铝芯大通径桥塞制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铝芯大通径桥塞，该桥塞包括中心管，在中心管的一端套设隔环，另一端固定下接头，中心管的隔环至下接头间依次套设第一卡瓦、第一锥体、第一护腕、胶筒组、第二护腕、第二锥体和第二卡瓦，中心管采用铝材制成，隔环、第一锥体、第一护腕、第二护腕、第二锥体和下接头采用玻璃纤维和树脂复合材料制成，卡瓦采用碳纤维制成，卡瓦齿采用陶瓷制成，该桥塞的结构实现了大通径，可代替传统的桥塞以避免钻磨作业，中心管采用铝制成，保证该桥塞虽壁厚较薄但仍具有良好的机械强度，复合材料的应用使其具有易钻磨，钻磨后碎屑颗粒小的特点，即使现场需要对其钻磨作业，但由于其通径较大仍可以快速地被钻磨。

Aluminum core bridge plug with large diameter

The utility model discloses an aluminium core large-diameter bridge plug, which comprises a central pipe with a diaphragm ring at one end and a lower joint fixed at the other end. The diaphragm ring of the central pipe is successively provided with a first slip, a first cone, a first wrist guard, a rubber drum group, a second wrist guard, a second cone and a second slip. The central pipe is made of aluminium material, and the diaphragm ring, a first cone and a second slip are arranged between the diaphragm rings and the lower joints. The first wrist guard, the second wrist guard, the second cone and the lower joint are made of glass fibre and resin composite material, the slip is made of carbon fibre, and the slip teeth are made of ceramics. The structure of the bridge plug realizes a large diameter, which can replace the traditional bridge plug to avoid drilling and grinding operation. The Central pipe is made of aluminium, which ensures that the bridge plug has good mechanical strength although its wall thickness is thinner. The application of the material makes it easy to drill and grind, and the debris particles after drilling and grinding are small. Even if the drilling and grinding operation is needed in the field, it can be quickly drilled and grinded because of its large diameter.

【技术实现步骤摘要】
铝芯大通径桥塞
本技术涉及一种桥塞，特别是一种铝芯大通径的桥塞，属于压裂施工工具

技术介绍
随着油气资源的不断开发和消耗，致密性和低渗透的非常规油气将成为未来油气开采的主要对象。水平井钻井具有能够增大油藏泄油面积、改变流体在油藏中的渗流机理和方式、大幅度提高单井产量等优点，广泛应用于非常规油气藏的开发。体积压裂技术通常用于对水平井开发的非常规油气藏进行储层改造。桥塞射孔联作分段压裂技术的施工后期，传统桥塞由于内通径较小，容易阻挡井筒中油气的返流，为了保障油气返流时的通畅，需要利用连续油管连接磨铣工具将桥塞钻除。钻磨作业存在套管变形、耗时较长、成本较高、卡钻等困难，给施工带来较大风险。复杂的桥塞钻磨工序以及它所带来的种种问题限制了桥塞射孔联作分段压裂技术在页岩气藏等非常规油气储层改造中的应用。大通径桥塞与传统桥塞相比，其显著特点是内通径较大。由于大通径桥塞内通径较大、壁厚较薄，允许油气从其内通径中流过，节流作用不明显，对油气返流的影响较小，不需要钻除作业。因此大通径桥塞可以缩短施工周期，节约完井成本，降低施工风险，避免钻磨作业所带来的种种问题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种大通径桥塞的设计，以避免传统桥塞在桥塞射孔联作分段压裂技术的施工后期需要钻除的缺点。本技术采用的技术方案如下：铝芯大通径桥塞，包括中心管，在该中心管的一端套设隔环，另一端固定连接下接头，该隔环通过位于其外端的在中心管上的限位结构进行位置限定；在中心管的隔环至下接头间依次套设第一卡瓦、第一锥体、第一护腕、胶筒组、第二护腕、第二锥体和第二卡瓦，该第一卡瓦、第二卡瓦上具有卡瓦齿；其中，该中心管采用铝材制成，隔环、第一锥体、第一护腕、第二护腕、第二锥体和下接头采用玻璃纤维和树脂复合材料制成，第一卡瓦、第二卡瓦采用碳纤维制成，卡瓦齿采用陶瓷制成。进一步的，该下接头与中心管通过螺纹固定连接。进一步的，该下接头与中心管还通过剪钉固定连接。进一步的，该中心管的隔环所在端部设置有用于与坐封工具连接的剪钉孔。进一步的，该桥塞的端部是与另一相邻桥塞端部相适配的齿合结构。进一步的，该第一卡瓦、第二卡瓦是由多块卡瓦单元沿圆周分布并通过套设在外周的卡瓦圈装配而成，卡瓦齿设置在卡瓦单元上。进一步的，该第一卡瓦、第二卡瓦内，在各卡瓦单元的两端部通过卡瓦圈进行装配。进一步的，各卡瓦单元上设置有多个卡瓦齿。进一步的，该第一锥体、第二锥体的与卡瓦单元对应的装配位置设有导向斜面使该卡瓦单元沿对应的导向斜面运动。进一步的，该桥塞两端部的壁上开设有过流通道，该过流通道设置在下接头位置。进一步的，该胶筒组依次由第一胶筒、第二胶筒和第三胶筒组成。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、通过本铝芯大通径桥塞的结构使得其壁厚较薄，可实现大通径，在压裂施工后期允许油气从其内通径中流过，节流作用不明显，对油气返流的影响较小，可以不需要钻除作业，通过该大通径桥塞代替传统的桥塞，能够节省钻磨作业的费用，也能避免钻磨作业所带来的种种问题；2、该桥塞的中心管采用铝制成，保证该桥塞虽壁厚较薄但仍具有良好的机械强度，卡瓦齿采用陶瓷制成，其余零部件采用复合材料制成，具有易钻磨，钻磨后碎屑颗粒小的特点，即使现场实际情况需要对其钻磨作业，但由于其通径较大仍可以快速地钻磨桥塞，保证施工效率，避免传统钻磨作业的问题；3、该桥塞的中心管采用铝制成后，下接头通过螺纹和中心管连接，并进一步通过剪钉加强固定，可以提高桥塞的承压能力；4、该桥塞在相邻端部设计的匹配齿合结构，在进行钻磨作业时可以有效的防止桥塞旋转，提高钻磨效率；5、该桥塞的第一卡瓦、第二卡瓦是由多块卡瓦单元沿圆周分布并通过套设在外周的卡瓦圈装配而成，相比整体式卡瓦结构具有装配结构简单的优点，另外，第一锥体、第二锥体与卡瓦单元对应的装配位置设置有导向斜面，能够有效保证卡瓦在坐封时均匀分布在锥体的周围，并沿着导向斜面运动，最终保证卡瓦齿准确地嵌入套管内壁；6、该桥塞的端部设置有过流通道，可以有效防止后期返排时桥塞堵塞。附图说明图1是本技术铝芯大通径桥塞的结构示意图。图中标记：1-中心管、2-隔环、3-卡瓦圈装配槽、4-第一卡瓦、5-第一锥体、6-第一护腕、7-第一胶筒、8-第二胶筒、9-第三胶筒、10-第二护腕、11-第二锥体、12-第二卡瓦、13-卡瓦齿、14-下接头、15-卡瓦圈、16-导向斜面、17-剪钉孔、18-过流通道、19-齿合斜面。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例本技术的铝芯大通径桥塞，其结构如图1所示，包括中心管1，在该中心管1的一端套设隔环2，另一端固定连接下接头14，该隔环2通过位于其外端的在中心管上的限位结构进行位置限定；在中心管1的隔环2至下接头14间依次套设第一卡瓦4、第一锥体5、第一护腕6、胶筒组、第二护腕10、第二锥体11和第二卡瓦12，该第一卡瓦4、第二卡瓦12上具有卡瓦齿13。其中，该中心管1采用铝材制成，隔环2、第一锥体5、第一护腕6、第二护腕10、第二锥体11和下接头14采用玻璃纤维和树脂复合材料制成，第一卡瓦4、第二卡瓦12采用碳纤维制成，卡瓦齿13采用陶瓷制成。通过本铝芯大通径桥塞的结构,使得其壁厚较薄，可实现了大通径，在压裂施工后期允许油气从其内通径中流过，节流作用不明显，对油气返流的影响较小，可以不需要钻除作业，通过该大通径桥塞代替传统的桥塞，能够节省钻磨作业的费用，也能避免钻磨作业所带来的种种问题。另外，该桥塞的中心管采用铝制成，保证该桥塞虽壁厚较薄但仍具有良好的机械强度，卡瓦齿采用陶瓷制成，其余零部件采用复合材料制成，具有易钻磨，钻磨后碎屑颗粒小的特点，即使现场实际情况需要对其钻磨作业，但由于其通径较大仍可以快速地钻磨桥塞，保证施工效率，避免传统钻磨作业的问题。上述结构中，隔环2通过位于其外端的在中心管上的限位结构进行位置限定。一实施例中，该限位结构是在隔环2外侧位置中心管上直径大于隔环2内径而形成的一个台阶，用于限定隔环2在中心管端部的位置，如图1所示。隔环2的外径大于中心管端部的外径而突出于中心管外壁，使得可以用于形成推动隔环2朝向下接头14运动的台阶结构。基于上述结构设计及材质的应用，在另一个实施方式中，下接头14与中心管1通过螺纹固定连接。在桥塞的中心管采用铝制成后，作为连接强度的进一步加强，在另一个实施方式中，该下接头14与中心管1还通过设置的剪钉孔17并通过剪钉固定连接。具体的在一个实施方式中，在环周上分布有4颗剪钉将下接头14与中心管1进一步的固定。基于上述结构设计，在另一个实施方式中，该桥塞的端部是与另一相邻桥塞端部相适配的齿合结构。该桥塞在相邻端部设计的匹配齿合结构，使在进行钻磨作业时可以有效的防止桥塞旋转，提高钻磨效率，同时该齿合结构也避免在钻磨时钻具与桥塞的端部面间发生相对滑动而影响钻磨效率。本实施例中，齿合结构是由在桥塞的两端部的斜切面结构形成，如图1所示的齿合斜面19结构。实际上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铝芯大通径桥塞，其特征在于：包括中心管（1），在该中心管（1）的一端套设隔环（2），另一端固定连接下接头（14），该隔环（2）通过位于其外端的在中心管上的限位结构进行位置限定；在中心管（1）的隔环（2）至下接头（14）间依次套设第一卡瓦（4）、第一锥体（5）、第一护腕（6）、胶筒组、第二护腕（10）、第二锥体（11）和第二卡瓦（12），该第一卡瓦（4）、第二卡瓦（12）上具有卡瓦齿（13）；其中，该中心管（1）采用铝材制成，隔环（2）、第一锥体（5）、第一护腕（6）、第二护腕（10）、第二锥体（11）和下接头（14）采用玻璃纤维和树脂复合材料制成，第一卡瓦（4）、第二卡瓦（12）采用碳纤维制成，卡瓦齿（13）采用陶瓷制成；该下接头（14）与中心管（1）通过螺纹和剪钉固定连接，桥塞的端部是与另一相邻桥塞端部相适配的齿合结构，该齿合结构是由在桥塞的两端部的斜切面（19）结构形成。

【技术特征摘要】
1.铝芯大通径桥塞，其特征在于：包括中心管（1），在该中心管（1）的一端套设隔环（2），另一端固定连接下接头（14），该隔环（2）通过位于其外端的在中心管上的限位结构进行位置限定；在中心管（1）的隔环（2）至下接头（14）间依次套设第一卡瓦（4）、第一锥体（5）、第一护腕（6）、胶筒组、第二护腕（10）、第二锥体（11）和第二卡瓦（12），该第一卡瓦（4）、第二卡瓦（12）上具有卡瓦齿（13）；其中，该中心管（1）采用铝材制成，隔环（2）、第一锥体（5）、第一护腕（6）、第二护腕（10）、第二锥体（11）和下接头（14）采用玻璃纤维和树脂复合材料制成，第一卡瓦（4）、第二卡瓦（12）采用碳纤维制成，卡瓦齿（13）采用陶瓷制成；该下接头（14）与中心管（1）通过螺纹和剪钉固定连接，桥塞的端部是与另一相邻桥塞端部相适配的齿合结构，该齿合结构是由在桥塞的两端部的斜切面（19）结构形成。2.如权利要求1所述的铝芯大通径桥塞，其特征在于：该中心管（1）的隔环（2）所在端...

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟，易建国，岳洋涛，陈麒先，田之江，
申请(专利权)人：四川省威沃敦化工有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51