一种压裂封堵桥塞及其坐封和解封的方法技术

本发明专利技术提出一种压裂封堵桥塞，包括：中心管、支撑筒、底部球座和卡瓦，中心管上套装有压裂球座和胶筒，胶筒与中心管之间围成第一空腔；支撑筒套装在中心管的外侧，支撑筒的下端口的内侧设置有沉孔；底部球座的中部设置有塞孔，塞孔的直径小于中心管的内径，底部球座的上端通过内螺纹连接在中心管的下端，并伸入沉孔内，使支撑筒的下端与中心管之间形成第二空腔；卡瓦围在底部球座的上端；其中，中心管的侧壁上连接有第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀位于第一空腔内，第二单向阀位于第二空腔内，第一单向阀和第二单向阀的入口均连通所述中心管的内侧。本发明专利技术还提出一种压裂封堵桥塞坐封和解封方法，采用以上所述的压裂封堵桥塞实施。

A fracturing plugging bridge plug and its setting and unsealing method

【技术实现步骤摘要】
一种压裂封堵桥塞及其坐封和解封的方法
本专利技术属于油气田开发
，具体涉及一种压裂封堵桥塞以及一种油气井坐封和解封的方法。
技术介绍
压裂是低渗油气藏储层改造、实现效益开发的重要途径，多层分层压裂技术可实现直井和定性井的纵向多层改造，提高单井产量。目前，桥塞可实现直井和定向井的分层压裂，通过电缆将桥塞下到预定位置后由坐封工具进行坐封，坐封完成后对目的层进行压裂施工，该目的层施工结束后下入另一级桥塞，对上一目的层进行封堵，完成下一目的层的压裂施工。在各级压裂施工完成后，通过钻磨桥塞或等封堵压裂球溶解后，才能下入生产管柱进行生产。然而，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：一、可钻桥塞结构较为复杂，存在钻磨困难、钻磨周期长的风险，而且足钻磨桥塞的成本均较高；在敏感地层中钻磨桥塞，由于钻磨工作液的使用，可能导致储层伤害；二、采用“大通径桥塞+可溶压裂球”工艺，存在套管完整性差的问题，无法满足后期测试、修井和二次改造等作业。且生产油管只能下入到最上部桥塞以上位置，影响油管生产的携液能力，特别影响产水气井的生产。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的是提供一种压裂封堵桥塞以及一种压裂封堵桥塞坐封和解封的方法，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。本专利技术提出一种压裂封堵桥塞，包括：中心管，所述中心管上从上到下依次套装有压裂球座和胶筒，所述胶筒与所述中心管之间围成第一空腔；支撑筒，所述支撑筒套装在所述中心管的外侧，并位于所述胶筒的下方，所述支撑筒的下端口的内侧设置有沉孔，下端口的外侧设置有环锥面；底部球座，所述底部球座的中部设置有塞孔，所述塞孔的直径小于所述中心管的内径，所述底部球座的上端通过内螺纹连接在所述中心管的下端，并伸入所述沉孔内，使所述支撑筒的下端与所述中心管之间形成第二空腔；卡瓦，所述卡瓦围在所述底部球座的上端；其中，所述中心管的侧壁上连接有第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀位于所述第一空腔内，所述第二单向阀位于所述第二空腔内，所述第一单向阀和所述第二单向阀的入口均连通所述中心管的内侧。本专利技术还具有以下可选特征。可选地，所述胶筒的内层为铝芯，外层包裹有橡胶皮。可选地，所述胶筒的上端与所述压裂球座的下端密封连接，所述胶筒的下端与所述支撑筒的上端密封连接。可选地，所述支撑筒的上端的外侧设置有锥形连接面。可选地，所述底部球座的下部的外侧设置有台阶面，所述卡瓦的下部顶在所述台阶面上。可选地，所述压裂球座的上端伸出所述中心管的上端口。可选地，所述压裂球座的上端口设置有内锥面。本专利技术还提出一种压裂封堵桥塞坐封和解封方法，包括以下步骤：S001:将桥塞坐封工具通过剪切销钉与所述中心管相连接，将套在所述桥塞坐封工具外部的坐封推筒的下端面对准压裂球座的上端面与之相接触；S002:通过电缆或连续油管将所述压裂封堵桥塞下放至套管中的预定位置；S003:利用电缆点火或者连续油管打压启动桥塞坐封工具，使坐封推筒挤压压裂球座的上端面，压裂球座向下运动并推动胶筒和支撑筒下移，使支撑筒下端的环锥面将卡瓦向外撑开，同时胶筒受挤压发生膨胀，完成压裂封堵桥塞与套管内壁之间的锚定；S004:继续启动所述桥塞坐封工具，使桥塞坐封工具与中心管中间的剪切销钉被剪断，起出桥塞坐封工具和坐封推筒，向套管中投入可溶性压裂球，使可溶性压裂球封堵压裂球座的上端口，实现压力封堵桥塞的坐封；S005:当可溶性压裂球溶解后，往套管中投入可溶性封堵球，再泵注液体，使中心管上的第一单向阀和第二单向阀打开，高压液体进入第一空腔和第二空腔内，推动压裂球座、胶筒和支撑筒上行，胶筒和卡瓦解除锚定，并随压裂封堵桥塞全部掉落套管底部，实现压裂封堵桥塞的解封。本专利技术的有益效果：本专利技术的压裂封堵桥塞结构简单，坐封和解封操作方便，具有良好的封堵效果，无需钻磨，避免了钻磨桥塞所带来的施工周期长、作业成本高、施工风险大等问题。压裂坐封桥塞全部解封后掉入井底，实现了桥塞的自移除，保持了套管的完整性，有利于压裂改造后下入油管排液及生产，也有利于后期套管措施作业的实施。附图说明图1是本专利技术的压裂封堵桥塞在放开状态下的整体结构示意图；图2是图1中的压裂封堵桥塞在坐封和解封时的结构示意图。在以上图中：1中心管；2压裂球座；3胶筒；4第一空腔；5支撑筒；6底部球座；601塞孔；7第二空腔；8卡瓦；9第一单向阀；10第二单向阀；11桥塞坐封工具；12剪切销钉；13坐封推筒；14可溶性压裂球；15可溶性封堵球。以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。具体实施方式实施例1参考图1，本专利技术的实施例提出一种压裂封堵桥塞，包括：中心管1、支撑筒5、底部球座6和卡瓦8，中心管1上从上到下依次套装有压裂球座2和胶筒3，胶筒3与中心管1之间围成第一空腔4；支撑筒5套装在中心管1的外侧，并位于胶筒3的下方，支撑筒5的下端口的内侧设置有沉孔，下端口的外侧设置有环锥面；底部球座6的中部设置有塞孔601，塞孔601的直径小于中心管1的内径，底部球座6的上端通过内螺纹连接在中心管1的下端，并伸入沉孔内，使支撑筒5的下端与中心管1之间形成第二空腔7；卡瓦8围在底部球座6的上端；其中，中心管1的侧壁上连接有第一单向阀9和第二单向阀10，第一单向阀9位于第一空腔4内，第二单向阀10位于第二空腔7内，第一单向阀9和第二单向阀10的入口均连通中心管1的内侧。参考图1，中心管1与桥塞坐封工具11通过剪切销钉12相连接，并下方到油井的套管中预设位置，通过坐封推筒13可推动压裂球座2沿着中心管1向下移动，使胶筒3、支撑筒5受到挤压，胶筒3受到挤压后向外膨胀，与套管内侧表面相接触，胶筒3与中心管1之间的第一空腔4受到挤压缩小，卡瓦8受到下移的支撑筒5的下端的外锥面的挤压，使卡瓦8张开，将压裂封堵桥塞铆钉在套管中，同时底部球座6的上部伸入支撑筒5下端的沉孔中，使支撑筒5与中心管1之间的第二空腔7受到挤压缩小。继续使坐封推筒13向下推动压裂球座2，直到剪切销钉12被剪断，然后将桥塞坐封工具11和坐封推筒13起出，向外膨胀的胶筒3和锚定的卡瓦8继续处于锚定状态。参考图2，往套管中投入可溶性压裂球14后，可溶性压裂球14即可封堵压裂球座2，使整个压裂封堵桥塞坐封在套管内，此时可执行套管压裂施工，当施工完成后，需要对压裂封堵桥塞解封时，等可溶性压裂球14完全溶解后，往套管内投入可溶性封堵球15，可溶性封堵球15可封堵底部球座6上的塞孔601，然后往套管内通入高压水，高压水将从中心管1上的第一单向阀9和第二单向阀10中进入第一空腔4和第二空腔7中，是胶筒3复原，使支撑筒5上行，此时卡瓦8脱落，胶筒3解封，整个压裂封堵桥塞将落入井底，解封完成。实施例2在实施例1的基础上，胶筒3的内层为铝芯，外层包裹有橡胶皮。胶筒3受到挤压后，其中部凸起，与套管内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂封堵桥塞，其特征在于，包括：/n中心管（1），所述中心管（1）上从上到下依次套装有压裂球座（2）和胶筒（3），所述胶筒（3）与所述中心管（1）之间围成第一空腔（4）；/n支撑筒（5），所述支撑筒（5）套装在所述中心管（1）的外侧，并位于所述胶筒（3）的下方，所述支撑筒（5）的下端口的内侧设置有沉孔，下端口的外侧设置有环锥面；/n底部球座（6），所述底部球座（6）的中部设置有塞孔（601），所述塞孔（601）的直径小于所述中心管（1）的内径，所述底部球座（6）的上端通过内螺纹连接在所述中心管（1）的下端，并伸入所述沉孔内，使所述支撑筒（5）的下端与所述中心管（1）之间形成第二空腔（7）；/n卡瓦（8），所述卡瓦（8）围在所述底部球座（6）的上端；/n其中，所述中心管（1）的侧壁上连接有第一单向阀（9）和第二单向阀（10），所述第一单向阀（9）位于所述第一空腔（4）内，所述第二单向阀（10）位于所述第二空腔（7）内，所述第一单向阀（9）和所述第二单向阀（10）的入口均连通所述中心管（1）的内侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种压裂封堵桥塞，其特征在于，包括：
中心管（1），所述中心管（1）上从上到下依次套装有压裂球座（2）和胶筒（3），所述胶筒（3）与所述中心管（1）之间围成第一空腔（4）；
支撑筒（5），所述支撑筒（5）套装在所述中心管（1）的外侧，并位于所述胶筒（3）的下方，所述支撑筒（5）的下端口的内侧设置有沉孔，下端口的外侧设置有环锥面；
底部球座（6），所述底部球座（6）的中部设置有塞孔（601），所述塞孔（601）的直径小于所述中心管（1）的内径，所述底部球座（6）的上端通过内螺纹连接在所述中心管（1）的下端，并伸入所述沉孔内，使所述支撑筒（5）的下端与所述中心管（1）之间形成第二空腔（7）；
卡瓦（8），所述卡瓦（8）围在所述底部球座（6）的上端；
其中，所述中心管（1）的侧壁上连接有第一单向阀（9）和第二单向阀（10），所述第一单向阀（9）位于所述第一空腔（4）内，所述第二单向阀（10）位于所述第二空腔（7）内，所述第一单向阀（9）和所述第二单向阀（10）的入口均连通所述中心管（1）的内侧。


2.根据权利要求1所述的压裂封堵桥塞，其特征在于，所述胶筒（3）的内层为铝芯，外层包裹有橡胶皮。


3.根据权利要求2所述的压裂封堵桥塞，其特征在于，所述胶筒（3）的上端与所述压裂球座（2）的下端密封连接，所述胶筒（3）的下端与所述支撑筒（8）的上端密封连接。


4.根据权利要求3所述的压裂封堵桥塞，其特征在于，所述支撑筒（5）的上端的外侧设置有锥形连接面。

【专利技术属性】
技术研发人员：牟春国，李宪文，张燕明，古永红，马新星，何平，丁勇，叶亮，朱李安，赵倩云，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11