压裂桥塞制造技术

本发明专利技术提供了一种压裂桥塞，属于油气田井下封堵装置技术领域，解决了现有胶筒被轴向压缩，桥塞长度较长，溶解或钻除的效果不理想的技术问题。该装置包括锥体、上锥体、密封组件、下锥体、卡瓦、锁环和引鞋，上锥体与密封组件的配合面为第一斜面，第一斜面远离下锥体的一端为大端，靠近下锥体的一端为小端，并且自大端至小端第一斜面的直径逐渐减小；下锥体与卡瓦的配合面为第二斜面，第二斜面靠近上锥体的一端为大端，远离上锥体的一端为小端，并且自大端至小端第二斜面的直径逐渐减小，形成双锥形结构，使密封组件和卡瓦受到朝向套管方向的径向挤压力，减小了桥塞的长度，缩短了溶解时间或磨铣时间，减少了碎屑。

Fracturing Bridge Plug

【技术实现步骤摘要】
压裂桥塞
本专利技术涉及油气田井下封堵装置
，尤其是涉及一种压裂桥塞。
技术介绍
随着石油勘探开发的不断深入，低渗透、低孔隙度等非常规油气藏不断增多，常规直井已经无法满足开发要求，水平井逐渐成为提高油田勘探开发综合效益的必要手段,其广泛使用分段压裂技术，该技术具有一趟管柱作业、不受分段限制、工具管柱结构简单、井筒畅通等优点，作为分段压裂的重要工具之一，桥塞的应用日益广泛。目前，现有的压裂桥塞是将胶筒直接套设在中心管上，胶筒的内径和外径均与中心管的轴线平行，利用坐封工具，胶筒受到轴向挤压力，卡瓦破碎并锚定在套管内壁上，胶筒挤压并密封，完成坐封。本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：坐封时，需要上下同时对胶筒进行轴向压缩，为保证密封效果，所需桥塞的长度较长，对于可溶桥塞，当长度较长时，其所需的溶解时间也长，对于普通桥塞，磨铣时间长，碎屑多，容易堵塞。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种压裂桥塞，以解决现有胶筒被轴向压缩，桥塞长度较长，溶解或钻除的效果不理想的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种压裂桥塞，包括锥体、上锥体、密封组件、下锥体、卡瓦、锁环和引鞋，其中，所述锥体与所述下锥体相连接且二者均套设于坐封芯轴上，所述上锥体套设于所述锥体上，所述密封组件套设于所述上锥体上，所述卡瓦套设于所述下锥体上且所述卡瓦位于所述密封组件和所述引鞋之间，所述引鞋通过所述锁环与所述下锥体相连接以使所述引鞋能推动所述锁环和所述卡瓦朝向所述上锥体的方向轴向移动；所述上锥体与所述密封组件的配合面为第一斜面，所述第一斜面远离所述下锥体的一端为大端，靠近所述下锥体的一端为小端，并且自所述大端至所述小端所述第一斜面的直径逐渐减小；所述下锥体与所述卡瓦的配合面为第二斜面，所述第二斜面靠近所述上锥体的一端为大端，远离所述上锥体的一端为小端，并且自所述大端至所述小端所述第二斜面的直径逐渐减小；坐封时，所述锥体和所述上锥体与所述引鞋同时相对移动，并对所述密封组件和所述卡瓦进行挤压，所述密封组件和所述卡瓦分别沿所述第一斜面和所述第二斜面移动，并且受到朝向套管方向的径向压力，通过所述径向压力能使所述卡瓦锚定在套管内壁，所述密封组件紧贴在所述套管内壁形成桥塞与套管之间的密封。优选地，所述第一斜面与所述第二斜面的倾斜角相等且均为12°～20°。优选地，所述上锥体与所述下锥体之间设置有补偿间隙，所述补偿间隙的轴向长度为0.5～2mm。优选地，所述下锥体与所述锁环通过第一单向锁定机构相连接以阻止所述锁环向远离所述密封组件的方向移动，所述锁环与所述引鞋通过第二单向锁定机构相连接以使所述引鞋能推动所述锁环和所述卡瓦朝向所述密封组件的方向移动。优选地，所述密封组件包括依次设置的胶筒、内背环和外背环，所述胶筒与所述内背环相抵，所述内背环与所述外背环卡接，所述卡瓦与所述外背环和所述引鞋均通过径向限位机构相连接。优选地，所述径向限位机构包括限位凸起和限位凹槽，所述限位凸起设置于所述卡瓦的两端，所述限位凹槽分别设置于所述外背环和所述引鞋上，所述限位凹槽与所述限位凸起配合连接以限定所述卡瓦与所述引鞋和所述密封组件之间的径向转动。优选地，所述下锥体与所述卡瓦和所述引鞋通过滑槽机构相连接，所述滑槽机构包括轴向设置于所述引鞋上的引鞋内凹槽、轴向设置于所述卡瓦上的卡瓦内凹槽和设置于所述下锥体端部的卡爪，其中，所述卡爪、所述卡瓦内凹槽和所述引鞋内凹槽依次配合连接以使所述引鞋和所述卡瓦仅能沿所述下锥体的轴向移动。优选地，所述引鞋远离所述锥体一端的内部设有多个变径内凸起，所述变径内凸起与所述坐封芯轴配合相抵。优选地，所述锥体与所述下锥体的连接处，以及所述引鞋与所述锁环之间均设置有紧定销钉。优选地，所述引鞋表面设置有陶瓷齿。本专利技术涉及一种压裂桥塞，与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术提供的一种压裂桥塞，将上锥体与密封组件的配合面，以及下锥体与卡瓦的配合面均设置为斜面，使密封组件和卡瓦在被挤压时分别沿第一斜面和第二斜面斜向移动，此时，第一斜面和第二斜面对密封组件和卡瓦产生朝向套管方向的径向挤压力，由于密封组件朝向套管移动的径向距离为固定值，当倾斜角存在时，密封组件的轴向移动的距离会变小，即减小了桥塞两端的压缩距离，进而减小了桥塞的长度，缩短了溶解时间或磨铣时间，减少了碎屑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术倾斜角的结构示意图；图3是本专利技术胶筒压缩方向的示意图；图4是本专利技术补偿距离的示意图；图5是本专利技术在下井过程中遇阻时压力传递的示意图；图6是本专利技术遇到较大物体时的示意图；图7是本专利技术使用时所用到的释放机构的示意图；图8是本专利技术下井耐磨结构的示意图；图9是本专利技术坐封接头包的半剖示意图；图中1、锥体；2、上锥体；3、胶筒；4、内背环；5、外背环；6、下锥体；7、卡瓦；8、第一单向锁定机构；9、第二单向锁定机构；10、锁环；11、引鞋；12、卡爪；13、变径内凸起；14、引鞋内凹槽；15、卡瓦内凹槽；16、坐封芯轴；17、紧定销钉；18、倾斜角；19、卷皮销；20、O型密封圈；21、补偿间隙；22、第二斜面；23、较大物体；24、坐封推筒；25、连接套；26、第一斜面；27、陶瓷齿；28、脱手销钉；A、胶筒径向压缩方向；B、压力；C、压力传递斜面。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1～图9所示，本专利技术提供了一种压裂桥塞，包括锥体1、上锥体2、密封组件、下锥体6、卡瓦7、锁环10和引鞋11，其中，锥体1与下锥体6相连接且二者均套设于坐封芯轴16上，上锥体2套设于锥体1上，密封组件套设于上锥体2上，卡瓦7套设于下锥体6上且卡瓦7位于密封组件和引鞋11之间，引鞋11通过锁环10与下锥体6相连接以使引鞋11能推动锁环10和卡瓦7朝向上锥体2的方向轴向移动；卡瓦7与密封组件和引鞋11均通过径向限位机构相连接；上锥体2与密封组件的配合面为第一斜面26，第一斜面26远离下锥体6的一端为大端，靠近下锥体6的一端为小端，并且自大端至小端第一斜面26的直径逐渐减小；下锥体6与卡瓦7的配合面为第二斜面22，第二斜面2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂桥塞，其特征在于，包括锥体(1)、上锥体(2)、密封组件、下锥体(6)、卡瓦(7)、锁环(10)和引鞋(11)，其中，所述锥体(1)与所述下锥体(6)相连接且二者均套设于坐封芯轴(16)上，所述上锥体(2)套设于所述锥体(1)上，所述密封组件套设于所述上锥体(2)上，所述卡瓦(7)套设于所述下锥体(6)上且所述卡瓦(7)位于所述密封组件和所述引鞋(11)之间，所述引鞋(11)通过所述锁环(10)与所述下锥体(6)相连接以使所述引鞋(11)能推动所述锁环(10)和所述卡瓦(7)朝向所述上锥体(2)的方向轴向移动；所述上锥体(2)与所述密封组件的配合面为第一斜面(26)，所述第一斜面(26)远离所述下锥体(6)的一端为大端，靠近所述下锥体(6)的一端为小端，并且自所述大端至所述小端所述第一斜面(26)的直径逐渐减小；所述下锥体(6)与所述卡瓦(7)的配合面为第二斜面(22)，所述第二斜面(22)靠近所述上锥体(2)的一端为大端，远离所述上锥体(2)的一端为小端，并且自所述大端至所述小端所述第二斜面(22)的直径逐渐减小；坐封时，所述锥体(1)和所述上锥体(2)与所述引鞋(11)同时相对移动，并对所述密封组件和所述卡瓦(7)进行径向挤压，以使所述卡瓦(7)锚定在套管内壁，所述密封组件紧贴在所述套管内壁形成桥塞与套管之间的密封。...

【技术特征摘要】
1.一种压裂桥塞，其特征在于，包括锥体(1)、上锥体(2)、密封组件、下锥体(6)、卡瓦(7)、锁环(10)和引鞋(11)，其中，所述锥体(1)与所述下锥体(6)相连接且二者均套设于坐封芯轴(16)上，所述上锥体(2)套设于所述锥体(1)上，所述密封组件套设于所述上锥体(2)上，所述卡瓦(7)套设于所述下锥体(6)上且所述卡瓦(7)位于所述密封组件和所述引鞋(11)之间，所述引鞋(11)通过所述锁环(10)与所述下锥体(6)相连接以使所述引鞋(11)能推动所述锁环(10)和所述卡瓦(7)朝向所述上锥体(2)的方向轴向移动；所述上锥体(2)与所述密封组件的配合面为第一斜面(26)，所述第一斜面(26)远离所述下锥体(6)的一端为大端，靠近所述下锥体(6)的一端为小端，并且自所述大端至所述小端所述第一斜面(26)的直径逐渐减小；所述下锥体(6)与所述卡瓦(7)的配合面为第二斜面(22)，所述第二斜面(22)靠近所述上锥体(2)的一端为大端，远离所述上锥体(2)的一端为小端，并且自所述大端至所述小端所述第二斜面(22)的直径逐渐减小；坐封时，所述锥体(1)和所述上锥体(2)与所述引鞋(11)同时相对移动，并对所述密封组件和所述卡瓦(7)进行径向挤压，以使所述卡瓦(7)锚定在套管内壁，所述密封组件紧贴在所述套管内壁形成桥塞与套管之间的密封。2.根据权利要求1所述的一种压裂桥塞，其特征在于，所述第一斜面(26)与所述第二斜面(22)的倾斜角相等且均为12°～20°。3.根据权利要求1所述的一种压裂桥塞，其特征在于，所述上锥体(2)与所述下锥体(6)之间设置有补偿间隙(21)，所述补偿间隙(21)的轴向长度为0.5～2mm。4.根据权利要求1所述的一种压裂桥塞，其特征在于，所述下锥体(6)与所述锁环(10)通过第一单向锁定机构(8)相连接以阻止所述锁环(10)向远离所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一村，陈辰，薛龙春，劳俊杰，
申请(专利权)人：天津市玛特瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12