視示意圖；

圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中八個(gè)齒牙基座與兩條環(huán)箍組裝后沿軸向從上朝下(朝通往井底的方向)觀看時(shí)的示意圖；

圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中八個(gè)齒牙基座與兩條環(huán)箍組裝后沿軸向從下朝上(朝通往井口的方向)觀看時(shí)的示意圖；

圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中防脫圈對防護(hù)圈進(jìn)行限位時(shí)兩者形成的組合體的剖視示意圖；

圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的橋塞中防脫圈對防護(hù)圈進(jìn)行限位時(shí)兩者與丟手接頭共同形成的組合體的局部剖視示意圖；

附圖標(biāo)記：1、壓環(huán)(位于上游)；2、環(huán)箍；3、錨定齒牙；31、錨定齒牙的底面；4、齒牙基座；5、第一環(huán)形體；6、第二環(huán)形體(屬于上變徑支撐環(huán))；7、可降解彈性密封筒；8、第二環(huán)形體(屬于下變徑支撐環(huán))；9、卡瓦壓臺(tái)(或稱：卡瓦體)；10、壓環(huán)(位于下游)；101、凹槽；102、坡面；103、楔形面；11、防脫銷軸；12、防脫圈；121、止位凸緣；13、封堵體；14、防護(hù)圈；15、丟手接頭(標(biāo)號(hào)標(biāo)示的位置為其接近地層出口的部分)；161、第一坐封面；162、第二坐封面；17、下游端支撐體。

具體實(shí)施方式

下面可以參照附圖圖1～圖14以及文字內(nèi)容理解本實(shí)用新型的內(nèi)容以及本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)之間的區(qū)別點(diǎn)。下文通過附圖以及列舉本實(shí)用新型的一些可選實(shí)施例的方式，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案(包括優(yōu)選技術(shù)方案)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是：本實(shí)施例中的任何技術(shù)特征、任何技術(shù)方案均是多種可選的技術(shù)特征或可選的技術(shù)方案中的一種或幾種，為了描述簡潔的需要本文件中無法窮舉本實(shí)用新型的所有可替代的技術(shù)特征以及可替代的技術(shù)方案，也不便于每個(gè)技術(shù)特征的實(shí)施方式均強(qiáng)調(diào)其為可選的多種實(shí)施方式之一，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：可以將本實(shí)用新型提供的任一技術(shù)手段進(jìn)行替換或?qū)⒈緦?shí)用新型提供的任意兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到新的技術(shù)方案。本實(shí)施例內(nèi)的任何技術(shù)特征以及任何技術(shù)方案均不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該包括本領(lǐng)域技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)所能想到的任何替代技術(shù)方案以及本領(lǐng)域技術(shù)人員將本實(shí)用新型提供的任意兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到的新的技術(shù)方案。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種具有封堵效果持久、穩(wěn)定，錨定可靠性好，不會(huì)出現(xiàn)中途坐封問題、無需鉆塞、施工方便、分層壓裂施工質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)的用于橋塞的錨定裝置以及應(yīng)用該錨定裝置的橋塞。

下面結(jié)合圖1～圖14對本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。

如圖2～圖14所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的用于橋塞的錨定裝置，包括套設(shè)在橋塞的如圖2所示丟手接頭15上的如圖6所示壓環(huán)1(或壓環(huán)10，下文以壓環(huán)1為例)、卡瓦組件，其中：

卡瓦組件介于壓環(huán)1與橋塞的卡瓦壓臺(tái)9之間；

卡瓦組件包括環(huán)箍2以及至少兩塊卡瓦，環(huán)箍2套設(shè)在卡瓦之外，卡瓦與壓環(huán)1之間設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，壓環(huán)1對卡瓦施加軸向壓力時(shí)，在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下，所有的卡瓦均能始終以對中的狀態(tài)從靠近丟手接頭15中軸線的位置滑動(dòng)至錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁的位置。

本實(shí)用新型提供的錨定裝置中，壓環(huán)1對卡瓦施加軸向壓力時(shí)，在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下，所有的卡瓦均能始終以對中的狀態(tài)從靠近丟手接頭15中軸線的位置滑動(dòng)至錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁的位置，錨定作業(yè)過程中卡瓦始終處于對中的狀態(tài)，不易走偏，卡瓦錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁上時(shí)，套管與卡瓦接觸的各區(qū)域承受的錨定力更為均勻，故而錨定效果更為可靠，所以解決了現(xiàn)有技術(shù)存在錨定效果不可靠的技術(shù)問題。同時(shí)，本實(shí)用新型橋塞送入套管的過程中卡瓦始終處于對中的狀態(tài)，不易跑偏，由此避免了因?yàn)椴糠挚ㄍ咂?、突出而引發(fā)中途坐封現(xiàn)象。壓裂時(shí)橋塞不會(huì)下行，避免了出現(xiàn)分層失效的問題，進(jìn)而確保了分層壓裂施工質(zhì)量比較理想。

另外，需要強(qiáng)調(diào)的是：本實(shí)用新型提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果(封堵效果持久、穩(wěn)定，錨定可靠性好，不會(huì)出現(xiàn)中途坐封問題、無需鉆塞、施工方便、分層壓裂施工質(zhì)量高等)詳見下文闡述。

作為可選地實(shí)施方式，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在卡瓦與壓環(huán)1兩者其中之一上(優(yōu)選為卡瓦上，具體在卡瓦的齒牙基座4上)的如圖8所示的楔形面103以及設(shè)置在卡瓦與壓環(huán)1兩者其中另一上的(優(yōu)選為壓環(huán)1上)的如圖6和圖7所示直線形凹槽101，其中：直線形凹槽101的底面為坡面102，楔形面103與坡面102相抵接且能相對滑動(dòng)。

上述結(jié)構(gòu)利用了楔形面103與坡面102之間的滑動(dòng)性能以及直線形凹槽101在滑動(dòng)過程中的限位作用，理想地實(shí)現(xiàn)了卡瓦組件中卡瓦的對中功能。該直線形凹槽101的對中性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于扇形凹槽101。

本實(shí)施例中如圖8和圖9所示楔形面103與如圖7所示坡面102兩者具體可以為平面，也可以為互相匹配的配合面結(jié)構(gòu)(例如凹面與凸面配合、褶皺面與褶皺面配合)或?qū)к壗Y(jié)構(gòu)。

如圖8～12所示，作為可選地實(shí)施方式，卡瓦包括齒牙基座4以及錨定齒牙3，其中：卡瓦通過錨定齒牙3錨定在套管內(nèi)壁上；

齒牙基座4上設(shè)置有安裝槽，錨定齒牙3嵌于安裝槽內(nèi)且錨定齒牙3的底面31與安裝槽的底面相抵接，錨定齒牙3的底面31能將錨定齒牙3錨定過程中承受的沿丟手接頭15軸向摩擦力部分轉(zhuǎn)化為沿丟手接頭15徑向的壓力。

該結(jié)構(gòu)中由于錨定齒牙3的底面31可以通過轉(zhuǎn)化的方式消解掉錨定齒牙3外表面承受的至少部分軸向摩擦力，由此提高了錨定齒牙3的使用壽命以及工作可靠性。錨定齒牙3體積遠(yuǎn)小于齒牙基座4，錨定齒牙3優(yōu)選為硬度高于齒牙基座4，錨定齒牙3的材料具體可以采用陶瓷。待橋塞的其他零部件徹底腐蝕或降解后，錨定齒牙3會(huì)以破碎的陶瓷顆粒的結(jié)構(gòu)形式落入套管內(nèi)。

作為可選地實(shí)施方式，壓環(huán)1與丟手接頭15之間優(yōu)選為采用連接力可調(diào)節(jié)的螺紋結(jié)構(gòu)相連接。當(dāng)然也可以采用銷軸相連接。連接力可調(diào)節(jié)的螺紋結(jié)構(gòu)適用性更強(qiáng)，可以根據(jù)實(shí)際情況通過改變壓環(huán)1與丟手接頭15之間嚙合的螺紋的牙數(shù)的方式來調(diào)節(jié)壓環(huán)1與丟手接頭15之間的連接力的大小。當(dāng)送塞工具的心軸拉住丟手接頭15，送塞工具的外筒朝下方移動(dòng)并對壓環(huán)1施加壓力時(shí)，該壓力會(huì)使壓環(huán)1與丟手接頭15之間的連接結(jié)構(gòu)失效，該連接結(jié)構(gòu)失效后壓環(huán)1下行并對卡瓦施加軸向壓力。

作為可選地實(shí)施方式，錨定齒牙3的底面31為平面或弧面，弧面的中心線或平面與丟手接頭15的中軸線存在銳角或鈍角夾角。該結(jié)構(gòu)中平面或弧面均為規(guī)則面，便于加工、制造和裝配，當(dāng)然，使用其他曲面以替代平面或弧面的技術(shù)方案也應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

作為可選地實(shí)施方式，夾角為10°～45°，優(yōu)選為30°。該角度值為優(yōu)選或可選地?cái)?shù)值范圍或數(shù)值，在此數(shù)值范圍或數(shù)值時(shí)，錨定齒牙3承受的外部擠壓力或摩擦力比較均衡，錨定齒牙3可靠性更好。

作為可選地實(shí)施方式，錨定齒牙3位于齒牙基座4上接近壓環(huán)1的位置，和/或，錨定齒牙3朝接近壓環(huán)1的方向厚度尺寸逐漸增大。

錨定齒牙3位于齒牙基座4上接近壓環(huán)1的位置時(shí)，齒牙基座4對錨定齒牙3施壓區(qū)段厚度較大，強(qiáng)度更高，所以有助于提高齒牙基座4的使用壽命以及工作可靠性。錨定齒牙3朝接近壓環(huán)1的方向厚度尺寸逐漸增大時(shí)，有助于改善錨定齒牙3的抗壓性能，提高其使用壽命以及工作可靠性。

作為可選地實(shí)施方式，丟手接頭15、壓環(huán)1、環(huán)箍2以及齒牙基座4均為可降解材料或可腐蝕材料制成。與變徑支撐環(huán)同理，在地層壓裂作業(yè)完成后橋塞的零部件除體積較小、會(huì)碎裂的錨定齒牙3外均可以自行降解或腐蝕時(shí)，可以省略鉆塞工藝。另外，萬一坐封失敗，也可以使橋塞的零部件自行降解或腐蝕后再坐封新的橋塞，故而施工方便。

本實(shí)用新型提供的橋塞，包括丟手接頭15、卡瓦壓臺(tái)9、下游端支撐體17以及本實(shí)用新型任一技術(shù)方案提供的用于橋塞的錨定裝置，其中:用于橋塞的錨定裝置的數(shù)目以及卡瓦壓臺(tái)9的數(shù)目均為兩個(gè)，且用于橋塞的錨定裝置、下游端支撐體17、卡瓦壓臺(tái)9均套設(shè)在丟手接頭15上；

一個(gè)用于橋塞的錨定裝置介于丟手接頭15的軸肩(或稱：凸緣、凸沿、凸起，該軸肩也可以為與丟手接頭15為可拆卸連接的環(huán)狀結(jié)構(gòu))與一個(gè)卡瓦壓臺(tái)9之間，橋塞的送塞工具(優(yōu)選為送塞工具的外筒)與該卡瓦壓臺(tái)9對該用于橋塞的錨定裝置施加軸向壓力時(shí)，該用于橋塞的錨定裝置內(nèi)的壓環(huán)1對卡瓦施加軸向壓力；

另一個(gè)用于橋塞的錨定裝置介于下游端支撐體17與另一個(gè)卡瓦壓臺(tái)9之間，下游端支撐體17與該卡瓦壓臺(tái)9對該用于橋塞的錨定裝置施加軸向壓力時(shí)，該用于橋塞的錨定裝置內(nèi)的壓環(huán)1對卡瓦施加軸向壓力。

橋塞適宜采用本實(shí)用新型提供的用于橋塞的錨定裝置以提高錨定作業(yè)的工作可靠性，避免出現(xiàn)中途坐封問題，提高分層壓裂的施工質(zhì)量。

作為可選地實(shí)施方式，橋塞還包括變徑支撐環(huán)，變徑支撐環(huán)套設(shè)在丟手接頭15上，卡瓦壓臺(tái)9上擠壓變徑支撐環(huán)的端面為平面，且平面垂直于變徑支撐環(huán)軸向方向，變徑支撐環(huán)的周向外壁接近卡瓦壓臺(tái)9的區(qū)段與卡瓦壓臺(tái)9之間存在用于容納變徑支撐環(huán)變形的避讓間隙。

該結(jié)構(gòu)有助于利用卡瓦壓臺(tái)9的擠壓力使變徑支撐環(huán)在預(yù)定的位置實(shí)現(xiàn)有效地受壓變形，避免出現(xiàn)變形過量而損壞、坐封不牢的問題，進(jìn)而可以更持久、穩(wěn)定地坐封在套管內(nèi)的動(dòng)作。

作為可選地實(shí)施方式，橋塞的零部件中部分或全部采用第一可腐蝕材料或第二可腐蝕材料，其中：

第一可腐蝕材料的性能滿足如下條件：

室溫下壓縮強(qiáng)度為400MPa以上；在70℃且0.5％氯化鉀溶液中腐蝕速率大于0.2mg/cm²˙hr；和/或，

第二可腐蝕材料的性能滿足如下條件：在室溫下壓縮強(qiáng)度為320MPa以上；在70℃的氯化鉀含量為0.5％的溶液中腐蝕速率大于0.1mg/cm²˙hr。

實(shí)驗(yàn)證明在油氣儲(chǔ)層壓裂和油氣開采時(shí)，上述變徑支撐環(huán)制造材料的降解、腐蝕性能以及強(qiáng)度、硬度性能可以理想的滿足對大多數(shù)地層以及橋塞所在的套管的需要。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際需要壓裂的地層的條件以及橋塞所在的套管的強(qiáng)度和硬度性能對變徑支撐環(huán)的材料的性能進(jìn)行適當(dāng)更改。

本實(shí)用新型中卡瓦的齒牙基座4、防護(hù)圈14優(yōu)選為采用第一可腐蝕材料，其他零部件中除錨定齒牙3、可降解彈性密封筒7外可以均采用第二可腐蝕材料。

本實(shí)用新型中變徑支撐環(huán)包括環(huán)形體以及設(shè)置在環(huán)形體周向外壁或端面上的坐封面(優(yōu)選為包括第一坐封面161以及第二坐封面162)，環(huán)形體在軸向的擠壓力作用下受壓變形后能利用坐封面抵接、坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上并與套管的內(nèi)壁(條件允許也可以為井壁)形成面接觸式密封連接。環(huán)形體包括第一環(huán)形體5以及第二環(huán)形體6(或第二環(huán)形體8，下文以第二環(huán)形體6為例)，第一環(huán)形體5與第二環(huán)形體6互相疊合，其中：

如圖4和圖5所示，第一環(huán)形體5設(shè)置有第一坐封面161，第二環(huán)形體6設(shè)置有第二坐封面162，第一環(huán)形體5與第二環(huán)形體6兩者共同在軸向的擠壓力作用下受壓變形后能利用各自的第一坐封面161和第二坐封面162抵接、坐封于橋塞所在的套管(條件允許也可以為井壁)內(nèi)壁上并與套管的內(nèi)壁形成面接觸式液密封連接。

本實(shí)用新型中變徑支撐環(huán)其內(nèi)的第一環(huán)形體5與第二環(huán)形體6兩者共同在軸向的擠壓力作用下受壓變形后均能利用各自的坐封面抵接、坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上并與套管的內(nèi)壁形成面接觸式液密封連接，面接觸式液密封連接不僅接觸面積大，連接處不易出現(xiàn)應(yīng)力集中問題，結(jié)構(gòu)可靠性強(qiáng)，而且液密封效果更為理想、穩(wěn)定。另外，需要強(qiáng)調(diào)的是：本實(shí)用新型提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果(封堵效果持久、穩(wěn)定，錨定可靠性好，不會(huì)出現(xiàn)中途坐封問題、無需鉆塞、施工方便、分層壓裂施工質(zhì)量高等)詳見下文闡述。

作為可選地實(shí)施方式，第一坐封面161和/或第二坐封面162在第一環(huán)形體5與第二環(huán)形體6兩者受壓變形前為錐面或弧面，優(yōu)選為錐面。該結(jié)構(gòu)的第一坐封面161與第二坐封面162坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上時(shí)，其與套管內(nèi)壁之間貼合面積大，且周圍不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，所以具有封堵效果持久、穩(wěn)定的效果。

作為可選地實(shí)施方式，第一環(huán)形體5與第二環(huán)形體6各自套設(shè)于橋塞的可降解彈性密封筒7的區(qū)段設(shè)置有至少兩條縫隙或至少兩條預(yù)置裂縫，其中:所述第一環(huán)形體與所述第二環(huán)形體受壓變形后，所述預(yù)置裂縫會(huì)裂開并形成縫隙；縫隙將該區(qū)段分隔為至少兩條沿周向方向排布的叉狀分支，且第一坐封面161和/或第二坐封面162位于叉狀分支的周向外壁上。叉狀分支的彈性更強(qiáng)，坐封時(shí)，其沿周向方向與套管內(nèi)壁之間坐封的區(qū)域抵靠力更為均一，密封效果更為理想。

作為可選地實(shí)施方式，第一環(huán)形體5上的縫隙或預(yù)置裂縫與第二環(huán)形體6上的縫隙或預(yù)置裂縫在周向方向上互相錯(cuò)開。此時(shí)可以避免可降解彈性密封筒7被壓裂時(shí)，可降解彈性密封筒7的碎渣滲透并經(jīng)過變徑支撐環(huán)。

作為可選地實(shí)施方式，第一環(huán)形體5上的縫隙的位置介于第二環(huán)形體6上的兩條相鄰的縫隙之間在周向方向上的中間位置。該結(jié)構(gòu)可以更為有效地避免可降解彈性密封筒7被壓裂時(shí)，可降解彈性密封筒7的碎渣滲透并經(jīng)過變徑支撐環(huán)。

作為可選地實(shí)施方式，變徑支撐環(huán)為可降解材料或可腐蝕材料制成。變徑支撐環(huán)在地層壓裂作業(yè)完成后自行降解或快速腐蝕腐蝕，由此省略了鉆塞工藝。

另外，萬一坐封失敗，也可以使變徑支撐環(huán)自行降解或腐蝕后再坐封新的橋塞，故而施工方便。

作為可選地實(shí)施方式，第一環(huán)形體5上的第一坐封面161與第二環(huán)形體6上的第二坐封面162兩者平齊、坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上時(shí)，在軸向方向上兩者平齊、連續(xù)分布。此時(shí)坐封、密封效果均更為理想。

作為可選地實(shí)施方式，變徑支撐環(huán)的延展性大于5％。變徑支撐環(huán)的延展性優(yōu)選大于7％。此時(shí)變徑支撐環(huán)彈性比較好，不易損壞，坐封、密封效果的持久性更為理想。

作為可選地實(shí)施方式，變徑支撐環(huán)的材料成分為：Mg：2～7.8wt％，Cu：0.01～4wt％，Sn：0.01～2wt％，Zn：0.01～9wt％，Ga：0.1～4.5wt％，Mn：0.01～1wt％，In：0.1～4.5wt％，F(xiàn)e：0.01～3wt％，余量為Al，各組分重量百分之和為100wt％。上述材料成分配比制成的變徑支撐環(huán)降解、腐蝕性能以及強(qiáng)度、硬度性能均可以較好的滿足油氣儲(chǔ)層壓裂和油氣開采的需求。當(dāng)然，上述公開的材料成分配比僅為本實(shí)用新型優(yōu)選的成本配比，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以對其部分或全部元素以及元素的重量百分比進(jìn)行更改。同時(shí)，上述材料也可以應(yīng)用于制造變徑支撐環(huán)之外的其他橋塞的零部件。

作為可選地實(shí)施方式，變徑支撐環(huán)還包括至少一個(gè)第三環(huán)形體，第三環(huán)形體與第一環(huán)形體5或第二環(huán)形體6互相疊合，其中：

第三環(huán)形體的周向外壁或端面上設(shè)置有第三坐封面，第一環(huán)形體5、第二環(huán)形體6以及第三環(huán)形體共同在軸向的擠壓力作用下受壓變形后均能利用各自的第一坐封面161、第二坐封面162以及第三坐封面抵接、坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上并與套管的內(nèi)壁形成面接觸式液密封連接。第三環(huán)形體可以根據(jù)坐封的實(shí)際要求設(shè)置，也可以不設(shè)置，設(shè)置時(shí)其數(shù)目可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)一個(gè)或多個(gè)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的橋塞中:變徑支撐環(huán)的數(shù)目為兩個(gè)，且可降解彈性密封筒7、卡瓦壓臺(tái)9以及兩個(gè)變徑支撐環(huán)均套設(shè)在丟手接頭15上；可降解彈性密封筒7介于兩個(gè)變徑支撐環(huán)之間；

變徑支撐環(huán)能在卡瓦壓臺(tái)9以及可降解彈性密封筒7共同施加的軸向擠壓力的作用下坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上。

作為可選地實(shí)施方式，丟手接頭15接近地層出口的外端口處設(shè)置有單流閥，單流閥包括封堵體13(優(yōu)選為球體，為球體時(shí)可以稱為封堵球)以及防脫圈12，其中：

封堵體13單向封堵住丟手接頭15的外端口且能阻止流體沿背離地層出口的方向從丟手接頭15的外端口流入丟手接頭15的內(nèi)部流體通道；

防脫圈12與丟手接頭15可拆卸連接且能防止封堵體13從丟手接頭15的外端口脫離。

作為可選地實(shí)施方式，單流閥還包括可降解材料或可腐蝕材料制成的防護(hù)圈14，防護(hù)圈14抵靠在丟手接頭15的外端口上且其耐降解或耐腐蝕性能強(qiáng)于丟手接頭15；

封堵體13堵塞在防護(hù)圈14的內(nèi)壁上，且能將防護(hù)圈14的中心通孔封堵以阻止流體通過防護(hù)圈14的中心通孔沿背離地層出口的方向流入丟手接頭15的內(nèi)部流體通道；

防脫圈12與丟手接頭15可拆卸連接(優(yōu)選為螺紋連接)且能將防護(hù)圈14的位置鎖定并能防止封堵體13從防護(hù)圈14脫離。

防護(hù)圈14可以對丟手接頭15的外端口起到防護(hù)作用，進(jìn)而延長丟手接頭15的外端口的降解或腐蝕速度，提高單流閥的可靠性。防護(hù)圈14更節(jié)省材料，有利于降低成本。

作為可選地實(shí)施方式，防脫圈12的內(nèi)壁上設(shè)置有止位凸緣121，止位凸緣121抵壓于防護(hù)圈14上以將防護(hù)圈14鎖止于抵靠在丟手接頭15的外端口上的位置。防脫圈12對防護(hù)圈14可以起到鎖止、限位、防脫的作用。

作為可選地實(shí)施方式，防脫圈12上設(shè)置有防脫凸緣(防脫凸緣具體可以為防脫圈12內(nèi)壁上的凸肩或凹槽101的內(nèi)壁形成，也可以為與防脫圈12可拆卸連接的阻擋環(huán))或防脫銷軸11，防脫凸緣或防脫銷軸11能防止封堵體13從丟手接頭15的外端口脫離。防脫凸緣或防脫銷軸11可以對封堵體13起到限位、防脫的作用。防脫銷軸11與防脫圈12可以共同形成阻止封堵球掉出的球籠結(jié)構(gòu)。

作為可選地實(shí)施方式，防脫圈12、封堵體13均為可降解材料或可腐蝕材料制成。防脫圈12、封堵體13降解或可腐蝕后，單流閥會(huì)失效，之后便可以實(shí)施石油采掘作業(yè)。

單流閥處的結(jié)構(gòu)本實(shí)用新型具有三種形式：

一、丟手接頭15采用降解或腐蝕速度相對較慢的材料，不設(shè)置防護(hù)圈14、防脫圈12上不設(shè)置防脫銷軸11僅設(shè)置防脫凸緣；

二、丟手接頭15采用降解或腐蝕速度相對較快的材料，設(shè)置降解或腐蝕速度相對較慢的材料制備的防護(hù)圈14，但防脫圈12上不設(shè)置防脫銷軸11；

三、丟手接頭15采用降解或腐蝕速度相對較快的材料，設(shè)置降解或腐蝕速度相對較慢的材料制備的防護(hù)圈14并且防脫圈12上也設(shè)置防脫銷軸11。

作為可選地實(shí)施方式，橋塞的零部件中部分或全部采用第一可腐蝕材料或第二可腐蝕材料，其中：

所述第一可腐蝕材料成分為：Al：5～10wt％，Zn：0.1～3wt％，Mn：0.01～1wt％，Sn:0.01～1wt％，Cu：0.05～5wt％，Pb：0.01～1.9wt％，F(xiàn)e：0.01～5wt％，Si：0.01～1wt％，余量為Mg，各組分重量百分之和為100wt％；

所述第二可腐蝕材料成分為：Mg：2～7.8wt％，Cu：0.01～4wt％，Sn：0.01～2wt％，Zn：0.01～9wt％，Ga：0.1～4.5wt％，Mn：0.01～1wt％，In：0.1～4.5wt％，F(xiàn)e：0.01～3wt％，余量為Al，各組分重量百分之和為100wt％。

上述材料成分配比制成的橋塞零部件降解、腐蝕性能以及強(qiáng)度、硬度性能均可以較好的滿足油氣儲(chǔ)層壓裂和油氣開采的需求。當(dāng)然，上述公開的材料成分配比僅為本實(shí)用新型優(yōu)選的成本配比，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以對其部分或全部元素以及元素的重量百分比進(jìn)行更改。同時(shí)，上述材料也可以應(yīng)用于制造橋塞零部件之外的其他橋塞的零部件。

作為可選地實(shí)施方式，第一可腐蝕材料或第二可腐蝕材料的制備工藝包括下述步驟：

步驟A：冶煉、鑄造

按設(shè)計(jì)的合金組分配比，稱取各組分，升溫熔化后，精煉，澆鑄；

步驟B：后處理

將第一步所得鑄錠進(jìn)行熱處理包括均勻化退火，淬火，時(shí)效處理或者變形處理(包括擠壓、鍛造、軋制等)。

作為可選地實(shí)施方式，步驟A鑄造方式為真空冶煉或氣氛保護(hù)冶煉。

作為可選地實(shí)施方式，制備所述第一可腐蝕材料時(shí)，所述步驟A中包括步驟：

按一定配比真空冶煉或氣氛保護(hù)冶煉第一可腐蝕材料中間合金C，第一可腐蝕材料中間合金C包括鋁、錳、鐵、硅和銅；

采用氣氛保護(hù)冶煉或真空冶煉工藝，首先熔化純鎂、純鋁、純錫、純鋅、純鉛，再加入所述第一可腐蝕材料中間合金C；

和/或，制備所述第二可腐蝕材料時(shí)，所述步驟A中包括步驟：

按一定配比真空冶煉或氣氛保護(hù)冶煉所述第二可腐蝕材料中間合金D，所述第二可腐蝕材料中間合金D包括鋁、銅、錳、鐵；

采用氣氛保護(hù)冶煉或真空冶煉工藝，首先熔化純鎂、純鎵、純鋁、純錫、純鋅、純銦，再加入所述第二可腐蝕材料中間合金D。

中間合金的熔點(diǎn)較高，含量較少，較晚加入有利于充分利用冶煉設(shè)備，節(jié)省能源。

上述本實(shí)用新型所公開的任一技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解：優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實(shí)施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本實(shí)用新型才公開部分?jǐn)?shù)值以舉例說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應(yīng)構(gòu)成對本實(shí)用新型創(chuàng)造保護(hù)范圍的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等詞語來限定零部件的話，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：“第一”、“第二”的使用僅僅是為了便于描述上對零部件進(jìn)行區(qū)別如沒有另行聲明外，上述詞語并沒有特殊的含義。

同時(shí)，上述本實(shí)用新型如果公開或涉及了互相固定連接的零部件或結(jié)構(gòu)件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為：能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為：不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當(dāng)然，互相固定連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)(例如使用鑄造工藝一體成形制造出來)所取代(明顯無法采用一體成形工藝除外)。

另外，上述本實(shí)用新型公開的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù)語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。本實(shí)用新型提供的任一部件既可以是由多個(gè)單獨(dú)的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨(dú)部件。

在本實(shí)用新型的描述中如果使用了術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”等，那么上述術(shù)語指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備、機(jī)構(gòu)、部件或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。