耐高溫高壓速鉆復(fù)合橋塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種非常規(guī)氣藏多段壓裂技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耐高溫高壓速鉆復(fù)合橋塞。
【背景技術(shù)】
[0002]油氣井測(cè)試及生產(chǎn)中，當(dāng)遇有多層系地層時(shí)，各油氣水層的層間存在差異，需要進(jìn)行分層測(cè)試、分層增產(chǎn)，生產(chǎn)井進(jìn)行多層完井、暫時(shí)封層等，都需要使用橋堵分層工具，由于具有工序少、周期短、卡位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，橋塞成為應(yīng)用最廣泛的橋堵分層工具之一；
[0003]目前常用的金屬橋塞存在易卡、鉆銑困難等缺點(diǎn)，特別是用于斜井、水平井的分層壓裂、酸化、封堵水等工藝，由于受其特殊井身結(jié)構(gòu)的影響，這類(lèi)井在解除金屬橋塞橋堵進(jìn)行磨銑時(shí)，易發(fā)生卡鉆等問(wèn)題，出現(xiàn)問(wèn)題后比直井處理起來(lái)要復(fù)雜，為解決這一問(wèn)題，復(fù)合材料快速可鉆式橋塞應(yīng)運(yùn)而生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種耐高溫高壓速鉆復(fù)合橋塞，該橋塞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、鉆除耗時(shí)短。
[0005]其技術(shù)方案是:包括芯筒，在芯筒上依次裝有上套筒、懸掛套、坐封套、上卡瓦、上錐體、膠筒、下椎體、下卡瓦、支撐環(huán)、下套筒，其中上套筒和下套筒分別與芯筒依靠銷(xiāo)釘固定連接，懸掛套、坐封套、上卡瓦、上錐體、膠筒、下椎體、下卡瓦在上下套筒之間沿著芯筒軸向移動(dòng);所述的芯筒、上套筒、下套筒、坐封套、上錐體、下椎體和支撐環(huán)由耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維復(fù)合制成;所述的懸掛套安裝在上套筒下側(cè)，懸掛套下端通過(guò)坐封套連接上卡瓦，上卡瓦的下側(cè)安裝在上錐體上，上錐體與下椎體之間為膠筒，所述下椎體的下側(cè)安裝下卡瓦，下卡瓦的下端與支撐環(huán)配合。
[0006]上述的膠筒包括上錐膠筒、中膠筒、下錐膠筒，膠筒的材質(zhì)為氫化丁晴，其耐溫等級(jí)達(dá)到150°C，滿足井下高溫環(huán)境，上錐膠筒和下錐膠筒之間為圓筒形狀的中膠筒，所述的上錐膠筒與上側(cè)的上錐體配合連接，下錐膠筒與下側(cè)的下椎體配合連接;其中，膠筒的邵爾A硬度范圍為80-95，上、下錐膠筒的硬度高于中膠筒的硬度，坐封時(shí)中膠筒首先壓縮變形。
[0007]上述的上卡瓦和下卡瓦采用對(duì)稱(chēng)雙卡瓦結(jié)構(gòu)，由鑄鐵制成，外側(cè)具有犬牙齒，犬牙齒的硬度HRC>45，高于套管的硬度，坐封后利用犬牙齒將橋塞錨定在套管上，錨定效果好。
[0008]上述的芯筒上端部設(shè)置有球座，坐封后采用投放金屬壓裂球進(jìn)行密封壓裂。
[0009]上述的懸掛套是由鑄鋼制成，懸掛套與液壓坐封工具相連接。
[0010]該橋塞可滿足耐溫150°C、耐壓69MPa的工況條件，整體磨銑時(shí)間小于30min。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:橋塞的芯筒、上套筒、下套筒、坐封套、上錐體、下椎體和支撐環(huán)由耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維復(fù)合制成，高溫下力學(xué)性能穩(wěn)定，且易鉆銑，質(zhì)量輕，碎肩易反排，防止卡鉆;另外，上、下錐膠筒的硬度高于中膠筒的硬度，坐封時(shí)中膠筒首先壓縮變形，上下錐體分別位于錐膠筒兩側(cè)，對(duì)膠筒起到保護(hù)作用；卡瓦設(shè)有犬牙齒，其錨定效果好;本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、鉆除耗時(shí)短。
【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中:上套筒1、芯筒2、懸掛套3、擋環(huán)4、坐封套5、上卡瓦6、上錐體7、上錐膠筒8、中膠筒9、下錐膠筒10、下椎體11、下卡瓦12、支撐環(huán)13、下套筒14、銷(xiāo)釘15、壓裂球16。
【具體實(shí)施方式】
[0014]結(jié)合附圖1，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0015]本實(shí)用新型包括徑向中空的芯筒2，在芯筒2上依次裝有上套筒1、懸掛套3、坐封套
5、上卡瓦6、上錐體7、膠筒、下椎體11、下卡瓦12、支撐環(huán)13、下套筒14，其中上套筒I和下套筒14分別與芯筒2依靠銷(xiāo)釘15固定連接，懸掛套3、坐封套5、上卡瓦6、上錐體7、膠筒、下椎體
11、下卡瓦12在上下套筒之間沿著芯筒2軸向移動(dòng);所述的芯筒2、上套筒1、下套筒14、坐封套5、上錐體7、下椎體11和支撐環(huán)13由耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維復(fù)合制成;所述的懸掛套3安裝在上套筒I下側(cè)，懸掛套3下端通過(guò)坐封套5連接上卡瓦6，上卡瓦6的下側(cè)安裝在上錐體7上，上錐體7與下椎體11之間為膠筒，所述下椎體11的下側(cè)安裝下卡瓦12，下卡瓦12的下端與支撐環(huán)13配合。
[0016]其中，膠筒包括上錐膠筒8、中膠筒9、下錐膠筒10，膠筒的材質(zhì)為氫化丁晴，上錐膠筒8和下錐膠筒10之間為圓筒形狀的中膠筒9，起到密封作用。所述的上錐膠筒8與上側(cè)的上錐體7配合連接，下錐膠筒10與下側(cè)的下椎體11配合連接;其中，上、下錐膠筒的硬度高于中膠筒的硬度，坐封時(shí)中膠筒9首先壓縮變形，上下錐體分別位于錐膠筒兩側(cè)，對(duì)膠筒起到保護(hù)作用。
[0017]另外，上卡瓦6和下卡瓦12采用對(duì)稱(chēng)雙卡瓦結(jié)構(gòu)，由鑄鐵制成，外側(cè)具有犬牙齒，坐封后利用犬牙齒將橋塞錨定在套管上，起到錨定作用。上下卡瓦的一端與錐體連接外，上卡瓦的另一端裝有坐封套，下卡瓦的另一端裝有支撐環(huán)。
[0018]上述的芯筒2上端部設(shè)置有球座，坐封后采用投放金屬壓裂球16進(jìn)行密封壓裂;在芯管端部分別裝有上下套筒，芯管和上下套筒間分別通過(guò)8個(gè)銷(xiāo)釘連接，保證膠筒、卡瓦、坐封套和支撐環(huán)能沿芯筒軸向移動(dòng)同時(shí)不會(huì)從芯管上脫開(kāi)。
[0019]在上套筒和坐封套之間配有懸掛套和擋環(huán)，與液壓坐封工具相連接，該懸掛套材質(zhì)為鑄鋼，采用螺紋結(jié)構(gòu)，螺紋尺寸與液壓坐封工具匹配。同時(shí)液壓坐封工具與油管相連，采用油管輸送的方式將橋塞下放至套管指定位置，并完成坐封和丟手。
[0020]橋塞的芯筒2、上套筒1、下套筒14、坐封套5、上錐體7、下椎體11和支撐環(huán)13由耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維在高溫下復(fù)合而成，該材料耐溫可達(dá)200°C，在該溫度下力學(xué)性能穩(wěn)定，且易鉆銑，質(zhì)量輕，碎肩易反排，防止卡鉆。膠筒耐溫等級(jí)達(dá)到150°C，邵爾A硬度范圍為80-95。卡瓦犬牙齒的硬度HRC>45，高于套管的硬度，錨定效果好。總體來(lái)說(shuō)，該橋塞可滿足耐溫150°C、耐壓69MPa的工況條件，且易于磨銑反排，整體磨銑時(shí)間小于30min。
[0021]本實(shí)用新型使用時(shí)，通過(guò)采用液壓座封，利用懸掛套依次與液壓坐封工具、連續(xù)管(或其它油管)相連接，下放到施工井的套管內(nèi)。啟動(dòng)油管車(chē)將其快速送到指定位置。向連續(xù)油管栗注清水，加壓依次將坐封力傳遞給懸掛套、坐封套、卡瓦、錐體和膠筒，三段式膠筒變形，密封住套管與芯筒間的環(huán)空，同時(shí)在上下椎體的支撐下，上下卡瓦破裂，分段支撐在套管上，完成橋塞的坐封。繼續(xù)加壓，完成丟手并上提油管。
[0022]壓裂時(shí)，投入壓裂球，密封住橋塞芯筒內(nèi)孔，從而完成對(duì)橋塞的整體密封，之后進(jìn)行壓裂作業(yè)，橋塞上下壓差最大為69MPa。
[0023]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所進(jìn)行的任何簡(jiǎn)單修改或等同置換，盡屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐高溫高壓速鉆復(fù)合橋塞，其特征是:包括芯筒(2)，在芯筒(2)上依次裝有上套筒(1)、懸掛套(3)、坐封套(5)、上卡瓦(6)、上錐體(7)、膠筒、下椎體(11)、下卡瓦(12)、支撐環(huán)(13)、下套筒(14)，其中上套筒(I)和下套筒(14)分別與芯筒(2)依靠銷(xiāo)釘(15)固定連接，懸掛套(3)、坐封套(5)、上卡瓦(6)、上錐體(7)、膠筒、下椎體(11)、下卡瓦(12)在上下套筒之間沿著芯筒(2)軸向移動(dòng)；所述的芯筒(2)、上套筒(I)、下套筒(14)、坐封套(5)、上錐體(7)、下椎體(11)和支撐環(huán)(13)由耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維復(fù)合制成;所述的懸掛套(3)安裝在上套筒(I)下側(cè)，懸掛套(3)下端通過(guò)坐封套(5)連接上卡瓦(6)，上卡瓦(6)的下側(cè)安裝在上錐體(7)上，上錐體(7)與下椎體(11)之間為膠筒，所述下椎體(11)的下側(cè)安裝下卡瓦(12)，下卡瓦(12)的下端與支撐環(huán)(13)配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓速鉆復(fù)合橋塞，其特征是:所述的膠筒包括上錐膠筒(8)、中膠筒(9)、下錐膠筒(10)，膠筒的材質(zhì)為氫化丁晴，其耐溫等級(jí)達(dá)到150°C，上錐膠筒(8)和下錐膠筒(10)之間為圓筒形狀的中膠筒(9)，所述的上錐膠筒(8)與上側(cè)的上錐體(7)配合連接，下錐膠筒(10)與下側(cè)的下椎體(11)配合連接;其中，膠筒的邵爾A硬度范圍為80-95，上、下錐膠筒的硬度高于中膠筒的硬度，坐封時(shí)中膠筒(9)首先壓縮變形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓速鉆復(fù)合橋塞，其特征是:所述的上卡瓦(6)和下卡瓦(12)采用對(duì)稱(chēng)雙卡瓦結(jié)構(gòu)，由鑄鐵制成，外側(cè)具有犬牙齒，犬牙齒的硬度HRC>45，高于套管的硬度，坐封后利用犬牙齒將橋塞錨定在套管上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓速鉆復(fù)合橋塞，其特征是:所述的芯筒(2)上端部設(shè)置有球座，坐封后采用投放金屬壓裂球(16)進(jìn)行密封壓裂。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓速鉆復(fù)合橋塞，其特征是:所述的懸掛套(3)是由鑄鋼制成，懸掛套(3)與液壓坐封工具相連接。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種耐高溫高壓速鉆復(fù)合橋塞。其技術(shù)方案是：上套筒和下套筒分別與芯筒依靠銷(xiāo)釘固定連接，懸掛套、坐封套、上卡瓦、上錐體、膠筒、下椎體、下卡瓦在上下套筒之間沿著芯筒軸向移動(dòng)；懸掛套安裝在上套筒下側(cè)，懸掛套下端通過(guò)坐封套連接上卡瓦，上卡瓦的下側(cè)安裝在上錐體上，上錐體與下椎體之間為膠筒，所述下椎體的下側(cè)安裝下卡瓦，下卡瓦的下端與支撐環(huán)配合。有益效果是：高溫下復(fù)合材料部件力學(xué)性能穩(wěn)定，且易鉆銑，質(zhì)量輕，碎屑易反排，防止卡鉆；另外，上、下錐膠筒的硬度高于中膠筒的硬度，坐封時(shí)中膠筒首先壓縮變形，密封性良好，同時(shí)上下錐體分別位于錐膠筒兩側(cè)，對(duì)膠筒起到保護(hù)作用；卡瓦設(shè)有犬牙齒，其錨定效果好；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、鉆除耗時(shí)短。
【IPC分類(lèi)】E21B33/134
【公開(kāi)號(hào)】CN205297459
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王瑞星, 宋鶴, 李強(qiáng)
【申請(qǐng)人】勝利油田新大管業(yè)科技發(fā)展有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日