耐高温高压速钻复合桥塞制造技术

本实用新型专利技术涉及一种耐高温高压速钻复合桥塞。其技术方案是：上套筒和下套筒分别与芯筒依靠销钉固定连接，悬挂套、坐封套、上卡瓦、上锥体、胶筒、下椎体、下卡瓦在上下套筒之间沿着芯筒轴向移动；悬挂套安装在上套筒下侧，悬挂套下端通过坐封套连接上卡瓦，上卡瓦的下侧安装在上锥体上，上锥体与下椎体之间为胶筒，所述下椎体的下侧安装下卡瓦，下卡瓦的下端与支撑环配合。有益效果是：高温下复合材料部件力学性能稳定，且易钻铣，质量轻，碎屑易反排，防止卡钻；另外，上、下锥胶筒的硬度高于中胶筒的硬度，坐封时中胶筒首先压缩变形，密封性良好，同时上下锥体分别位于锥胶筒两侧，对胶筒起到保护作用；卡瓦设有犬牙齿，其锚定效果好；其结构简单、性能可靠、钻除耗时短。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种非常规气藏多段压裂
，特别涉及一种耐高温高压速钻复合桥塞。
技术介绍
油气井测试及生产中，当遇有多层系地层时，各油气水层的层间存在差异，需要进行分层测试、分层增产，生产井进行多层完井、暂时封层等，都需要使用桥堵分层工具，由于具有工序少、周期短、卡位准确等优点，桥塞成为应用最广泛的桥堵分层工具之一；目前常用的金属桥塞存在易卡、钻铣困难等缺点，特别是用于斜井、水平井的分层压裂、酸化、封堵水等工艺，由于受其特殊井身结构的影响，这类井在解除金属桥塞桥堵进行磨铣时，易发生卡钻等问题，出现问题后比直井处理起来要复杂，为解决这一问题，复合材料快速可钻式桥塞应运而生。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种耐高温高压速钻复合桥塞，该桥塞结构简单、性能可靠、钻除耗时短。其技术方案是：包括芯筒，在芯筒上依次装有上套筒、悬挂套、坐封套、上卡瓦、上锥体、胶筒、下椎体、下卡瓦、支撑环、下套筒，其中上套筒和下套筒分别与芯筒依靠销钉固定连接，悬挂套、坐封套、上卡瓦、上锥体、胶筒、下椎体、下卡瓦在上下套筒之间沿着芯筒轴向移动；所述的芯筒、上套筒、下套筒、坐封套、上锥体、下椎体和支撑环由耐高温环氧树脂和玻璃纤维复合制成；所述的悬挂套安装在上套筒下侧，悬挂套下端通过坐封套连接上卡瓦，上卡瓦的下侧安装在上锥体上，上锥体与下椎体之间为胶筒，所述下椎体的下侧安装下卡瓦，下卡瓦的下端与支撑环配合。上述的胶筒包括上锥胶筒、中胶筒、下锥胶筒，胶筒的材质为氢化丁晴，其耐温等级达到150℃，满足井下高温环境，上锥胶筒和下锥胶筒之间为圆筒形状的中胶筒，所述的上锥胶筒与上侧的上锥体配合连接，下锥胶筒与下侧的下椎体配合连接；其中，胶筒的邵尔A硬度范围为80-95，上、下锥胶筒的硬度高于中胶筒的硬度，坐封时中胶筒首先压缩变形。上述的上卡瓦和下卡瓦采用对称双卡瓦结构，由铸铁制成，外侧具有犬牙齿，犬牙齿的硬度HRC＞45，高于套管的硬度，坐封后利用犬牙齿将桥塞锚定在套管上，锚定效果好。上述的芯筒上端部设置有球座，坐封后采用投放金属压裂球进行密封压裂。上述的悬挂套是由铸钢制成，悬挂套与液压坐封工具相连接。该桥塞可满足耐温150℃、耐压69MPa的工况条件，整体磨铣时间小于30min。本技术的有益效果是：桥塞的芯筒、上套筒、下套筒、坐封套、上锥体、下椎体和支撑环由耐高温环氧树脂和玻璃纤维复合制成，高温下力学性能稳定，且易钻铣，质量轻，碎屑易反排，防止卡钻；另外，上、下锥胶筒的硬度高于中胶筒的硬度，坐封时中胶筒首先压缩变形，上下锥体分别位于锥胶筒两侧，对胶筒起到保护作用；卡瓦设有犬牙齿，其锚定效果好；本技术的结构简单、性能可靠、钻除耗时短。附图说明附图1是本技术的结构示意图；图中：上套筒1、芯筒2、悬挂套3、挡环4、坐封套5、上卡瓦6、上锥体7、上锥胶筒8、中胶筒9、下锥胶筒10、下椎体11、下卡瓦12、支撑环13、下套筒14、销钉15、压裂球16。具体实施方式结合附图1，对本技术作进一步的描述：本技术包括径向中空的芯筒2，在芯筒2上依次装有上套筒1、悬挂套3、坐封套5、上卡瓦6、上锥体7、胶筒、下椎体11、下卡瓦12、支撑环13、下套筒14，其中上套筒1和下套筒14分别与芯筒2依靠销钉15固定连接，悬挂套3、坐封套5、上卡瓦6、上锥体7、胶筒、下椎体11、下卡瓦12在上下套筒之间沿着芯筒2轴向移动；所述的芯筒2、上套筒1、下套筒14、坐封套5、上锥体7、下椎体11和支撑环13由耐高温环氧树脂和玻璃纤维复合制成；所述的悬挂套3安装在上套筒1下侧，悬挂套3下端通过坐封套5连接上卡瓦6，上卡瓦6的下侧安装在上锥体7上，上锥体7与下椎体11之间为胶筒，所述下椎体11的下侧安装下卡瓦12，下卡瓦12的下端与支撑环13配合。其中，胶筒包括上锥胶筒8、中胶筒9、下锥胶筒10，胶筒的材质为氢化丁晴，上锥胶筒8和下锥胶筒10之间为圆筒形状的中胶筒9，起到密封作用。所述的上锥胶筒8与上侧的上锥体7配合连接，下锥胶筒10与下侧的下椎体11配合连接；其中，上、下锥胶筒的硬度高于中胶筒的硬度，坐封时中胶筒9首先压缩变形，上下锥体分别位于锥胶筒两侧，对胶筒起到保护作用。另外，上卡瓦6和下卡瓦12采用对称双卡瓦结构，由铸铁制成，外侧具有犬牙齿，坐封后利用犬牙齿将桥塞锚定在套管上，起到锚定作用。上下卡瓦的一端与锥体连接外，上卡瓦的另一端装有坐封套，下卡瓦的另一端装有支撑环。上述的芯筒2上端部设置有球座，坐封后采用投放金属压裂球16进行密封压裂；在芯管端部分别装有上下套筒，芯管和上下套筒间分别通过8个销钉连接，保证胶筒、卡瓦、坐封套和支撑环能沿芯筒轴向移动同时不会从芯管上脱开。在上套筒和坐封套之间配有悬挂套和挡环，与液压坐封工具相连接，该悬挂套材质为铸钢，采用螺纹结构，螺纹尺寸与液压坐封工具匹配。同时液压坐封工具与油管相连，采用油管输送的方式将桥塞下放至套管指定位置，并完成坐封和丢手。桥塞的芯筒2、上套筒1、下套筒14、坐封套5、上锥体7、下椎体11和支撑环13由耐高温环氧树脂和玻璃纤维在高温下复合而成，该材料耐温可达200℃，在该温度下力学性能稳定，且易钻铣，质量轻，碎屑易反排，防止卡钻。胶筒耐温等级达到150℃，邵尔A硬度范围为80-95。卡瓦犬牙齿的硬度HRC＞45，高于套管的硬度，锚定效果好。总体来说，该桥塞可满足耐温150℃、耐压69MPa的工况条件，且易于磨铣反排，整体磨铣时间小于30min。本技术使用时，通过采用液压座封，利用悬挂套依次与液压坐封工具、连续管（或其它油管）相连接，下放到施工井的套管内。启动油管车将其快速送到指定位置。向连续油管泵注清水，加压依次将坐封力传递给悬挂套、坐封套、卡瓦、锥体和胶筒，三段式胶筒变形，密封住套管与芯筒间的环空，同时在上下椎体的支撑下，上下卡瓦破裂，分段支撑在套管上，完成桥塞的坐封。继续加压，完成丢手并上提油管。压裂时，投入压裂球，密封住桥塞芯筒内孔，从而完成对桥塞的整体密封，之后进行压裂作业，桥塞上下压差最大为69MPa。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本技术加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本技术的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温高压速钻复合桥塞，其特征是：包括芯筒（2），在芯筒（2）上依次装有上套筒（1）、悬挂套（3）、坐封套（5）、上卡瓦（6）、上锥体（7）、胶筒、下椎体（11）、下卡瓦（12）、支撑环（13）、下套筒（14），其中上套筒（1）和下套筒（14）分别与芯筒（2）依靠销钉（15）固定连接，悬挂套（3）、坐封套（5）、上卡瓦（6）、上锥体（7）、胶筒、下椎体（11）、下卡瓦（12）在上下套筒之间沿着芯筒（2）轴向移动；所述的芯筒（2）、上套筒（1）、下套筒（14）、坐封套（5）、上锥体（7）、下椎体（11）和支撑环（13）由耐高温环氧树脂和玻璃纤维复合制成；所述的悬挂套（3）安装在上套筒（1）下侧，悬挂套（3）下端通过坐封套（5）连接上卡瓦（6），上卡瓦（6）的下侧安装在上锥体（7）上，上锥体（7）与下椎体（11）之间为胶筒，所述下椎体（11）的下侧安装下卡瓦（12），下卡瓦（12）的下端与支撑环（13）配合。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温高压速钻复合桥塞，其特征是：包括芯筒（2），在芯筒（2）上依次装有上套筒（1）、悬挂套（3）、坐封套（5）、上卡瓦（6）、上锥体（7）、胶筒、下椎体（11）、下卡瓦（12）、支撑环（13）、下套筒（14），其中上套筒（1）和下套筒（14）分别与芯筒（2）依靠销钉（15）固定连接，悬挂套（3）、坐封套（5）、上卡瓦（6）、上锥体（7）、胶筒、下椎体（11）、下卡瓦（12）在上下套筒之间沿着芯筒（2）轴向移动；所述的芯筒（2）、上套筒（1）、下套筒（14）、坐封套（5）、上锥体（7）、下椎体（11）和支撑环（13）由耐高温环氧树脂和玻璃纤维复合制成；所述的悬挂套（3）安装在上套筒（1）下侧，悬挂套（3）下端通过坐封套（5）连接上卡瓦（6），上卡瓦（6）的下侧安装在上锥体（7）上，上锥体（7）与下椎体（11）之间为胶筒，所述下椎体（11）的下侧安装下卡瓦（12），下卡瓦（12）的下端与支撑环（13）配合。
2.根据权利要求1所述的耐高温高压速钻复合桥塞，其特征是：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞星，宋鹤，李强，
申请(专利权)人：胜利油田新大管业科技发展有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东;37