CN108026762A - 可溶解的桥塞组件 - Google Patents

Abstract

桥塞组件包括：T形套管，该T形套管包括底座和杆；锥形套管，该锥形套管具有锥形部并且限定配置成接收杆的孔；模制组件，该模制组件在锥形部上从初始位置可移动到设定位置；以及密封件。锥形部配置成楔形件，从而当在设置过程期间迫使杆进入锥形部中时，模制组件和密封件在锥形部上从初始位置移动到设定位置以及通过锥形部的楔塞作用而径向向外地朝向井管扩展。模制组件包括与弹性体包覆成型的、具有多个滑动段的滑动组件。所有的部件由可溶解材料制成，从而随着时间将井管重新打开到其原始内径。

Description

可溶解的桥塞组件

相关申请

本申请要求在2015年9月8日递交的美国临时申请No.62/215,209的权益，该美国临时申请通过引用并入在本文中。

技术领域

本发明涉及在钻井作业和其它油井服务期间使区域隔离的下向钻孔柱塞密封件、且尤其涉及可溶解的桥塞组件类型的下向钻孔柱塞密封件。

背景技术

在石油和天然气钻井作业中，各种各样的下向钻孔工具用于这类钻井系统的制造、操作和维护。下向钻孔工具的一个示例为柱塞密封件，该柱塞密封件可以用于密封钻井的特定部分且使这些特定部分与该井的其它部分隔离。使一个井部分(例如，下向钻孔部分)与另一个井部分(例如，上向钻孔部分)完全隔离的密封塞(完全地阻断这两个部分之间的流动)通常被称为桥塞。其它类型的柱塞密封件可以允许沿着特定方向(例如下游)的流动，但是阻断沿着其它方向(例如上游)的流动。柱塞密封件可以为永久性的、或可以为非永久性溶解的或以其它方式可去除的柱塞密封件。

水力压裂法(通常被称为“压裂”或“水力压裂”)变为石油和天然气井增产措施的常规方法，该方法可以采用桥塞对井的不同部分进行操作。例如，桥塞可以位于外井管内，从而将井的下向钻孔部分与该井的上向钻孔部分隔离。在上向钻孔部分中，井管可以包括开入周围岩层中的多个横向孔。在水力压裂过程中，将加压流体向下泵送到井中。在桥塞处，阻断流体从上向钻孔部分行进到下向钻孔部分中，使井加压。在这类压力下，迫使流体穿过上向钻孔井管中的多个孔而进入相邻岩层中。进入岩层中的加压流转而造成裂纹，可以从这些裂纹提取石油和天然气。

然而，传统的可溶解桥塞已证明在特定方面中是有缺陷的。明显对降低与钻井处理相关联的成本感兴趣，以及已采用可溶解桥塞，从而井管可以打开而无需磨铣掉以允许流动，这可以为昂贵的。然而，传统的可溶解桥塞通常导致显著小于原始井管内径的直径。另外，可溶解材料趋向于比不可溶解材料薄弱，这使得更难以提供有效的可溶解桥塞，导致相对较大且材料密集的组件，这提高了成本。

发明内容

本发明提供了克服传统配置的缺陷的增强型可溶解的桥塞组件。本发明的可溶解的桥塞组件临时地以高效率使井管的截面隔离，然后完全溶解以基本上恢复完整的井管内径，而无任何进一步磨铣或可比拟的干预。另外，本发明的可溶解的桥塞组件在井管内提供有效密封，其中，如相比于传统配置，部件尺寸减小和/或材料量减少且因此成本更少。

桥塞组件包括接收在锥形套管内的T形套管。桥塞组件还包括模制组件和附加密封件，该模制组件包括与弹性体包覆成型的滑动组件。模制组件初始放置成部分地包围T形套管的杆部且在锥形套管的锥形部上延伸。在设置过程期间，设置工具将T形套管和锥形套管接合。这促进模制组件和密封件在锥形套管的锥形部上移动，以及锥形部的楔塞作用引起模制组件和密封件的扩展。最后，该扩展引起滑动组件咬入或以其它方式紧抓井管的内径，其中，弹性体填充在由此扩展的滑动组件的滑动段之间的间隙中。类似地，密封件扩展且被压缩以提供对井管的密封。桥塞组件的部件由可溶解材料制成，且随着时间推移，桥塞组件溶解，从而将井管基本上打开到其原始直径。

因此，本发明的一个方面为桥塞组件。在示例性实施方式中，该桥塞组件包括：T形套管，该T形套管包括底座和从该底座延伸的杆；锥形套管，该锥形套管具有锥形部且限定配置成接收T形套管的杆的孔；可扩展的模制组件，该可扩展的模制组件在锥形部上从初始位置可移动到设定位置；以及密封件，该密封件定位成邻近该模制组件。在初始位置上，模制组件至少部分地包围所述杆和所述锥形部。所述锥形部配置成楔形件，从而当在设置过程期间迫使T形套管的杆进入锥形套管的锥形部中时，模制组件和密封件在锥形部上从初始位置移动到设定位置以及通过锥形部的楔塞作用而径向向外扩展。桥塞组件的所有部件由可溶解材料制成，从而随着时间将井管重新打开到其原始内径。

模制组件可以包括与弹性体包覆成型的滑动组件。滑动组件可以包括配置成环形阵列的多个滑动段，以及当模制组件扩展而从初始位置移动到设定位置时，弹性体填充在滑动段之间形成的间隙。各个滑动段的外表面咬入或以其它方式紧抓井管的内表面以将桥塞组件锁定就位。

本发明的另一方面为一种用于桥塞组件的设置方法。在示例性实施方式中，该设置方法包括如下步骤：提供桥塞组件；将所述桥塞组件连接到设置工具且将所述桥塞组件定位在井管内的预期位置上；以及驱动所述设置工具以通过迫使T形套管的杆进入锥形套管的锥形部中而使所述T形套管和所述锥形套管接合。该锥形部配置成楔形件，从而当通过驱动设置工具而迫使T形套管的杆进入锥形套管的锥形部中时，模制组件和密封件在锥形部上从初始位置移动到设定位置以及通过锥形部的楔塞作用而径向向外朝向井管扩展，从而将井管的上向钻孔部分与井管的下向钻孔部分隔离。

参照如下说明书和附图，本发明的这些特征和其它特征将显而易见。在说明书和附图中，详细地公开了本发明的具体实施方式，如表示采用本发明的原理的一些方式，但是要理解在范围上未对应地限制本发明。而是，本发明包括落在所附权利要求的精神和条款内的所有变化、修改和等效物。相对于一个实施方式所描述和/或示出的特征可以以相同方式或以类似方式被用在一个或多个其它实施方式中和/或与其它实施方式的特征组合或代替其它实施方式的特征。

附图说明

图1为示出根据本发明的实施方式的示例性可溶解的桥塞组件的等距截面图的图。

图2为示出图1的示例性可溶解的桥塞组件的侧截面图的图。

图3为示出根据本发明的实施方式的图1和图2的桥塞组件的模制装配部件的等距视图的图。

图4为示出图3的模制装配部件的侧截面图的图。

图5为示出用在桥塞组件中的根据本发明的实施方式的示例性滑动组件的等距视图的图。

图6为示出与图5的滑动组件隔离的示例性滑动段的图。

图7为从边缘视图示出图6的示例性滑动段的图。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的实施方式，其中，贯穿全文，相同附图标记用于指代相同元件。将理解，这些图不一定按比例绘制。

图1为示出根据本发明的实施方式的示例性可溶解的桥塞组件10的等距截面图的图。图2为示出图1的示例性可溶解的桥塞组件10的侧截面图的图。

桥塞组件10的部件由可溶解材料制成以提供临时桥塞，该临时桥塞在一段时间后溶解以重新打开钻井段而无需任何附加干预。完全可溶解的桥塞组件导致隔离段的井管基本上重新打开到其原始直径。如下文进一步详述，桥塞组件10的多个部分由可溶解的刚性材料且尤其可溶解的金属合金制成。这类材料的示例包括可降解的铝合金、可降解的镁合金、可降解的刚性聚合物(比如聚乙醇酸(PGA))、和类似材料。其它部件可以执行密封功能或以其它方式为弹性的，且因此由可溶解的弹性材料制成，包括例如溶解弹性体，诸如在公布的专利申请US 2012/0142884中所描述的PGCL/HDI，或其它可比拟的材料。如上所述，在使用期间，桥塞组件10溶解，从而井管孔最终可以基本上打开回到其完整孔内径。

通常，在示例性实施方式中，桥塞组件包括：T形套管，该T形套管包括底座和从该底座延伸的杆；锥形套管，该锥形套管具有锥形部并且限定配置成接收T形套管的杆的孔；可扩展的模制组件，该可扩展的模制组件在锥形部上可以从初始位置移动到设定位置；以及密封件，该密封件定位成邻近该模制组件。在初始位置上，模制组件至少部分地包围杆和锥形部。锥形部配置成楔形件，从而当在设置过程期间迫使T形套管的杆进入锥形套管的锥形部中时，模制组件和密封件在锥形部上从初始位置移动到设定位置以及通过锥形部的楔塞作用而径向向外扩展。桥塞组件的所有部件由可溶解材料制成，从而随着时间将井管基本上重新打开到其原始内径。

如图1和图2所示，桥塞组件10可以配置成叠置组件，该叠置组件包括如下主要部件：T形套管12；锥形套管14；包括与弹性体20包覆成型(over molded)的滑动组件18的模制装配部件16；以及密封件22。

在示例性实施方式中，T形套管12为刚性部件，该刚性部件可以由如上所述的溶解性金属合金或PGA制成，且该刚性组件的厚度足以支撑在设置或激活过程期间所施加的负荷。T形套管12具有从底座25延伸的杆24，以及杆24被插入由锥形套管14限定的孔26中。T形套管12以该方式与锥形套管14的相互作用有助于保持桥塞组件的多个部件对齐且进一步提供T形套管与锥形套管之间的干涉配合。该干涉配合配置成或操作为保持桥塞组件的多个部件接合在一起且在使用期间被锁定在井管孔内的适当位置上。在T形套管12内具有通孔28，该通孔28配置成接收且联接到设置工具，诸如设置工具的拉杆(未示出)。T形套管和拉杆可以通过任何合适方式而彼此附接，诸如通过T形套管通孔28中的螺纹、通过使用剪切销或其它合适结构。

在示例性实施方式中，锥形套管14类似地为刚性元件，该刚性元件可以由如上所述的溶解性金属合金或PGA制成。也如上所述，锥形套管可以限定孔26，该孔26接收T形套管12的杆24。锥形套管14包括具体地限定孔26的锥形部30。锥形部30的外表面31从锥形套管的下向钻孔端朝向上向钻孔端向外倾斜以形成楔形结构。如下文进一步详述，锥形部配置成这类楔形件，从而当在设置过程期间迫使T形套管的杆进入锥形套管的锥形部中时，模制组件和密封件在锥形部上从初始位置移动到设定位置以及通过锥形部的楔塞作用而径向向外扩展。

锥形套管还具有端部32，该端部32相对于锥形部30为上向钻孔，以及该端部32与锥形部30相邻。端部32具有倾斜内径34，该倾斜内径34配置成限定座空间36的座表面。内径34的座表面配置成接收密封球(未示出)，该密封球位于座表面34上且密封井段而在使用期间阻止流穿过桥塞组件，直到该桥塞组件溶解掉。孔26配置成与T形套管12的杆24联接以将这类部件与如上所述的干涉配合锁定在一起。

在示例性实施方式中，密封件22可以由溶解性弹性材料来模制。在如图1和图2所示的示例性实施方式中，密封件22可以为分立部件，该分立部件被设置为邻近模制装配部件16的单独部件。可替选地，密封件可以配置成弹性体20的一部分，作为模制装配部件16的集成部件。如在图中可见，密封件定位成搁置在锥形套管14的锥形部30上且倚靠滑动组件18的相邻面。采用该方式，当滑动组件如上所述径向向外扩展时，密封件22以相称的方式径向向外扩展，从而提供对其中设置了桥塞组件的井管的密封。

在初始位置上，在设置之前的叠置组件中，模制组件16至少部分地包围T形套管12的杆24和锥形套管的锥形部，特别地，部分地在锥形套管14的锥形部30上延伸。模制组件16包括与弹性体20包覆成型的滑动组件18。弹性体20的端部19和端部21在滑动组件18的多个段的阶梯式端部上延伸，以提供锁定接合，这在下文更详细地描述。密封件22可以配置成包围锥形套管14的锥形部30的环形密封元件。在图1和图2的示例中，密封件22配置为定位成邻近模制组件16的单独元件，但是在替选实施方式中，密封件22可以为弹性体20的延伸部。

图3为孤立地示出根据本发明的实施方式的图1和图2的桥塞组件10的模制装配部件16的等距视图的图。图4为示出图3的模制装配部件16的侧截面图的图。相应地，在图1至图4中，相同附图标记用于指代相同部件。

在示例性实施方式中，如上所述，模制装配部件16包括与弹性体20包覆成型的滑动组件18。滑动组件和包覆成型的弹性体二者同样也由可溶解材料制成。滑动组件18为刚性元件且因此可以由可溶解的金属合金或PGA制成，以及弹性体20可以由可溶解的弹性材料制成，如上所述。滑动组件18可以包括配置为环形阵列的多个滑动段40。当滑动段与溶解性弹性体20包覆成型时，以如下方式将滑动段锁定就位：在设置过程期间允许滑动段在压力下径向向外扩展。特别地如在图3中可见，利用这类扩展，弹性体20相称地扩展且填充由于滑动组件的扩展而在滑动段之间存在的间隙。以该方式，当模制组件扩展而从初始位置移动到设置位置时，弹性体填充在滑动段之间形成的间隙。

滑动段40配置成允许弹性体20锁定到滑动段上以便围绕整个滑动组件18的外径创建连续的弹性体带，特别地如图3所示。每个滑动段具有配置成接收弹性体的相对端部的相对的阶梯式端部。弹性体20包括围绕滑动段的相对的阶梯式端部延伸的端部19和端部21，以促进将弹性体20锁定到滑动组件上。连续的弹性体带充当卡紧弹簧，该卡紧弹簧允许滑动段40在被锥形套管14施加力时等距地向外扩展。

多个滑动段40每个均具有锥形表面42，从而当这些滑动段40按环形阵列模制时，滑动组件创建面向锥形套管14的锥形孔44，以提供相对于锥形套管14的锥形部30的互补锥度。以该方式，滑动组件18的锥形孔44相对于锥形套管14的锥形部30的配置导致该锥形套管充当楔形件，该楔形件借助楔塞作用而进行操作以在设置期间使滑动组件的滑动段径向向外扩展。因此，当模制组件从初始位置移动到设定位置时，滑动段的锥形表面借助楔塞作用与锥形套管的锥形部相互作用。这类配置还将在设置期间的机械负荷和在使用期间由流体压力产生的负荷转换为径向负荷，通过该径向负荷，滑动组件利用随着流体压力提高而增大的韧性紧抓井管孔。

图5为孤立地示出根据本发明的实施方式的示例性滑动组件18的图(即，去除了包覆成型的弹性体)。图6为示出与图5的滑动组件18隔离的示例性滑动段40的图，以及图7为从边缘视图示出图6的示例性滑动段40的图。

参照去除了弹性体的图5至图7，滑动段40的特征更容易可见。如上所述，每个滑动段配置成具有阶梯式的端部50和端部52，这些端部允许弹性体20在弹性体的端部19和端部21处的外径上锁定到滑动段40上。参照先前的图，阶梯式的端部50和端部52接收弹性体20的端部19和端部21。在如图所示的示例性实施方式中，阶梯式的端部50和端部52可以具有不同外径。如上所述，这类配置创建围绕滑动组件的外径的连续的弹性体带，以形成锁定接合。锥形表面42相对于阶梯式直径而沿着滑动段的相对面行进。

另外，每个滑动段40可以配置有带角度面58以允许以环形阵列组装多个滑动段，在滑动段之间具有宽度相等的间隙。滑动段的带角度面58可以具有大约在沿着滑动段主体长度的一半切入带角度面中的浮凸面60。这些浮凸面切入每个滑动段的两个带角度面中且为彼此的镜像，从而当以环形阵列布置这些段时，通过相邻滑动段的相对浮凸面60创建重叠区域62。重叠区域62优选地应当延伸到足以在整个滑动组件被扩展到其最大直径时得以保持。该重叠配置操作以在包覆成型的弹性体20填充在滑动组件18的滑动段40之间的间隙中时支撑包覆成型的弹性体20，这在使用期间防止通过流体压力对弹性体20的挤压。

每个滑动段30的外表面64配置成在滑动组件扩展时紧抓井管孔的内径。紧抓操作可以通过本领域中已知的任何合适方式来实现。例如，紧抓操作可以通过创建相对于井管孔具有高摩擦等级的表面、或通过提供可由于滑动组件扩展而咬入井管的内径的表面特征(诸如切牙)来实现。

桥塞组件10可以如下来组装和设置。可以将桥塞组件的多个部件叠置在一起成为叠置结构，诸如图1和图2的叠置结构。然后将桥塞组件连接到设置工具(未示出)，该设置工具借助T形套管通孔28和锥形套管14的端部32、通过附接将该组件保持在一起。特别地，T形套管可以附接到将延伸到通孔28中的设置工具的拉杆，且保持附接直到设置过程完成。如上所述，T形套管可以通过螺纹特征或通过剪切销附接到拉杆。锥形套管的端部32和限定孔26的相邻锥形部30可以用于将锥形套管定位且约束到设置工具上。

在设置过程中，将桥塞组件10定位在井管内的预期位置上，然后驱动设置工具。然后设置工具将T形套管和锥形套管拉向彼此，将T形套管和锥形套管接合为干涉配合接合。当将T形套管和锥形套管放在一起时，T形套管促使模制组件(包括具有包覆成型的弹性体的滑动组件)上升到锥形套管的锥形部30上且径向向外扩展。密封件22也上升到锥形套管的锥形部的倾斜锥形部且相称地径向向外扩展。以该方式，利用配置成楔形件的锥形套管的锥形部，当在设置过程期间迫使T形套管的杆进入锥形套管的锥形部中时，模制组件和密封件在锥形部上从初始位置移动到设定位置以及通过锥形部的楔塞作用而径向向外扩展。

随着使滑动组件和密封件向外扩展，这类部件扩展，直到滑动组件和密封件接触井管内径。此时，在设置工具的作用下的进一步扩展将迫使锥形套管负载倚靠井管孔的滑动段以及切入或以其它方式紧抓井管，以将桥塞组件锚定在预期位置上。锥形套管也将径向地压缩密封件以影响对井管孔和锥形套管的密封。如此定位的锥形套管现在受滑动组件约束且防止该锥形套管进一步朝向T形套管移动。T形套管类似地受滑动组件的相邻面约束且无法进一步朝向锥形套管移动。

一旦这类定位通过咬入或紧抓井管孔的滑动组件来实现，则桥塞组件无法进一步压缩，以及现在，由设置工具生成的负荷开始攀升。最后，生成的负荷高到足以从T形套管剪切且释放设置工具的拉杆，以及设置工具从桥塞组件释放。T形套管与锥形套管之间的干涉配合保持所有部件组装在一起且保留锥形套管与滑动组件之间的负荷以保持锚定就位的桥塞组件。在将设置工具与桥塞组件分离之后，将设置工具向后拉高到表面，以及将溶解性密封球下放到井管且位于锥形套管的端部32的内径或座表面34上。

以该方式，现在将桥塞组件的井管上游的上向钻孔部分与桥塞组件的井管下游的下向钻孔部分分离，以及现在可以对井加压以执行压裂处理。桥塞组件和密封球开始立即溶解(虽然以缓慢速度)且随着时间而在结构上减少以允许流再次开始穿过井管孔。桥塞组件的溶解继续，以及桥塞组件最终减少到一堆细小薄片和沉淀物，使井管基本上打开到其原始内径。因此，在本发明的桥塞组件10的配置中，T形套管和锥形套管相互作用以扩展模制组件以提供如相比于传统配置增强的操作。桥塞组件还是完全可溶解的，且尺寸更小以及使用更少材料，从而在传统配置上进一步改善。

因此，本发明的一个方面为桥塞组件。在示例性实施方式中，桥塞组件包括：T形套管，所述T形套管包括底座和从所述底座延伸的杆；锥形套管，所述锥形套管具有锥形部且限定配置成接收所述T形套管的所述杆的孔；以及可扩展的模制组件，所述可扩展的模制组件能够在所述锥形部上从初始位置移动到设定位置，其中，在所述初始位置上，所述模制组件至少部分地包围所述杆和所述锥形部。所述锥形部配置成楔形件，从而当在设置过程期间迫使所述T形套管的所述杆进入所述锥形套管的所述锥形部中时，所述模制组件在所述锥形部上从所述初始位置移动到所述设定位置以及通过所述锥形部的楔塞作用而径向向外扩展。桥塞组件的实施方式可以单独地或组合地包括如下特征中的一者或多者：

在桥塞组件的示例性实施方式中，所述模制组件包括与弹性体包覆成型的滑动组件。

在桥塞组件的示例性实施方式中，所述滑动组件包括配置成环形阵列的多个滑动段，以及当所述模制组件扩展而从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述弹性体填充在所述滑动段之间形成的间隙。

在桥塞组件的示例性实施方式中，每个滑动段具有配置成接收所述弹性体的相对端部的相对的阶梯式端部。

在桥塞组件的示例性实施方式中，所述阶梯式端部具有不同外径。

在桥塞组件的示例性实施方式中，每个滑动段具有锥形表面，当所述模制组件从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述锥形表面借助所述楔塞作用与所述锥形套管的所述锥形部相互作用。

在桥塞组件的示例性实施方式中，每个滑动段具有带角度面，所述带角度面包括浮凸面，以及相邻的滑动段的浮凸面为镜像以提供在所述环形阵列内的相邻的滑动段的重叠区域。

在桥塞组件的示例性实施方式中，所述桥塞组件还包括环形密封件，所述环形密封件包围所述锥形套管的所述锥形部且定位成邻近所述模制组件，其中，当所述模制组件从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述密封件通过所述锥形部的所述楔塞作用而径向向外扩展。

在桥塞组件的示例性实施方式中，所述T形套管限定配置成接收设置工具的通孔。

在桥塞组件的示例性实施方式中，所述锥形套管具有带有倾斜内径的端部，所述倾斜内径配置成用于接收密封球的座表面。

在桥塞组件的示例性实施方式中，所述T形套管和所述锥形套管配置成以干涉配合而接合在一起。

在桥塞组件的示例性实施方式中，所述T形套管、所述锥形套管、和所述模制组件由可溶解材料制成。

在桥塞组件的示例性实施方式中，所述密封件由可溶解的弹性材料制成。

本发明的另一方面为一种用于桥塞组件的设置方法。在示例性实施方式中，所述设置方法包括如下步骤：提供根据任一项实施方式的桥塞组件；将所述桥塞组件连接到设置工具并且将所述桥塞组件定位在井管内的预期位置上；以及驱动所述设置工具以通过迫使所述T形套管的所述杆进入所述锥形套管的所述锥形部中而使所述T形套管和所述锥形套管接合。所述锥形部配置成楔形件，从而当通过驱动所述设置工具而迫使所述T形套管的所述杆进入所述锥形套管的所述锥形部中时，所述模制组件在所述锥形部上从所述初始位置移动到所述设定位置以及通过所述锥形部的楔塞作用而径向向外地朝向所述井管扩展，从而将所述井管的上向钻孔部分与所述井管的下向钻孔部分隔离。所述设置方法可以单独地或组合地包括如下特征中的一者或多者：

在设置方法的示例性实施方式中，所述模制组件包括与弹性体包覆成型的滑动组件，所述滑动组件包括配置成环形阵列的多个滑动段；以及当所述模制组件扩展而从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述弹性体填充在所述滑动段之间形成的间隙。

在设置方法的示例性实施方式中，在所述设定位置上，每个所述滑动段的外表面紧抓所述井管的内表面。

在设置方法的示例性实施方式中，所述桥塞组件还包括环形密封件，所述环形密封件包围所述锥形套管的所述锥形部且定位成邻近所述模制组件；以及当所述模制组件从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述密封件通过所述锥形部的所述楔塞作用而径向向外扩展以提供对所述井管的密封。

在设置方法的示例性实施方式中，所述锥形套管具有带有倾斜内径的端部，所述倾斜内径配置成座表面，所述设置方法还包括将密封球定位在所述座表面中。

在设置方法的示例性实施方式中，所述T形套管、所述锥形套管、和所述模制组件由可溶解材料制成。

在设置方法的示例性实施方式中，所述密封件由可溶解的弹性材料制成。

在设置方法的示例性实施方式中，所述密封球由可溶解材料制成。

尽管相对于特定的一个或多个实施方式示出且描述了本发明，但是对于本领域的技术人员来说，在阅读和理解该说明书和附图之后显而易见的是，会想到等效的变型和修改。特别地，关于由上文描述的元件(部件、组件、设备、组合物等)所执行的各种功能，用于描述这类元件的术语(包括对“构件”的引用)意图对应于执行所描述元件的指定功能的任何元件(即，功能上等效)，除非另有指示，即使结构上不等同于执行本文中图示的本发明的一个或多个示例性实施方式中的功能的所公开结构。另外，尽管上文可能已经相对于多个图示实施方式中的仅一者或多者描述了本发明的特定特征，但是这类特征可以与其它实施方式的一个或多个其它特征组合，如对于任一给定或特定应用可以为预期的且有利的。

Claims (21)

1.一种桥塞组件，包括：

T形套管，所述T形套管包括底座和从所述底座延伸的杆；

锥形套管，所述锥形套管具有锥形部且限定配置成接收所述T形套管的所述杆的孔；以及

可扩展的模制组件，所述可扩展的模制组件能够在所述锥形部上从初始位置移动到设定位置，其中，在所述初始位置上，所述模制组件至少部分地包围所述杆和所述锥形部；以及

其中，所述锥形部配置成楔形件，从而当在设置过程期间迫使所述T形套管的所述杆进入所述锥形套管的所述锥形部中时，所述模制组件在所述锥形部上从所述初始位置移动到所述设定位置以及通过所述锥形部的楔塞作用而径向向外扩展。

2.根据权利要求1所述的桥塞组件，其中，所述模制组件包括与弹性体包覆成型的滑动组件。

3.根据权利要求2所述的桥塞组件，其中，所述滑动组件包括配置成环形阵列的多个滑动段，以及当所述模制组件扩展而从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述弹性体填充在所述滑动段之间形成的间隙。

4.根据权利要求3所述的桥塞组件，其中，每个滑动段具有配置成接收所述弹性体的相对端部的相对的阶梯式端部。

5.根据权利要求4所述的桥塞组件，其中，所述阶梯式端部具有不同外径。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的桥塞组件，其中，每个滑动段具有锥形表面，当所述模制组件从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述锥形表面借助所述楔塞作用与所述锥形套管的所述锥形部相互作用。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的桥塞组件，其中，每个滑动段具有带角度面，所述带角度面包括浮凸面，以及相邻的滑动段的浮凸面为镜像以提供在所述环形阵列内的相邻的滑动段的重叠区域。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的桥塞组件，还包括环形密封件，所述环形密封件包围所述锥形套管的所述锥形部且定位成邻近所述模制组件，其中，当所述模制组件从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述密封件通过所述锥形部的所述楔塞作用而径向向外扩展。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的桥塞组件，其中，所述T形套管限定配置成接收设置工具的通孔。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的桥塞组件，其中，所述锥形套管具有带有倾斜内径的端部，所述倾斜内径配置成用于接收密封球的座表面。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的桥塞组件，其中，所述T形套管和所述锥形套管配置成以干涉配合而接合在一起。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的桥塞组件，其中，所述T形套管、所述锥形套管、和所述模制组件由可溶解材料制成。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的桥塞组件，其中，所述密封件由可溶解的弹性材料制成。

14.一种用于桥塞组件的设置方法，包括如下步骤：

提供桥塞组件，所述桥塞组件包括：

T形套管，所述T形套管包括底座和从所述底座延伸的杆；

锥形套管，所述锥形套管具有锥形部且限定配置成接收所述T形套管的所述杆的孔；以及

可扩展的模制组件，所述可扩展的模制组件能够在所述锥形部上从初始位置移动到设定位置，其中，在所述初始位置上，所述模制组件至少部分地包围所述杆和所述锥形部；

将所述桥塞组件连接到设置工具且将所述桥塞组件定位在井管内的预期位置上；以及

驱动所述设置工具以通过迫使所述T形套管的所述杆进入所述锥形套管的所述锥形部中而使所述T形套管和所述锥形套管接合；

其中，所述锥形部配置成楔形件，从而当通过驱动所述设置工具而迫使所述T形套管的所述杆进入所述锥形套管的所述锥形部中时，所述模制组件在所述锥形部上从所述初始位置移动到所述设定位置以及通过所述锥形部的楔塞作用而径向向外地朝向所述井管扩展，从而将所述井管的上向钻孔部分与所述井管的下向钻孔部分隔离。

15.根据权利要求14所述的设置方法，其中：

所述模制组件包括与弹性体包覆成型的滑动组件，所述滑动组件包括配置成环形阵列的多个滑动段；以及

当所述模制组件扩展而从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述弹性体填充在所述滑动段之间形成的间隙。

16.根据权利要求15所述的设置方法，其中，在所述设定位置上，每个所述滑动段的外表面紧抓所述井管的内表面。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的设置方法，其中：

所述桥塞组件还包括环形密封件，所述环形密封件包围所述锥形套管的所述锥形部且定位成邻近所述模制组件；以及

当所述模制组件从所述初始位置移动到所述设定位置时，所述密封件通过所述锥形部的所述楔塞作用而径向向外扩展以提供对所述井管的密封。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的设置方法，其中，所述锥形套管具有带有倾斜内径的端部，所述倾斜内径配置成座表面；

所述设置方法还包括将密封球定位在所述座表面中。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的设置方法，其中，所述T形套管、所述锥形套管、和所述模制组件由可溶解材料制成。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的设置方法，其中，所述密封件由可溶解的弹性材料制成。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的设置方法，其中，所述密封球由可溶解材料制成。