CN108412456A - 全复合材料速钻桥塞 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及桥塞技术领域，具体是指全复合材料速钻桥塞，包括中心管，所述包括中心管上依次设有套在中心管外侧的推环、卡瓦、锥体、保护伞、垫圈、侧胶筒、中心胶筒和上体，所述卡瓦上设有陶瓷颗粒，所述保护伞上设有保护伞下箍环和保护伞上箍环，还包括定位销钉，所述定位销钉用于推环、锥体、上体与中心管的位置固定，所述中心管的尾端设有尾翼结构和上体的前端设有卡槽结构，任意两支桥塞首尾端可相互卡住，便于实现桥塞间相互啮合，防止钻塞时桥塞自转；分瓣组合式保护伞结构设计，将锥体传递的载荷均匀的施加在胶筒上，保证胶筒在轴向上能够均匀受挤压，径向膨胀变粗，与井壁达到良好的密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及桥塞技术领域，具体是指全复合材料速钻桥塞。
背景技术
桥塞形成于80年代，作为一种油田用井下封堵工具，在油田勘探和开发中广泛用于对油水井分层压裂、分层酸化、分层试油等，施工时用于封堵下部井段；分为永久式桥塞和可取式桥塞两种，具有施工工序少、周期短、卡封位置准确等特点。主要材料以金属为主，常见的都是用金属材料或者半复合形式来制造，下井后易锈蚀，钻磨或者捞取困难，尤其是用于水平井作业时；随着复合材料的发展，本专利设计为高性能全复合材料的桥塞，既满足井下作业，又具有钻取快速，材料碎屑易返排，整体尺寸短小易操作等优势。
现有金属材料桥塞下井后易锈蚀，钻磨或者捞取困难，易出现卡瓦损坏导致中途坐卡等现象。现有桥塞在井斜角较大的水平井作业时，易出现泵送困难，且泵送位置不准确等情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述技术上的缺陷，提供全复合材料速钻桥塞。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：包括中心管，所述包括中心管上依次设有套在中心管外侧的推环、卡瓦、锥体、保护伞、垫圈、侧胶筒、中心胶筒和上体，所述卡瓦上设有陶瓷颗粒，所述上体上设有套在上体的泵送环，所述保护伞上设有保护伞下箍环和保护伞上箍环，还包括定位销钉，所述定位销钉用于锥体、推环、上体与中心管位置的固定，所述中心管的尾端设有尾翼结构，所述上体的前端设有卡槽结构。
作为改进，所述中心管、推环、卡瓦、锥体、保护伞和上体均采用缠绕或者模压成型的高强度碳纤维，具有耐温(150℃)耐压(70MPa)等性能，满足井下作业环境要求。
作为改进，所述尾翼结构和卡槽结构可相互啮合卡住。
采用以上结构后，本发明具有如下优点：任意两支桥塞首尾端可相互卡住，便于实现桥塞间相互啮合，防止钻塞时桥塞自转，尤其适合于一口井内下多个桥塞时的连续磨铣，大大节省了磨铣时间；分瓣组合式保护伞结构设计，将锥体传递的载荷均匀的施加在胶筒上，保证胶筒在轴向上能够均匀受挤压，径向膨胀变粗，与井壁达到良好的密封效果；使用新型全复合材料，强度高、密度低、易钻磨。磨掉的碎屑轻小，轻易冲出，防止卡钻。克服了金属桥塞的易卡、钻铣、返排困难等缺点。
附图说明
图1是全复合材料速钻桥塞的剖视图。
图2是全复合材料速钻桥塞的结构示意图。
如图所示：1、中心管，2、推环，3、卡瓦，4、陶瓷颗粒，5、锥体，6、保护伞，7、垫圈，8、侧胶筒，9、中心胶筒，10、上体，11、泵送环，12、定位销钉，13、保护伞下箍环，14、保护伞上箍环，15、尾翼结构，16、卡槽结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图，全复合材料速钻桥塞，包括中心管1，所述包括中心管1上依次设有套在中心管1外侧的推环2、卡瓦3、锥体5、保护伞6、垫圈7、侧胶筒8、中心胶筒9和上体10，所述卡瓦3上设有陶瓷颗粒4，所述上体10上设有套在上体10的泵送环11，所述保护伞6上设有保护伞下箍环13和保护伞上箍环14，还包括定位销钉12，所述定位销钉12用于锥体5、推环2、上体10与中心管1位置的固定，所述中心管1的尾端设有尾翼结构15，所述上体10的前端设有卡槽结构16。
所述中心管1、推环2、卡瓦3、锥体5、保护伞6和上体10均采用缠绕或者模压成型的高强度碳纤维，具有耐温(150℃)耐压(70MPa)等性能，满足井下作业环境要求。
所述尾翼结构15和卡槽结构16可相互啮合卡住。
本发明在具体实施时，将坐封工具通过配套的适配器连接在中心管1尾端，适配器与中心管采用剪切销钉连接；由坐封工具释放坐封推力，推动推环2及其他零部件朝上体10方向运动，卡瓦3受锥体5斜面引导下，向外均匀开裂分瓣镶嵌在套管内壁上，侧胶筒8和中心胶筒9受挤压紧贴在套管内壁达到密封的目的。锥体5上的保护伞6保证侧胶筒8在轴向上能够均匀受挤压，从而让密封主体件—中心胶筒9径向膨胀变粗，起到密封承压的作用。其中陶瓷颗粒4倾斜镶嵌在卡瓦3外表面上，保护伞6通过保护伞上箍环14和保护伞下箍环13装配固定，在坐封时起到均匀传递挤压力和保护侧胶筒高温下不向锥体方向流动的作用。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.全复合材料速钻桥塞，其特征在于：包括中心管(1)，所述包括中心管(1)上依次设有套在中心管(1)外侧的推环(2)、卡瓦(3)、锥体(5)、保护伞(6)、垫圈(7)、侧胶筒(8)、中心胶筒(9)和上体(10)，所述卡瓦(3)上设有陶瓷颗粒(4)，所述上体(10)上设有套在上体(10)的泵送环(11)，所述保护伞(6)上设有保护伞下箍环(13)和保护伞上箍环(14)，还包括定位销钉(12)，所述定位销钉(12)用于锥体(5)、推环(2)、上体(10)与中心管(1)位置的固定，所述中心管(1)的尾端设有尾翼结构(15)，所述上体(10)的前端设有卡槽结构(16)。
2.根据权利要求1所述的全复合材料速钻桥塞，其特征在于：所述中心管(1)、推环(2)、卡瓦(3)、锥体(5)、保护伞(6)和上体(10)均采用缠绕或者模压成型的高强度碳纤维，具有耐温(150℃)耐压(70MPa)等性能，满足井下作业环境要求。
3.根据权利要求1所述的全复合材料速钻桥塞，其特征在于：所述尾翼结构(15)和卡槽结构(16)可相互啮合卡住。
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