用于桥塞的锚定装置以及桥塞制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于桥塞的锚定装置以及桥塞，涉及工程机械技术领域。解决了现有技术存在锚定效果不可靠的技术问题。该用于桥塞的锚定装置包括套设在桥塞的丢手接头上的压环、卡瓦组件，其中：卡瓦组件介于压环与桥塞的卡瓦压台之间；卡瓦组件包括环箍以及至少两块卡瓦，环箍套设在卡瓦之外，卡瓦与压环之间设置有导向结构，压环对卡瓦施加轴向压力时，在导向结构的作用下，所有的卡瓦均能始终以对中的状态从靠近丢手接头中轴线的位置滑动至锚定于桥塞所在的套管内壁的位置。本实用新型专利技术用于改善锚定装置的锚定效果以及施工质量。

Anchoring device for bridge plug and bridge plug

The utility model discloses an anchor device used for a bridge plug and a bridge plug, relating to the technical field of Engineering machinery. The utility model solves the technical problem that the anchoring effect is not reliable in the prior art. For the bridge plug anchoring device includes a pressure ring, slip components, joint is sheathed on the bridge plug on the slip ring and the pressure between the components between the bridge plug slip slip collar assembly includes a platen; and at least two pieces of slip hoop sheathed on the outside of the slip, slip and pressure ring are arranged between the the guide structure, pressure ring exerted axial pressure on the slips, in guiding structure under the action of all slip were always based on the state of the inner wall of the casing is scheduled to the location where the bridge plug from near the axis of joint position of the slide to the anchor. The utility model is used for improving the anchoring effect and the construction quality of the anchor device.

【技术实现步骤摘要】
用于桥塞的锚定装置以及桥塞
本技术涉及工程机械
，尤其涉及一种用于桥塞的锚定装置以及应用该锚定装置的桥塞。
技术介绍
在油田的勘探开发过程中，由于油、气、水井的产层因分层试油、分层段压裂或分层段试采等技术需要，必须采取一种临时性封堵工艺，把当前的生产层封堵掉，切断生产层在井筒内的流动通道，以便于对其它产层实施工艺措施，待工艺完成后，再解除临时封堵，建立生产层与井筒的流动通道，实现对油、气井的采油、采气生产。由于桥塞封堵是目前最经济有效的井筒封堵工艺，也是在井筒作业、措施改造和试油试采技术中应用范围较广的工艺方法，是油田在勘探与开发生产过程中应用最广的工艺之一。但是，本申请人发现现有技术提供的如图1所示的桥塞至少存在以下技术问题：一是中途坐封问题影响正常使用，不论是国外的产品和国内的产品，由于桥塞送入工具与桥塞丢手设置的自由运动态势，在桥塞送入过程中容易出现中途坐封问题，一旦出现中途坐封问题，就需要进行回收或钻除处理，影响工期和成本；二是回收或钻塞成本高、难度大，钻塞过程中受井筒内条件的限制(如沉砂、落物、井壁结垢等)，使得钻塞更加困难，需要进行其它工艺提前处理井筒，造成了施工成本增加，严重的还会导致井筒复杂情况出现，影响油气井的正常生产；同时，在钻塞过程中，不论是可钻桥塞还是复合材料易钻桥塞，一方面桥塞本身钻除需要地面动力系统，施工成本高，同时桥塞自身的卡瓦采用高强度材质制造，钻磨性能极差，成为钻塞的最大难点，卡瓦块还容易形成钻塞管柱遇卡问题，使整个钻塞工艺的成本大幅度上升；三是目前的桥塞存在座封后封堵效果不稳定，这是桥塞胶筒与井壁有漏失通道，桥塞失去了封堵的作用，其后果是压裂液去向不明，造成严重浪费；四是桥塞座封后锚定不可靠，压裂时桥塞下行，造成分层失效，严重影响分层压裂施工质量；五是桥塞的球笼不能在施工现场调整，给压裂施工带来不便；六是用可降解橡胶和可降解聚合物材料制作桥塞的弹性密封筒，但是可降解橡胶和可降解聚合物材料不耐温，无法满足于高抗压强度的应用环境；用工业生产和日常生活之中的降解纸、降解塑料和仿金属降解材料制作桥塞，由于这些材料自身存在应用范围和条件限制，强度大都很低，只能达到普通碳钢金属材料30-40％的强度，该种材料制造的桥塞在矿场应用中，无法满足于高抗压强度的应用环境。
技术实现思路
本技术的至少一个目的是提出一种用于桥塞的锚定装置以及应用该锚定装置的桥塞，解决了现有技术存在锚定效果不可靠的技术问题。本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(封堵效果持久、稳定，锚定可靠性好，不会出现中途坐封问题、无需钻塞、施工方便、分层压裂施工质量高等)详见下文阐述。为实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：本技术提供的用于桥塞的锚定装置，包括套设在桥塞的丢手接头上的压环、卡瓦组件，其中：所述卡瓦组件介于所述压环与所述桥塞的卡瓦压台之间；所述卡瓦组件包括环箍以及至少两块卡瓦，所述环箍套设在所述卡瓦之外，所述卡瓦与所述压环之间设置有导向结构，所述压环对所述卡瓦施加轴向压力时，在所述导向结构的作用下，所有的所述卡瓦均能始终以对中的状态从靠近所述丢手接头中轴线的位置滑动至锚定于桥塞所在的套管内壁的位置。作为本技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述导向结构包括设置在所述卡瓦与所述压环两者其中之一上的楔形面以及设置在所述卡瓦与所述压环两者其中另一上的直线形凹槽，其中：所述直线形凹槽的底面为坡面，所述楔形面与所述坡面相抵接且能相对滑动。作为本技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述卡瓦包括齿牙基座以及锚定齿牙，其中：所述卡瓦通过所述锚定齿牙锚定在所述套管内壁上；所述齿牙基座上设置有安装槽，所述锚定齿牙嵌于所述安装槽内且所述锚定齿牙的底面与所述安装槽的底面相抵接，所述锚定齿牙的底面能将所述锚定齿牙锚定过程中承受的沿所述丢手接头轴向摩擦力部分转化为沿所述丢手接头径向的压力。作为本技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述锚定齿牙的底面为平面或弧面，所述弧面的中心线或所述平面与所述丢手接头的中轴线存在锐角或钝角夹角。作为本技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述夹角为10°～45°。作为本技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述锚定齿牙位于所述齿牙基座上接近所述压环的位置，和/或，所述锚定齿牙朝接近所述压环的方向厚度尺寸逐渐增大。作为本技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述丢手接头、所述压环、所述环箍以及所述齿牙基座均为可降解材料或可腐蚀材料制成。本技术提供的桥塞，包括丢手接头、卡瓦压台、下游端支撑体以及本技术任一技术方案提供的用于桥塞的锚定装置，其中:所述用于桥塞的锚定装置的数目以及所述卡瓦压台的数目均为两个，且所述用于桥塞的锚定装置、所述下游端支撑体、所述卡瓦压台均套设在所述丢手接头上；一个所述用于桥塞的锚定装置介于所述丢手接头的轴肩与一个所述卡瓦压台之间，所述桥塞的送塞工具与该卡瓦压台对该用于桥塞的锚定装置施加轴向压力时，该用于桥塞的锚定装置内的压环对卡瓦施加轴向压力；另一个所述用于桥塞的锚定装置介于所述下游端支撑体与另一个所述卡瓦压台之间，所述下游端支撑体与该卡瓦压台对该用于桥塞的锚定装置施加轴向压力时，该用于桥塞的锚定装置内的压环对卡瓦施加轴向压力。作为本技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述桥塞还包括变径支撑环，所述变径支撑环套设在所述丢手接头上，所述卡瓦压台上挤压所述变径支撑环的端面为平面，且所述平面垂直于所述变径支撑环轴向方向，所述变径支撑环的周向外壁接近所述卡瓦压台的区段与所述卡瓦压台之间存在用于容纳所述变径支撑环变形的避让间隙。作为本技术前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述桥塞的零部件中部分或全部采用第一可腐蚀材料或第二可腐蚀材料，其中：所述第一可腐蚀材料的性能满足如下条件：室温下压缩强度为400MPa以上，在70℃且0.5％氯化钾溶液中腐蚀速率大于0.2mg/cm2˙hr；和/或，所述第二可腐蚀材料的性能满足如下条件：在室温下压缩强度为320MPa以上，在70℃的氯化钾含量为0.5％的溶液中腐蚀速率大于0.1mg/cm2˙hr。基于上述技术方案，本技术实施例至少可以产生如下技术效果：本技术提供的锚定装置中，压环对卡瓦施加轴向压力时，在导向结构的作用下，所有的卡瓦均能始终以对中的状态从靠近丢手接头中轴线的位置滑动至锚定于桥塞所在的套管内壁的位置，锚定作业过程中卡瓦始终处于对中的状态，不易走偏，卡瓦锚定于桥塞所在的套管内壁上时，套管与卡瓦接触的各区域承受的锚定力更为均匀，故而锚定效果更为可靠，所以解决了现有技术存在锚定效果不可靠的技术问题。同时，本技术桥塞送入套管的过程中卡瓦始终处于对中的状态，不易跑偏，由此避免了因为部分卡瓦偏斜、突出而引发中途坐封现象。压裂时桥塞不会下行，避免了出现分层失效的问题，进而确保了分层压裂施工质量比较理想。另外，需要强调的是：本技术提供的诸多技术方案中的优选技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于桥塞的锚定装置，其特征在于，包括套设在桥塞的丢手接头上的压环、卡瓦组件，其中：所述卡瓦组件介于所述压环与所述桥塞的卡瓦压台之间；所述卡瓦组件包括环箍以及至少两块卡瓦，所述环箍套设在所述卡瓦之外，所述卡瓦与所述压环之间设置有导向结构，所述压环对所述卡瓦施加轴向压力时，在所述导向结构的作用下，所有的所述卡瓦均能始终以对中的状态从靠近所述丢手接头中轴线的位置滑动至锚定于桥塞所在的套管内壁的位置。

【技术特征摘要】
1.一种用于桥塞的锚定装置，其特征在于，包括套设在桥塞的丢手接头上的压环、卡瓦组件，其中：所述卡瓦组件介于所述压环与所述桥塞的卡瓦压台之间；所述卡瓦组件包括环箍以及至少两块卡瓦，所述环箍套设在所述卡瓦之外，所述卡瓦与所述压环之间设置有导向结构，所述压环对所述卡瓦施加轴向压力时，在所述导向结构的作用下，所有的所述卡瓦均能始终以对中的状态从靠近所述丢手接头中轴线的位置滑动至锚定于桥塞所在的套管内壁的位置。2.根据权利要求1所述的用于桥塞的锚定装置，其特征在于，所述导向结构包括设置在所述卡瓦与所述压环两者其中之一上的楔形面以及设置在所述卡瓦与所述压环两者其中另一上的直线形凹槽，其中：所述直线形凹槽的底面为坡面，所述楔形面与所述坡面相抵接且能相对滑动。3.根据权利要求1所述的用于桥塞的锚定装置，其特征在于，所述卡瓦包括齿牙基座以及锚定齿牙，其中：所述卡瓦通过所述锚定齿牙锚定在所述套管内壁上；所述齿牙基座上设置有安装槽，所述锚定齿牙嵌于所述安装槽内且所述锚定齿牙的底面与所述安装槽的底面相抵接，所述锚定齿牙的底面能将所述锚定齿牙锚定过程中承受的沿所述丢手接头轴向摩擦力部分转化为沿所述丢手接头径向的压力。4.根据权利要求3所述的用于桥塞的锚定装置，其特征在于，所述锚定齿牙的底面为平面或弧面，所述弧面的中心线或所述平面与所述丢手接头的中轴线存在锐角或钝角夹角。5.根据权利要求4所述的用于桥塞的锚定装置，其特征在于，所述夹角为10°～45°。6.根据权利要求3所述的用于桥塞的锚定装置，其特征在于，所述锚定齿牙位于所述齿牙基座上接近所述压环的位置，和/或，所述锚定齿牙朝接近所述压环的方向厚度尺寸逐渐增大。7.根据权利要求3所述的用于桥塞的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱民，
申请(专利权)人：陈爱民，
类型：新型
国别省市：北京,11