CN109577904A - 一种可溶解式尾管堵塞器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可溶解式尾管堵塞器，其属于油气井带压修井、完井井下工具技术领域。本发明包括堵塞器本体、堵塞短节和堵塞体，堵塞体本体下部与堵塞短节上部固定连接，堵塞体本体上部和堵塞短节下部均连接于管串；堵塞体周侧边缘嵌入堵塞器本体与堵塞短节的连接部。堵塞体包括分隔部、固定部以及连接分隔部和固定部的剪断部，固定部分别与堵塞器本体、堵塞短节连接以固定堵塞体，剪断部设置于靠近堵塞器本体的管壁处，剪断部的厚度尺寸小于分隔部；堵塞体采用可溶解铝合金制成。本发明有益效果是，确保了堵塞器碎裂的有效完成度，优化管内畅通率，解决碎裂物在管串中的残留问题，避免堵塞等问题，能够最大限度地减少对地层的污染，保护储层。

Description

一种可溶解式尾管堵塞器

技术领域

本发明属于油气井带压修井、完井井下工具技术领域，尤其是涉及一种可溶解式尾管堵塞器。

背景技术

随着油气田的开发，带压作业作为一种先进的井下作业技术，能够最大限度地减少对地层的污染，保护储层，稳产增油，安全环保且成本低，已在许多油气田得到推广和应用。为防止井内流体进入管串内，须采用管串内封堵工具。带压作业时，带压作业装置主要是控制油套环空的压力，而原井管柱的管内控制则是通过封堵原井管柱油管来实现，目前，带压下完井管串普遍采用尾管堵塞。

现有常用的尾管堵塞工具有盲堵式及可循环式两种单向定压接头。它们都是由本体、堵塞体、定压销钉和密封圈组成，作业时定压接头上部与下入管串连接，下部与筛管或引锥连接。下完管串后在管内泵入流体憋压(可循环式定压接头需要投球后泵入流体)剪断定压销钉，使堵塞体落入筛管(井)内，则管串与井内连通，流体可正常流通达到了生产目的。由于单向定压接头剪断定压销钉后密封体整体落入筛管或井内，当完井管柱下入水平段时，后期生产过程中密封体容易随井内流体返回管串，堵塞管串内通径导致无法继续生产。

针对如上问题，专利“CN 205605160 U”公开了一种破裂式尾管堵塞器，其包括堵塞器本体、定位短节和破裂盘，所述堵塞器本体上端为连接端，下端与定位短节上端密封固定连接，定位短节下端为连接端，堵塞器本体和定位短节配合将破裂盘固定在堵塞器本体内，且破裂盘分别与堵塞器本体和定位短节密封配合。该专利使用方法为在下完管串后在管内泵入流体憋压使密封体破裂，管串与井内流体连通投入生产的目的。该专利的破裂盘采用易碎材料制成，的确可以部分实现其技术目的，但是仍然存在如下问题，其一，破裂盘的碎裂情况不可控，有可能破裂盘只是中部憋压碎裂一个小孔，势必会影响之后的流通工序；其二，破裂盘碎裂之后一定会残留在管串中，容易引起堵塞或其他问题；其三，现有的破裂盘多采用单瓣式结构，单层破裂盘若出现连接间隙，则易出现失效问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种可溶解式尾管堵塞器，其目的在于，优化破裂盘的碎裂方式，解决碎裂物在管串中的残留问题，避免堵塞等问题而导致整个井下工作的停止。

一种可溶解式尾管堵塞器，其包括堵塞器本体、堵塞短节和堵塞体，堵塞体本体下部与堵塞短节上部固定连接，堵塞体本体上部和堵塞短节下部均连接于管串；所述堵塞体周侧边缘嵌入堵塞器本体与堵塞短节的连接部。

其中，具体地，所述堵塞体包括分隔部、固定部以及连接分隔部和固定部的剪断部，固定部分别与堵塞器本体、堵塞短节连接以固定堵塞体，剪断部设置于靠近堵塞器本体的管壁处，剪断部的厚度尺寸小于分隔部；所述堵塞体采用可溶解铝合金制成。

进一步地，所述堵塞器本体内壁上设置有定位台阶，所述固定部上端面与所述定位台阶配合，固定部下端面与堵塞短节的上端配合。

更进一步地，所述可溶解式尾管堵塞器还包括密封圈，密封圈设置于所述堵塞器本体的定位台阶、堵塞短节的上端部和固定部的连接处，密封圈用于堵塞器本体、堵塞短节和堵塞体三者之间的密封连接。

更进一步地，所述堵塞器本体和堵塞短节在于堵塞体连接处设置有密封圈环槽，所述密封圈置于密封圈环槽中。

进一步地，所述堵塞体为薄盘状。

进一步地，所述分隔部为圆弧面形或圆锥面形。

更进一步地，所述分隔部位于堵塞短节内腔中。

更进一步地，所述堵塞体的外表面上涂覆有隔离涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、相较于现有的尾管堵塞器，无法保证堵塞部的憋压碎裂范围，可能导致分隔部通孔过小，影响井下作业的流通性，本发明通过在堵塞体上设置有易断裂的剪断部，实现了堵塞体憋压剪断时的可控性操作，确保了堵塞器碎裂的有效完成度，扩大了堵塞器通径的流通范围，优化了井下作业的流通性能。

2、相较于现有的尾管堵塞器，通过碎裂堵塞体甚至直接任由堵塞体掉落入井内，易导致管路的堵塞问题，本发明通过采用可溶性铝合金制成堵塞体，堵塞体在接触管路内流体时，及时进行溶解，不会在流体中产生固体残渣，完全杜绝了现有尾管堵塞器存在的堵塞问题。

3、本发明结构简单，操作简单，适用性强，易于推广。

附图说明

图1为本发明其中一种实施例的结构示意图；

图2为本发明另一种实施例的结构示意图；

图3为本发明为图1实施例的优选方案结构示意图；

附图标记说明：1-堵塞器本体；2-堵塞短节；3-堵塞体；31-分隔部；32-剪断部；33-固定部；34-隔离涂层；4-密封圈。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1、图3，本发明提供了一种可溶解式尾管堵塞器的优选实施例。

一种可溶解式尾管堵塞器，其包括堵塞器本体1、堵塞短节2和堵塞体3，堵塞体本体1下部与堵塞短节2上部固定连接，堵塞体本体1上部和堵塞短节2下部均连接于管串；所述堵塞体3周侧边缘嵌入堵塞器本体1与堵塞短节2的连接部。

其中，具体地，堵塞体3包括分隔部31、固定部33以及连接分隔部31和固定部33的剪断部32，固定部33分别与堵塞器本体1、堵塞短节2连接以固定堵塞体3，剪断部32设置于靠近堵塞器本体1的管壁处，剪断部32的厚度尺寸小于分隔部31。需要说明的是，剪断部32的厚度并不是越薄越好，如果稍微一受力即进行剪断，则根本不能起到堵塞体的基本作用。

堵塞体3采用可溶解铝合金制成。可溶铝合金制成的结构件除了具备良好的溶解性能外，还兼备足够高的强度和一定的塑性，可采用传统工艺冶炼和铸造成型，成本低，能够很好地实现本发明的技术效果。

参照图1，本实施例中，进一步地改进，堵塞器本体1内壁上设置有定位台阶，所述固定部33上端面与所述定位台阶配合，固定部33下端面与堵塞短节2的上端配合。

参照图1，本实施例中，更进一步地改进，可溶解式尾管堵塞器还包括密封圈4，密封圈4设置于所述堵塞器本体1的定位台阶、堵塞短节2的上端部和固定部33的连接处，密封圈4用于堵塞器本体1、堵塞短节2和堵塞体3三者之间的密封连接。当然，密封圈4的位置设置并不仅限于此，其可以以更小的单元仅设置于堵塞器本体1和堵塞短节2之间或者堵塞器本体1、堵塞体之间或者堵塞短节2、堵塞体3之间。

参照图1，本实施例中，更进一步地改进，堵塞器本体1和堵塞短节2在于堵塞体3连接处设置有密封圈环槽，所述密封圈4置于密封圈环槽中。密封圈环槽可以更加稳定实现密封圈4的固定，由于堵塞体3属于被消耗组件，被憋压剪短时，固定部33对密封圈4会产生作用力，长此以往，密封圈4难免会产生松动脱落，而密封圈4置于密封圈环槽中则杜绝了此问题。

参照图1，本实施例中，进一步地改进，堵塞体3为薄盘状。首先，薄盘状的堵塞体3更节约成本，而且薄盘状的堵塞体3使得憋压剪断的压力处在合理范围，如果堵塞体3厚度太大，甚至可能不能实现剪断工序。

参照图3，本实施例中，对于堵塞体3，优选地改进为双瓣式破裂盘，即堵塞体3设置为双层破裂盘，避免单层破裂盘在连接时与管束之间出现间隙，使得堵塞器整体功能失效。但是本发明并不仅限于保护双瓣式破裂盘，根据实际工况需要，设置多于两层的破裂盘，仍属于本发明的保护范围。

需要特别说明的是，双瓣式破裂盘的两层破裂盘之间需要具备一定的间隔距离，以避免相邻破裂盘在剪短破裂时出现干扰问题，此间隔距离优选但不仅限于400mm；而多层破裂盘，亦与上述同理。

参照图1，本实施例中，更进一步地改进，堵塞体3的外表面上涂覆有隔离涂层34。在井下的管路中，多处于潮湿的情况，或者下部管串中的油气接触到堵塞体3，均会引起堵塞体3的溶解。因此，在堵塞体3的外表面涂覆隔离涂层34，可以完全避免非正常工序的堵塞体3溶解，仅是在堵塞体3被剪断时，从剪断部32破裂处开始溶解。

参照图2，本发明提供了一种堵塞体3的优选实施例。

参照图2，本实施例中，进一步地改进，分隔部31为圆弧面形。当然，分隔部31还可以设置为圆弧面形等形状，只要是能够引起受力更集中的结构均可，如此可以减小憋压压强即可完成剪断操作，降低了工作条件要求。

参照图2，本实施例中，更进一步地改进，分隔部31位于堵塞短节2内腔中。需要说明的是，分隔部31凸向堵塞短节2内腔中，则堵塞体3下部可承受更大的压力，在憋压剪断堵塞体3时，上下压差更小，不会引起井下管路中压差失衡而导致油气爆管。

参照图1～图3，以上述实施例中优选方式为例，对本发明的应用方法进行阐述。

当下完管串之后，向管内泵入流体憋压，双瓣式破裂盘受压，因为剪断部32的结构导致其承压能力较弱，在憋压压强足够时，剪短部32将被剪断。因为双瓣式破裂盘外表面涂覆有隔离涂层34，其被剪断浸入流体中之后，从剪短部32断裂缺口处开始溶解，直至将分隔部31全部溶解，即实现了本发明的技术目的效果。

Claims (8)

1.一种可溶解式尾管堵塞器，其特征在于：

所述可溶解式尾管堵塞器包括堵塞器本体(1)、堵塞短节(2)和堵塞体(3)，堵塞体本体(1)下部与堵塞短节(2)上部固定连接，堵塞体本体(1)上部和堵塞短节(2)下部均连接于管串；所述堵塞体(3)周侧边缘嵌入堵塞器本体(1)与堵塞短节(2)的连接部；

所述堵塞体(3)包括分隔部(31)、固定部(33)以及连接分隔部(31)和固定部(33)的剪断部(32)，固定部(33)分别与堵塞器本体(1)、堵塞短节(2)连接以固定堵塞体(3)，剪断部(32)设置于靠近堵塞器本体(1)的管壁处，剪断部(31)的厚度尺寸小于分隔部(31)；所述堵塞体(3)采用可溶解铝合金制成。

2.如权利要求1所述的可溶解式尾管堵塞器，其特征在于：所述堵塞器本体(1)内壁上设置有定位台阶，所述固定部(33)上端面与所述定位台阶配合，固定部(33)下端面与堵塞短节(2)的上端配合。

3.如权利要求2所述的可溶解式尾管堵塞器，其特征在于：所述可溶解式尾管堵塞器还包括密封圈(4)，密封圈(4)设置于所述堵塞器本体(1)的定位台阶、堵塞短节(2)的上端部和固定部(33)的连接处，密封圈(4)用于堵塞器本体(1)、堵塞短节(2)和堵塞体(3)三者之间的密封连接。

4.如权利要求3所述的可溶解式尾管堵塞器，其特征在于：所述堵塞器本体(1)和堵塞短节(2)在于堵塞体(3)连接处设置有密封圈环槽，所述密封圈(4)置于密封圈环槽中。

5.如权利要求1所述的可溶解式尾管堵塞器，其特征在于：所述堵塞体(3)为薄盘状。

6.如权利要求1所述的可溶解式尾管堵塞器，其特征在于：所述分隔部(31)为圆弧面形或圆锥面形。

7.如权利要求6所述的可溶解式尾管堵塞器，其特征在于：所述分隔部(31)位于堵塞短节(2)内腔中。

8.如权利要求1～7任一项所述的可溶解式尾管堵塞器，其特征在于：所述堵塞体(3)的外表面上涂覆有隔离涂层(34)。