油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件及桥塞封隔器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件及桥塞封隔器，所述桥塞预制件包括变形模，变形模由可变形橡胶或塑料制成，具有空心内腔，变形模外壁从上至下间隔嵌设有卡瓦。所述桥塞封隔器还包括座封筒，所述桥塞预制件收缩在座封筒内，在所述桥塞预制件之中或之上设置有多个材料盒，所述多个材料盒分别装有不同种物质，所述不同种物质混合后能够固化膨胀。根据本实用新型专利技术的油气井暂堵及压裂工艺用桥塞封隔器能有效防止套变卡住桥塞和座封工具的事故发生，施工方便快捷。

【技术实现步骤摘要】
油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件及桥塞封隔器
本技术总体涉及油气田开发领域，具体涉及暂堵及压裂工艺用桥塞预制件及桥塞封隔器。
技术介绍
随着石油天然气压裂工艺的大规模应用，桥塞封隔器(简称“桥塞”)的分段压裂技术普遍使用。但传统的桥塞封隔器主要由金属制成，变形尺寸小。但由于地质运动等因素经常会出现井筒套管发生变形(套变井)，经常出现套变卡住桥塞和座封工具，造成事故。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件及桥塞封隔器，施工方便，提高生产效率。根据本技术的第一方面，提供一种油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件，包括变形模，变形模由可变形橡胶或塑料制成，具有空心内腔，变形模外壁从上至下间隔嵌设有卡瓦。优选情况下，变形模外壁还套设有密封圈。优选情况下，所述卡瓦为自溶解卡瓦。根据本技术的第二方面，提供一种油气井暂堵及压裂工艺用桥塞封隔器，包括上述桥塞预制件，还包括座封筒，所述桥塞预制件收缩在座封筒内，在所述桥塞预制件之中或之上设置有多个材料盒，所述多个材料盒分别装有不同种物质，所述不同种物质混合后能够固化膨胀；座封作业时，所述桥塞封隔器随座封工具下到井筒指定位置，在座封压力作用下，所述桥塞预制件从座封筒脱出，所述多个材料盒中的不同种物质被挤出进入所述变形模的内腔中混合，固化膨胀后使所述卡瓦与井筒内壁固定并堵住井筒套管。具体情况下，所述不同种物质包括但不限于树脂、固化剂、水泥、水、自溶解合金、膨胀剂和/或发泡剂。优选情况下，所述自溶解合金为颗粒状，表面经过钝化处理。优选情况下，所述不同种物质还包括固化反应放热材料。优选情况下，在所述变形模中央设置有竖直中心杆，中心杆为中空结构。优选情况下，所述座封筒外径为30-60mm，壁厚1-10mm。根据本技术的油气井暂堵及压裂工艺用桥塞封隔器能有效防止套变卡住桥塞和座封工具的事故发生，该桥塞封隔器凝固后耐≥70兆帕压力，保压48小时以上，耐温度300℃以上。工作完成后，该桥塞封隔器既可以钻磨掉，也可以自溶解掉，自然降解10天左右。附图说明图1为根据本技术的桥塞预制件的主视结构示意图。图2为根据本技术的桥塞预制件的俯视结构示意图。图3为根据本技术一个实施例的桥塞封隔器的结构示意图。图4为根据本技术另一个实施例的桥塞封隔器的结构示意图。图5为根据本技术的桥塞封隔器的作业过程示意图。具体实施方式为充分说明本技术的特性以及实施本技术的方式，下面给出实施例。实施例1参见图1-2，根据本技术的一种油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件，包括变形模1，变形模1由可变形橡胶或塑料制成，具有空心内腔，变形模1外壁从上至下间隔嵌设有卡瓦2。变形模1外壁还套设有密封圈3，密封圈3可以设置有1至多套。密封圈3在某些情况下也可以省略，直接通过变形模1的可变形橡胶或塑料与井筒套管密封。卡瓦2可以采用现有桥塞中的卡瓦形状和材质，表面的卡牙在压力作用下能与井筒壁卡固。卡瓦2内部优选由自溶解材料制成，例如镁合金、铝合金等，可以在酸液、碱液、盐液或水中自溶解。变形模1的可变形橡胶或塑料也可在酸液、碱液、盐液或水中自溶解。实施例2参见图3，本实施例给出一种桥塞封隔器，包括实施例1所述的桥塞预制件，还包括座封筒4，所述桥塞预制件收缩在座封筒4内，在所述桥塞预制件之中设置有多个材料盒(或袋)。图中示出了三个材料盒5、6、7，材料盒5、6、7分别装有不同种物质。不同种物质混合后能够固化膨胀。材料盒由薄壁材料制成，在压力作用下能被挤破；或在材料盒下端设置开口，开口预先用薄壁材料封住。材料盒5、6、7可以由多种组合，例如树脂、固化剂、膨胀剂三者组合，树脂可以为酚醛树脂、环氧树脂等，固化剂和膨胀剂选择与树脂相对应。另外，材料盒5、6、7可以为水泥、水、膨胀剂。此外，膨胀剂也可以用闭孔发泡剂取代。另外，还可以增加自溶解合金盒或在材料盒5、6、7中添加自溶解合金颗粒或球，例如镁合金、铝合金等。自溶解合金颗粒或球表面经过钝化处理。表面钝化处理是为了在固体迅速固化时不参与反应，制作为添加剂，而在固化压裂工作后，在井筒中水中表面处理剂先缓慢溶解，然后自溶解合金颗粒再溶解，从而使整个固体完全分解成液体或粉末。实现桥塞封隔器的可控降解，满足不同作业时间要求。另外，还可以增加固化反应放热材料盒或在材料盒5、6、7中添加固化反应放热材料，使固化速度加快，固化强度更大。实施例3参见图4，本实施例给出另一种桥塞封隔器，包括实施例1所述的桥塞预制件，还包括座封筒4，所述桥塞预制件收缩在座封筒4内，在所述桥塞预制件之上设置有多个材料盒(或袋)。图中示出了两个材料盒5、6，材料盒5、6分别装有不同种物质，不同种物质混合后能够固化膨胀。材料盒5、6可以由多种组合，例如树脂和固化剂组合，树脂可以为酚醛树脂、环氧树脂等，固化剂选择与树脂相对应。另外，材料盒5、6可以为水泥和水组合。此外，膨胀剂或闭孔发泡剂可以预先添加在树脂或水泥中。其他材料的添加同实施例2。下面具体介绍根据本技术的桥塞封隔器在油气井暂堵和压裂工艺中的工作原理和过程。参见图5，以实施例2中的桥塞封隔器为例，工作过程具体分为三步：(a)在座封作业前，桥塞预制件预先收缩在座封筒4内，工作时，桥塞封隔器随座封工具下到井筒10指定位置。(b)在座封压力作用下(可通过向座封筒4中打水压)，桥塞预制件从座封筒4下端脱出，变形模1膨胀变形与井筒内壁接触，材料盒5、6、7中的不同种物质被挤出进入变形模1的内腔中混合，固化膨胀后使卡瓦2与井筒4内壁紧密固定并堵住井筒套管。(c)等压裂工作完成后，固化材料、变形模1以及卡瓦2都在加入溶液或井返排液中溶解。以上工作过程是以竖直井作业为例，当然本技术的桥塞封隔器也适用于水平井作业。此外，在本技术的其他实施例中，也可以在变形模1中央设置有竖直中心杆，中心杆为中空结构。中心杆上端可以投球密封，从而与现有的桥塞封隔器施工工艺一致。本技术的一大特点是利用变形模1的大变形量，可以预先收缩在座封筒4内，因此在井筒10中下放时不会发生堵塞和卡住，特别是对于套变井；在到达指定位置后再释放桥塞预制件，通过浆料的固化膨胀来封堵井筒。因此，本技术能较快速下小直径φ50-φ60mm的桥塞封隔器封直径114mm、118mm、124mm等大直径套管，极大的提高了生产效率。以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围。凡是利用本技术的说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件，其特征在于，包括变形模，变形模由可变形橡胶或塑料制成，具有空心内腔，变形模外壁从上至下间隔嵌设有卡瓦。/n

【技术特征摘要】
1.一种油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件，其特征在于，包括变形模，变形模由可变形橡胶或塑料制成，具有空心内腔，变形模外壁从上至下间隔嵌设有卡瓦。


2.根据权利要求1所述的油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件，其特征在于，变形模外壁还套设有密封圈。


3.根据权利要求1所述的油气井暂堵及压裂工艺用桥塞预制件，其特征在于，所述卡瓦为自溶解卡瓦。


4.一种油气井暂堵及压裂工艺用桥塞封隔器，其特征在于，包括权利要求1-3之一所述的桥塞预制件，还包括座封筒，所述桥塞预制件收缩在座封筒内，在所述桥塞预制件之中或之上设置有多个材料盒，所述多个材料盒分别装有不同种物质，所述不同种物质混合后能够固化膨胀；
座封作业时，所述桥塞封隔器随座封工具下到井筒指定位置，在座封压力作用下，所述桥塞预制件从座封筒脱出，所述多个材料盒中的不同种物质被挤出进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志良，刘福建，辛友亮，朱正喜，王晓权，黄生松，陈振，董德忠，谢斌，庞德新，郭新维，艾百布，王治国，任勇，王业众，李双归，李林涛，张伟刚，席君杰，
申请(专利权)人：北京中科金腾科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11