CN106593343A - 一种预置式可溶套管堵塞器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预置式可溶套管堵塞器及其使用方法，包含丢手机构和坐封机构，丢手机构包含上部的打捞接头、连接杆及滑块机构，工具由钢丝作业连接加重杆、震击器下入预置工作筒，堵头密封机构进入预置工作筒形成堵塞。通过震击器向下震击，打捞接头剪断座卡销钉，整个丢手机构向下移动，由连接杆带动锁块轴启动坐封机构，锁块撑开锁定于预置坐落接头，完成工具坐封。上提钢丝，震击器向上震击，剪断验座销钉，连接杆及上部丢手机构与坐封机构脱离，完成丢手。下钻作业完成，待可溶堵头溶解后，生产通道打开，进入正常生产流程。该工具可以免除光套管压裂后的带压下钻作业，降低了施工风险，节约了作业成本及施工周期。

Description

一种预置式可溶套管堵塞器及其使用方法

技术领域

本发明属于油气井压裂改造技术领域，具体涉及一种预置式可溶套管堵塞器及其使用方法，主要用于油气井套管固井压裂后，免带压下钻。

背景技术

目前，国内开展的有限级、无限级套管滑套多层多段压裂施工，在完成压裂施工后，需要进行带压作业下入2＂油管进行生产。目前该作业具有以下缺点。

1、施工风险大；

2、作业成本高；

3、作业周期长。

从而亟需设计一种套管堵塞器，免除后期带压下钻风险，节约施工成本、缩短施工周期，为套管滑套压裂技术进一步规模应用奠定基础。

发明内容

本发明的目的是解决现有的套管滑套固井压裂施工后，需要带压作业下入生产油管，存在施工风险高，作业成本高、施工周期长、施工难度大等问题。

为此，本发明提供了一种预置式可溶套管堵塞器，包括丢手机构和坐封机构，所述的丢手机构包括打捞接头和滑行件，滑行件通过螺纹连接在打捞接头下端，打捞接头和滑行件内部设置连接杆，打捞接头通过坐卡销钉与连接杆上部固定；

所述的坐封机构包括锁块轴、锁帽和锁块体，所述的锁块轴通过一个滑块连接在滑行件下部，所述的连接杆的中部位于锁块轴内，连接杆的下部外通过一个验座销钉连接着一个锁块体，锁块体的上部位于锁块轴外，所述的锁帽通过螺纹连接在锁块体顶部位置，锁块体的底部连接着一个堵头；

所述的锁块体为套管状，其管壁中部周向设置有多个沿锁块体径向的通道，通道内置有锁块，锁块内端与锁块轴抵接，所述的锁块轴设有直径变大的变径区，该变径区位于锁块上方。

所述的打捞接头内壁上还设置有卡环座，卡环座内安装卡环，所述的连接杆的外壁上设置有卡槽，打捞接头上的卡环座位于连接杆的卡槽的上方。

所述的滑行件为管状，其下部管壁沿周向设置有多个通孔，通孔内装有滑块，滑块的外端嵌入锁块轴的内壁，将滑行件与锁块轴连接。

所述的连接杆上部为直径较大的变径区，滑行件位于连接杆上部变径区的外围。

所述的锁块轴外壁上设置定位槽，锁块体内壁上设置有定位环，所述的定位环位于定位槽上方，且两者间的距离等于锁块的底部到锁块轴变径区的距离。

所述的堵头外壁上设置有密封装置，密封装置包括密封座环、V型密封圈和中支环，密封座环套在堵头外壁上，密封座环上套装有多个V型密封圈，相邻V型密封圈之间设置中支环。

所述的堵头由可溶材料制成。

所述的打捞接头底端和滑行件顶端还通过一个固定销钉穿插固定；所述的锁块体顶端与锁块轴之间还设置有挡环。

一种预置式可溶套管堵塞器的使用方法，所述的预置式可溶套管堵塞器与震击器以及预置工作筒配合使用，所述的预置工作筒的筒壁上设置有与锁块体径向通道相对应的通孔，具体步骤如下：

1）下入预置式可溶套管堵塞器至井中的预置工作筒，使得锁块体上的径向通道与预置工作筒的通孔持平，堵头上的密封装置与预置工作筒底端配合形成密封；

2）震击器向下震击，打捞接头剪断座卡销钉向下移动，同时推动与之连接的滑行件与锁块轴同时向下移动；

3）上述移动过程中，卡环进入连接杆卡槽中，打捞接头通过卡环与连接杆锁定；滑块下行至连接杆的变径区台阶下后，解锁，锁块轴脱离，锁块轴继续向下移动，定位环进入定位槽，锁块轴变径区推动锁块径向张开，利用锁块锁定锁块体和预置工作筒，完成工具坐封；

4）震击器向上震击，连接杆剪断验座销钉，上提钢丝，打捞接头、滑行件、连接杆与剩余部分脱离，完成丢手；

5）堵头按施工周期需要，进行定时承压后，溶解，生产通道打开，进入正常生产流程。

本发明的有益效果：本发明提供的这种预置式可溶套管堵塞器及其使用方法，可以免除光套管压裂后的带压下钻作业，降低了施工风险，节约了作业成本及施工周期。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1预置式可溶堵塞器的结构示意图。

图2是预置式可溶堵塞器的工作示意图。

附图标记说明：1、打捞接头；2、座卡销钉；3、卡环；4、固定销钉；5、滑块；6、挡环；7、定位环；8、锁块；9、验座销钉；10、连接杆；11、滑行件；12、锁块轴；13、锁冒；14、锁块体；15、密封座环；16、V型密封圈；17、中支环；18、堵头；19、预置工作筒。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种预置式可溶套管堵塞器，如图1所示，包括丢手机构和坐封机构，所述的丢手机构包括打捞接头1和滑行件11，滑行件11通过螺纹连接在打捞接头1下端，打捞接头1和滑行件11内部设置连接杆10，打捞接头1通过坐卡销钉2与连接杆10上部固定；

坐封机构包括锁块轴12、锁帽13和锁块体14，所述的锁块轴12通过一个滑块5连接在滑行件11下部，所述的连接杆10的中部位于锁块轴12内，连接杆10的下部外通过一个验座销钉9连接着一个锁块体14，锁块体14的上部位于锁块轴12外，所述的锁帽13通过螺纹连接在锁块体14顶部位置，锁块体14的底部连接着一个堵头18；

锁块体14为套管状，其管壁中部周向设置有多个沿锁块体14径向的通道，通道内置有锁块8，锁块8内端与锁块轴12抵接，所述的锁块轴12设有直径变大的变径区，该变径区位于锁块8上方。

本实施例的这种结构，配合震击器以及预置工作筒19使用，通过震击器向下震击，打捞接头剪断座卡销钉，整个丢手机构向下移动，由连接杆带动锁块轴启动坐封机构，锁块撑开锁定于预置坐落接头，完成工具坐封。此后，上提钢丝，震击器向上震击，剪断验座销钉，连接杆及上部丢手机构与坐封机构脱离，完成丢手。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进一步进行说明，打捞接头1内壁上还设置有卡环座，卡环座内安装卡环3，所述的连接杆10的外壁上设置有卡槽，打捞接头1上的卡环座位于连接杆10的卡槽的上方。

滑行件11为管状，其下部管壁沿周向设置有多个通孔，通孔内装有滑块5，滑块5的外端嵌入锁块轴12的内壁，将滑行件11与锁块轴12连接。

连接杆10上部为直径较大的变径区，滑行件11位于连接杆10上部变径区的外围。

锁块轴12外壁上设置定位槽，锁块体14内壁上设置有定位环7，所述的定位环7位于定位槽上方，且两者间的距离等于锁块8的底部到锁块轴12变径区的距离。

当预置式可溶堵塞器进入预置工作筒19后，锁块体14上的定位台阶与预置工作筒19配合，堵头18的密封机构与预置工作筒19密封面相配合形成密封。此时，震击器向下震击，打捞接头1剪断座卡销钉2,向下移动，同时推动与之连接的滑行件11与锁块轴12同时向下移动，直至移动至与锁冒13相接触，此时，卡环3进入连接杆卡槽中，打捞接头1通过卡环3与连接杆10锁定。此过程中，滑块5下行至连接杆10的台阶后，解锁，锁块轴12与连接杆脱离，同时，锁块轴向下移动，定位环7进入定位槽，锁块8启动，将锁块体锁定于预置工作筒19，完成工具坐封。

工具完成坐封，此时，锁块轴12与其以上部件完成脱离。震击器向上震击，连接杆10剪断验座销钉9，上提钢丝，打捞接头1、滑行件11、连接杆10与本体脱离，完成丢手。

实施例3：

堵头18外壁上设置有密封装置，密封装置包括密封座环15、V型密封圈16和中支环17，密封座环15套在堵头18外壁上，密封座环15上套装有多个V型密封圈16，相邻V型密封圈16之间设置中支环17，堵头18由可溶材料制成。

堵头18由可溶材料制成，可根据实际施工需要，选择不同材料的可溶材料完成，调整溶解速率，满足施工周期需要。堵头18具有V型圈密封机构，与预置工作筒密封面配合，完成工具密封。

为了加强整体结构的稳定和密封，本实施例汇总，打捞接头1底端和滑行件11顶端还通过一个固定销钉4穿插固定；所述的锁块体14顶端与锁块轴12之间还设置有挡环6。

实施例4：

本实施例提供一种预置式可溶套管堵塞器的使用方法，如图2所示，所述的预置式可溶套管堵塞器与震击器以及预置工作筒19配合使用，所述的预置工作筒19的筒壁上设置有与锁块体14径向通道相对应的通孔，具体步骤如下：

1）下入预置式可溶套管堵塞器至井中的预置工作筒19，使得锁块体14上的径向通道与预置工作筒19的通孔持平，堵头18上的密封装置与预置工作筒19底端配合形成密封；

2）震击器向下震击，打捞接头1剪断座卡销钉2向下移动，同时推动与之连接的滑行件11与锁块轴12同时向下移动；

3）上述移动过程中，卡环3进入连接杆10卡槽中，打捞接头1通过卡环3与连接杆10锁定；滑块5下行至连接杆10的变径区台阶下后，解锁，锁块轴12脱离，锁块轴12继续向下移动，定位环7进入定位槽，锁块轴12变径区推动锁块8径向张开，利用锁块8锁定锁块体14和预置工作筒19，完成工具坐封；

4）震击器向上震击，连接杆10剪断验座销钉9，上提钢丝，打捞接头1、滑行件11、连接杆10与剩余部分脱离，完成丢手；

5）堵头18按施工周期需要，进行定时承压后，溶解，生产通道打开，进入正常生产流程。

综上所述，本发明提供了一种预置式可溶套管堵塞器及其使用方法，可以免除光套管压裂后的带压下钻作业，降低了施工风险，节约了作业成本及施工周期。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预置式可溶套管堵塞器，包括丢手机构和坐封机构，其特征在于：所述的丢手机构包括打捞接头（1）和滑行件（11），滑行件（11）通过螺纹连接在打捞接头（1）下端，打捞接头（1）和滑行件（11）内部设置连接杆（10），打捞接头（1）通过坐卡销钉（2）与连接杆（10）上部固定；

所述的坐封机构包括锁块轴（12）、锁帽（13）和锁块体（14），所述的锁块轴（12）通过一个滑块（5）连接在滑行件（11）下部，所述的连接杆（10）的中部位于锁块轴（12）内，连接杆（10）的下部外通过一个验座销钉（9）连接着一个锁块体（14），锁块体（14）的上部位于锁块轴（12）外，所述的锁帽（13）通过螺纹连接在锁块体（14）顶部位置，锁块体（14）的底部连接着一个堵头（18）；

所述的锁块体（14）为套管状，其管壁中部周向设置有多个沿锁块体（14）径向的通道，通道内置有锁块（8），锁块（8）内端与锁块轴（12）抵接，所述的锁块轴（12）设有直径变大的变径区，该变径区位于锁块（8）上方。

2.如权利要求1所述的预置式可溶套管堵塞器，其特征在于：所述的打捞接头（1）内壁上还设置有卡环座，卡环座内安装卡环（3），所述的连接杆（10）的外壁上设置有卡槽，打捞接头（1）上的卡环座位于连接杆（10）的卡槽的上方。

3.如权利要求1所述的预置式可溶套管堵塞器，其特征在于：所述的滑行件（11）为管状，其下部管壁沿周向设置有多个通孔，通孔内装有滑块（5），滑块（5）的外端嵌入锁块轴（12）的内壁，将滑行件（11）与锁块轴（12）连接。

4.如权利要求3所述的预置式可溶套管堵塞器，其特征在于：所述的连接杆（10）上部为直径较大的变径区，滑行件（11）位于连接杆（10）上部变径区的外围。

5.如权利要求1所述的预置式可溶套管堵塞器，其特征在于：所述的锁块轴（12）外壁上设置定位槽，锁块体（14）内壁上设置有定位环（7），所述的定位环（7）位于定位槽上方，且两者间的距离等于锁块（8）的底部到锁块轴（12）变径区的距离。

6.如权利要求1所述的预置式可溶套管堵塞器，其特征在于：所述的堵头（18）外壁上设置有密封装置，密封装置包括密封座环（15）、V型密封圈（16）和中支环（17），密封座环（15）套在堵头（18）外壁上，密封座环（15）上套装有多个V型密封圈（16），相邻V型密封圈（16）之间设置中支环（17）。

7.如权利要求6所述的预置式可溶套管堵塞器，其特征在于：所述的堵头（18）由可溶材料制成。

8.如权利要求1所述的预置式可溶套管堵塞器，其特征在于：所述的打捞接头（1）底端和滑行件（11）顶端还通过一个固定销钉（4）穿插固定；所述的锁块体（14）顶端与锁块轴（12）之间还设置有挡环（6）。

9.一种如权利要求1至8中任意一项所述的预置式可溶套管堵塞器的使用方法，其特征在于：所述的预置式可溶套管堵塞器与震击器以及预置工作筒（19）配合使用，所述的预置工作筒（19）的筒壁上设置有与锁块体（14）径向通道相对应的通孔。

10.如权利要求9所述的预置式可溶套管堵塞器的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）下入预置式可溶套管堵塞器至井中的预置工作筒（19），使得锁块体（14）上的径向通道与预置工作筒（19）的通孔持平，堵头（18）上的密封装置与预置工作筒（19）底端配合形成密封；

2）震击器向下震击，打捞接头（1）剪断座卡销钉（2）向下移动，同时推动与之连接的滑行件（11）与锁块轴（12）同时向下移动；

3）上述移动过程中，卡环（3）进入连接杆（10）卡槽中，打捞接头（1）通过卡环（3）与连接杆（10）锁定；滑块（5）下行至连接杆（10）的变径区台阶下后，解锁，锁块轴（12）脱离，锁块轴（12）继续向下移动，定位环（7）进入定位槽，锁块轴（12）变径区推动锁块（8）径向张开，利用锁块（8）锁定锁块体（14）和预置工作筒（19），完成工具坐封；

4）震击器向上震击，连接杆（10）剪断验座销钉（9），上提钢丝，打捞接头（1）、滑行件（11）、连接杆（10）与剩余部分脱离，完成丢手；

5）堵头（18）按施工周期需要，进行定时承压后，溶解，生产通道打开，进入正常生产流程。