本發(fā)明涉及一種具有坐封丟手功能的大通徑免鉆橋塞，用于油氣井多段分段壓裂施工中暫時封堵已作業(yè)井段，屬于石油天然氣完井工程中增產(chǎn)改造作業(yè)的井下工具制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國頁巖氣可采資源豐富，資源價值巨大，頁巖氣的開發(fā)利用成為實現(xiàn)我國能源安全供給、多元化發(fā)展的重要戰(zhàn)略選擇。頁巖氣開發(fā)在今后較長時間內(nèi)將是我國油氣田勘探開發(fā)的重點，幾乎所有的頁巖氣井均需要壓裂才能獲得工業(yè)氣流。目前頁巖氣壓裂主要有套管滑套壓裂、快鉆復(fù)合橋塞壓裂和大通徑免鉆橋塞壓裂等技術(shù)。套管滑套分投球開啟和連續(xù)油管帶專用開關(guān)工具開啟兩種，投球開啟式套管滑套對固井膠塞要求高，不利于固井后鉆磨水泥塞；后者需要動用連續(xù)油管帶開關(guān)封隔器開啟滑套，無法實現(xiàn)大排量注入，而且需要反復(fù)坐封解封開關(guān)封隔器，施工風(fēng)險大，不利于頁巖氣的高效開發(fā)。

快鉆復(fù)合橋塞分段壓裂技術(shù)是目前國內(nèi)外頁巖氣最主流的壓裂技術(shù)，該技術(shù)在壓裂完后需要鉆磨掉井內(nèi)橋塞。隨著我國頁巖氣井水平段的加長（1300-2000m）和斜深的增加（>5000m），快鉆復(fù)合橋塞鉆磨過程中卡鉆風(fēng)險增大，甚至連續(xù)油管作業(yè)深度不能滿足井深要求，快鉆復(fù)合橋塞工具對我國頁巖氣壓裂已出現(xiàn)不適應(yīng)性。因此，開發(fā)一種免鉆磨橋塞，對我國頁巖氣開發(fā)具有重要作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種具有坐封丟手功能的大通徑免鉆橋塞。采用本發(fā)明免鉆橋塞完成全井壓裂作業(yè)后不需鉆磨橋塞即可完井投產(chǎn)，坐封丟手機(jī)構(gòu)用于坐封大通徑免鉆橋塞，坐封后實現(xiàn)橋塞與坐封工具分離丟手。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種具有坐封丟手功能的大通徑免鉆橋塞，其特征在于：包括中心管、膠筒機(jī)構(gòu)、錐體機(jī)構(gòu)、卡瓦機(jī)構(gòu)和坐封丟手機(jī)構(gòu)，中心管下部沿軸向開設(shè)有卡槽，膠筒機(jī)構(gòu)、錐體機(jī)構(gòu)和卡瓦機(jī)構(gòu)依次套裝于中心管上，且卡瓦機(jī)構(gòu)與錐體機(jī)構(gòu)中的錐形面配合，卡瓦機(jī)構(gòu)包括卡瓦座，卡瓦座內(nèi)設(shè)置有向內(nèi)凸的凸塊，凸塊嵌入中心管下部的卡槽內(nèi)；坐封丟手機(jī)構(gòu)設(shè)置在中心管內(nèi)，包括剪釘、丟手彈爪和芯軸，丟手彈爪套裝于芯軸外，丟手彈爪下端設(shè)置有向外凸的凸臺和向內(nèi)凸的內(nèi)凸棱，上部設(shè)置有內(nèi)臺階，芯軸下部設(shè)置有凸起，當(dāng)丟手彈爪通過剪釘與芯軸固定時，丟手彈爪的凸臺掛在卡瓦座的凸塊上，丟手彈爪的內(nèi)凸棱支撐在芯軸的凸起上，當(dāng)剪釘剪斷時，芯軸向上運動，芯軸的凸起與丟手彈爪的內(nèi)臺階配合帶動丟手彈爪上行，丟手彈爪的凸臺內(nèi)縮與卡瓦座的凸塊分離。

所述膠筒機(jī)構(gòu)包括膠筒保護(hù)套和膠筒，膠筒套裝于中心管上，膠筒保護(hù)套固定設(shè)置在膠筒兩端。

所述錐體機(jī)構(gòu)包括錐體、錐體壓帽和錐體鎖環(huán)，錐體鎖環(huán)通過錐體壓帽固定設(shè)置在錐體內(nèi)，錐體套裝于中心管上。

所述卡瓦機(jī)構(gòu)還包括卡瓦、卡瓦座壓帽和卡瓦座鎖環(huán)，卡瓦和卡瓦座套裝于中心管上，卡瓦座鎖環(huán)設(shè)置在卡瓦座內(nèi)且通過卡瓦座壓帽限位，卡瓦座壓帽與卡瓦座螺紋連接。

所述中心管下部沿軸向開設(shè)有四個卡槽，卡瓦座內(nèi)的凸塊對應(yīng)設(shè)置為四個。

所述丟手彈爪下部沿軸向開設(shè)四條通槽，丟手彈爪下端部設(shè)置向外凸的凸臺和向內(nèi)凸的內(nèi)凸棱。

采用本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明用于油氣井分段壓裂工藝暫時封堵已實施壓裂作業(yè)的施工段，完成全井壓裂作業(yè)后不需鉆磨橋塞即可完井投產(chǎn)，采用的坐封丟手機(jī)構(gòu)，用于坐封大通徑免鉆橋塞，坐封后實現(xiàn)橋塞與坐封工具分離丟手。

2、本發(fā)明坐封丟手機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)在大通徑免鉆橋塞坐封完成后與其分離起出，內(nèi)通徑將達(dá)到68mm，具有內(nèi)通徑大，壓裂后不需要鉆磨，降低了施工費用，縮短作業(yè)時間等優(yōu)點，且結(jié)構(gòu)簡單，壓裂后不需要鉆磨橋塞，避免了鉆磨橋塞帶來的風(fēng)險，使其操作更加簡便，性能可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明裝入可溶球后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中心管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明卡瓦座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明丟手彈爪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記為：1、中心管，2、膠筒保護(hù)套，3、膠筒，4、錐體，5、錐體壓帽，6、錐體鎖環(huán)，7、剪釘，8、卡瓦，9、卡瓦座壓帽，10、卡瓦座鎖環(huán)，11、卡瓦座，12、丟手彈爪，13、凸塊，14、芯軸，15、凸臺，16、凸起，17、內(nèi)凸棱，18、內(nèi)臺階，19、可溶球，20、卡槽。

具體實施方式

實施例1

一種具有坐封丟手功能的大通徑免鉆橋塞，包括中心管1、膠筒機(jī)構(gòu)、錐體機(jī)構(gòu)、卡瓦機(jī)構(gòu)和坐封丟手機(jī)構(gòu)，中心管1下部沿軸向開設(shè)有卡槽20，膠筒機(jī)構(gòu)、錐體機(jī)構(gòu)和卡瓦機(jī)構(gòu)依次套裝于中心管1上，且卡瓦機(jī)構(gòu)與錐體機(jī)構(gòu)中的錐形面配合，卡瓦機(jī)構(gòu)包括卡瓦座11，卡瓦座11內(nèi)設(shè)置有向內(nèi)凸的凸塊13，凸塊13嵌入中心管1下部的卡槽20內(nèi)；坐封丟手機(jī)構(gòu)設(shè)置在中心管1內(nèi)，包括剪釘7、丟手彈爪12和芯軸14，丟手彈爪12套裝于芯軸14外，丟手彈爪12下端設(shè)置有向外凸的凸臺15和向內(nèi)凸的內(nèi)凸棱17，上部設(shè)置有內(nèi)臺階18，芯軸14下部設(shè)置有凸起16，當(dāng)丟手彈爪12通過剪釘7與芯軸14固定時，丟手彈爪12的凸臺15掛在卡瓦座11的凸塊13上，丟手彈爪12的內(nèi)凸棱17支撐在芯軸14的凸起16上，當(dāng)剪釘7剪斷時，芯軸14向上運動，芯軸14的凸起16與丟手彈爪12的內(nèi)臺階18配合帶動丟手彈爪12上行，丟手彈爪12的凸臺15內(nèi)縮與卡瓦座11的凸塊13分離。

本實施例中，所述膠筒機(jī)構(gòu)包括膠筒保護(hù)套2和膠筒3，膠筒3套裝于中心管1上，膠筒保護(hù)套2固定設(shè)置在膠筒3兩端。

本實施例中，所述錐體機(jī)構(gòu)包括錐體4、錐體壓帽5和錐體鎖環(huán)6，錐體鎖環(huán)6通過錐體壓帽5固定設(shè)置在錐體4內(nèi)，錐體4套裝于中心管1上。

本實施例中，所述卡瓦機(jī)構(gòu)還包括卡瓦8、卡瓦座壓帽9和卡瓦座鎖環(huán)10，卡瓦8和卡瓦座11套裝于中心管1上，卡瓦座鎖環(huán)10設(shè)置在卡瓦座11內(nèi)且通過卡瓦座壓帽9限位，卡瓦座壓帽9與卡瓦座11螺紋連接。

本實施例中，所述中心管1下部沿軸向開設(shè)有四個卡槽20，卡瓦座11內(nèi)的凸塊13對應(yīng)設(shè)置為四個。

本實施例中，所述丟手彈爪12下部沿軸向開設(shè)四條通槽，丟手彈爪12下端部設(shè)置向外凸的凸臺15和向內(nèi)凸的內(nèi)凸棱17。

實施例2

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

如圖所示，本發(fā)明包括大通徑免鉆橋塞和坐封丟手機(jī)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)，大通徑免鉆橋塞結(jié)構(gòu)包括中心管1、膠筒保護(hù)套2、膠筒3、錐體4、錐體壓帽5、錐體鎖環(huán)6、卡瓦8、卡瓦座壓帽9、卡瓦座鎖環(huán)10和卡瓦座11。中心管1下部沿軸向開設(shè)有四條卡槽20，卡瓦座11內(nèi)部設(shè)置有四個向內(nèi)凸的凸塊13。膠筒3兩端安裝上膠筒保護(hù)套2，套裝于中心管1上，然后將錐體鎖環(huán)6裝入錐體4內(nèi)，再將錐體壓帽5通過螺紋安裝在錐體4上擋住錐體鎖環(huán)6，再錐體4套裝在中心管1上，接著套裝入卡瓦8，卡瓦座鎖環(huán)10放入卡瓦座11內(nèi)后，繼續(xù)將卡瓦座壓帽9通過螺紋安裝在卡瓦座11上擋住卡瓦座鎖環(huán)10，最后將卡瓦座11套入中心管1上，同時卡瓦座11上的凸塊13須嵌入中心管1下部的卡槽20內(nèi)。坐封丟手機(jī)構(gòu)包括剪釘7、丟手彈爪12和芯軸14。丟手彈爪12下部沿軸向開設(shè)四條通槽，下端設(shè)置有四個向外凸的凸臺15和向內(nèi)凸的內(nèi)凸棱17，上部設(shè)置有內(nèi)臺階18；芯軸14下部設(shè)置有凸起16。丟手彈爪12套裝于芯軸14外，通過剪釘7與芯軸14固定。坐封丟手機(jī)構(gòu)設(shè)置在中心管1內(nèi)部，丟手彈爪12下端的凸臺15掛在卡瓦座11內(nèi)部的凸塊13上。

本發(fā)明的工作原理如下：

大通徑免鉆橋塞入井前芯軸14上端螺紋與坐封工具內(nèi)管連接，坐封工具外筒下端面與中心管1上端面接觸，下到預(yù)定位置后電纜點火或連續(xù)油管打液壓使坐封工具產(chǎn)生推拉力，坐封工具推力傳遞到外筒，外筒推動中心管1下行，同時坐封工具拉力傳遞到內(nèi)管，內(nèi)管帶動芯軸14上行，芯軸14帶動剪釘7、丟手彈爪12、卡瓦座11上行，卡瓦座11又推動卡瓦8、錐體4上行壓脹膠筒3，同時使膠筒保護(hù)套2擴(kuò)張，膠筒3貼緊套管不能繼續(xù)壓縮后，卡瓦座11繼續(xù)推動卡瓦8，使卡瓦8脹破咬合套管，完成坐封，同時錐體4和卡瓦座11內(nèi)部的鎖環(huán)在中心管1上步步鎖緊，保持上推負(fù)荷防止膠筒3回彈和卡瓦8松動。坐封好后，內(nèi)管繼續(xù)上拉芯軸14剪斷剪釘7，芯軸14上行使芯軸凸起16離開丟手彈爪12的內(nèi)凸棱17，芯軸凸起16上行到丟手彈爪12的內(nèi)臺階18后帶動丟手彈爪12繼續(xù)上行，此時丟手彈爪12下端的凸臺15內(nèi)縮與卡瓦座11分離，實現(xiàn)坐封工具與大通徑免鉆橋塞分離，隨后坐封丟手機(jī)構(gòu)隨坐封工具一起起出。壓裂施工時投入可溶球19封堵中心管1內(nèi)孔后，對上部射孔井段進(jìn)行壓裂增產(chǎn)作業(yè)。