CN109826592A - 一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，包括本体（101）、卡瓦（102）、轨道（103），所述卡瓦（102）、轨道（103）套在本体上，所述桥塞包括挡板（104）、密封桶（105）、锁紧机构（106）；所述挡板（104）、密封桶（105）位于所述本体（101）上，所述挡板（104）位于本体（101）的最左端，所述挡板（104）的一端连接密封桶（105）；所述密封桶（105）连接轨道（103）；所述轨道（103）连接卡瓦（102）；所述锁紧机构（106）用丝扣固定本体（101）的右端。具有结构简单轻巧，长度短小，下井速度快，分层溶解，节约生产成本及运输成本等优点。主要用于油气井水平分段压裂封堵增产。
Description
技术领域
本发明公开了一种尤其涉及一种可用于恶劣环境的井下，低温和低矿化度环境下溶解的清水可溶桥桥塞，不需要配备任何学工溶解液。
背景技术
国内外油气开发方面，复合桥塞以及大通径桥塞等产品为目前的核心工具。复合桥塞在非常规油气领域是一种常用技术，但其在压裂作业后期需要使用连续油管钻磨去除，恢复井筒通径；钻磨需要动用连续油管车、连续油管井下工具、磨鞋等工具，作业成本高，且对于小井眼及超过深井作业风险大。
大通径桥塞可在压裂后直接投产、无需钻磨；但其通径相对二套管内径偏小，进行后期的二次改造作业的风险大、难度高；且若需去除，则需采用套铣打捞或直接钻磨，作业成本高、周期长。
无论是复合桥塞还是大通径桥塞其更大的缺点是自成长笨拙，下井不变，运输成本高等特点。
发明内容
为了解决现有技术的不足之处，特公开了一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在，包括本体（101）、卡瓦（102）、轨道（103），其特征在于，所述卡瓦（102）、轨道（103）套在本体上，所述桥塞包括挡板（104）、密封桶（105）、锁紧机构（106）；所述挡板（104）、密封桶（105）位于所述本体（101）上，所述挡板（104）位于本体（101）的最左端，所述挡板（104）的一端连接密封桶（105）；所述密封桶（105）连接轨道（103）；所述轨道（103）连接卡瓦（102）；所述锁紧机构（106）用丝扣固定本体（101）的右端。
所述本体（101）的内侧含有缓解溶解速度的涂层，防止水平段的桥塞溶解产物的小颗粒堵塞通道，确保全部溶解后，然后开始慢慢溶解。
连接挡板（104）的一端靠左部分上至少含有一个以上的螺丝洞（106），其螺丝洞（106）的深度占本体（101）厚度的1/2；所述螺丝洞（106）用于连接外界坐封并径向穿过所述桥塞。
所述卡瓦（102）包含卡片（201）、摩擦豆（202）、卡圈（203，卡槽（301）；所述卡片（102）至少2片以上，所述卡片（102）呈“4”字型，其中卡槽（301）置于卡片（102）外表面的两端；其深度为1-5mm；所述摩擦豆（202）有规律的镶嵌在卡片（102）的表面；其a端（302）的宽度是b端的2-5倍；所述卡圈（203）将卡片（201）连接在一起形成卡瓦（102）；所述卡瓦（102）外径呈圆形，所述卡瓦c端（501）内径大于d端（502）内径并小于卡瓦（102）外径；所述卡片（201）之前相互独立且通过卡圈（203）连接后，所述卡片（201）之间存在大于轨道边缘（601）的卡片（201）之间的缝隙（204）；所述卡瓦（102）还适用于在其外表面套上一个整体胶套代替卡圈（203），将卡片（201）固定在一起。
所述轨道（103）外表面呈1-30。坡度至轨道长2/3处止，所述坡度的多少取决于卡片的多少。
所述轨道（103）内径呈圆形，外径的e端（601）小于f端（602）并大于内径（603）；所述卡瓦（102）的c端（501）与所述轨道（103）的e端（601）相连接，在作业时，经过压力推动卡瓦（102）的c端（501）沿着轨道的e端（601）向迅速行驶；所述轨道（103）的一端呈内凹形圆环。
所述密封桶（105）内径壁内凹；所述密封桶（105）两端呈外凸圆环（801）；所述密封桶（105）外凸圆环（801）与轨道（103）一端内凹形圆环相扣合。
所述密封桶（105）用材料包括胶质材料、金属棒材、工程复合材料；所述胶质材料为橡胶，抗压易溶材料；所述金属棒材：不锈钢、镁合金、合金钢、有色金属及合金；工程复合材料为：碳纤维或玻纤增强聚醚醚酮。
所述密封桶（105）可以在低温和低矿化度环境下溶解的清水可溶桥桥塞，所述胶桶根据井中温度和压力选择，确保实现油田高产稳产；所述密封桶（105）可分为低温井胶桶，中温井胶桶，高温井胶桶；所述低温井胶桶-20~50度，中温井胶桶50~80度，高温井胶桶80~150度。
所述密封桶（105）与轨道（103）之间可以任意加金属圈、胶圈作为二次防护。
本发明的有益效果： 1、结构简单，整体短小，提高下井速度；2、根据井下环境，选择不同密封桶可控溶解时长；3、节约生产和运输成品；4、压裂并开始逐渐降解的同时，立即可进行投产；5、根据环境情况选择不同的密封桶；6、本发明桥塞在清水完全可溶，无污染；7、随时可以进行二次开采作业。
附图说明
图1为本发明桥塞示意图
图2为本发明桥塞的卡瓦
图3为本发明桥塞的卡瓦中的卡片
图4为本发明桥塞的卡瓦中的卡圈
图5为本发明桥塞的卡瓦剖面示意图
图6为本发明桥塞的轨道立面图
图7为本发明桥塞的轨道立体示意图2
图8为本发明桥塞的密封桶立体示意图。
具体实施方式
实施方式1
下面将结合附图1-8，一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在，包括本体（101）、卡瓦（102）、轨道（103），其特征在于，所述卡瓦（102）、轨道（103）套在本体上，所述桥塞包括挡板（104）、密封桶（105）、锁紧机构（106）；所述挡板（104）、密封桶（105）位于所述本体（101）上，所述挡板（104）位于本体（101）的最左端，所述挡板（104）的一端连接密封桶（105）；所述密封桶（105）连接轨道（103）；所述轨道（103）连接卡瓦（102）；所述锁紧机构（106）用丝扣固定本体（101）的右端。
进一步所述本体（101）的内侧含有缓解溶解速度的涂层，防止水平段的桥塞溶解产物的小颗粒堵塞通道，确保全部溶解后，然后开始慢慢溶解。
进一步连接挡板（104）的一端靠左部分上至少含有一个以上的螺丝洞（106），其螺丝洞（106）的深度占本体（101）厚度的1/2；所述螺丝洞（106）用于连接外界坐封并径向穿过所述桥塞。
进一步所述卡瓦（102）包含卡片（201）、摩擦豆（202）、卡圈（203，卡槽（301）；所述卡片（102）至少2片以上，所述卡片（102）呈“4”字型，其中卡槽（301）置于卡片（102）外表面的两端；其深度为1-5mm；所述摩擦豆（202）有规律的镶嵌在卡片（102）的表面；其a端（302）的宽度是b端的2-5倍；所述卡圈（203）将卡片（201）连接在一起形成卡瓦（102）；所述卡瓦（102）外径呈圆形，所述卡瓦c端（501）内径大于d端（502）内径并小于卡瓦（102）外径；所述卡片（201）之前相互独立且通过卡圈（203）连接后，所述卡片（201）之间存在大于轨道边缘（601）的卡片（201）之间的缝隙（204）；所述卡瓦（102）还适用于在其外表面套上一个整体胶套代替卡圈（203），将卡片（201）固定在一起。
进一步所述轨道（103）外表面呈1-30。坡度至轨道长2/3处止，所述坡度的多少取决于卡片的多少。
进一步所述轨道（103）内径呈圆形，外径的e端（601）小于f端（602）并大于内径（603）；所述卡瓦（102）的c端（501）与所述轨道（103）的e端（601）相连接，在作业时，经过压力推动卡瓦（102）的c端（501）沿着轨道的e端（601）向迅速行驶；所述轨道（103）的一端呈内凹形圆环。
进一步所述密封桶（105）内径壁内凹；所述密封桶（105）两端呈外凸圆环（801）；所述密封桶（105）外凸圆环（801）与轨道（103）一端内凹形圆环相扣合。
进一步所述密封桶（105）用材料包括胶质材料、金属棒材、工程复合材料；所述胶质材料为橡胶，抗压易溶材料；所述金属棒材：不锈钢、镁合金、合金钢、有色金属及合金；工程复合材料为：碳纤维或玻纤增强聚醚醚酮。
进一步所述密封桶（105）可以在低温和低矿化度环境下溶解的清水可溶桥桥塞，所述胶桶根据井中温度和压力选择，确保实现油田高产稳产；所述密封桶（105）可分为低温井胶桶，中温井胶桶，高温井胶桶；所述低温井胶桶-20~50度，中温井胶桶50~80度，高温井胶桶80~150度。
进一步所述密封桶（105）与轨道（103）之间可以任意加金属圈、胶圈作为二次防护。
实施方式2
第一步：取出中心管，挡板，卡瓦，轨道，密封桶、锁紧机构，本发明依次组装顺序，挡板，卡瓦，轨道，密封桶，锁紧机构连接在一起，本发明组装完毕，具有结构简单短小，组装方便，节约大量人力时间。
第二步：在开始作业的时候，井下的温度和压强是必不可少的测量参数，准确的井下温度和压强测量对于油井监测等都具有重要的作用，根据测量监控，选择不同的耐温耐压密封桶。
第三步：所述本发明的桥塞一端与坐封工具、测量仪连接，根据测量仪的数值坐封工具精确坐封，避免提前坐封造成损失。
第四步：将本发明桥塞沿着油气井筒进行输送并放置到预先设好位置，然后投入压裂球（压裂球为全可溶）进行封堵和挤压爆破，坐封工具回到井面。
第五步：再次重复上述步骤，在作业前设好的时间内，本发明开始溶化，从接触液体的面开始逐渐溶化，无杂质，无污染，不需要反排，并且溶化的过程中可以实施开采作业。
实施方式3
试验装置：套管和挤压环之间的环空间隙0.043英寸； 本实验温度：80 ℃ - 90 ℃ ；最大压力：10,000 PSI； 挤压环为可溶金属。 密封桶试验从500psi、80℃开始，10MPa一个阶梯，每阶梯承压5分钟，然后以1500psi递增，在11,000 PSI时稳压2小时；提高温度至90℃，胶筒状态稳定，压力维持在10,132 PSI以上长达13小时。 由此，可溶胶筒在完全溶解前，能够保证密封性和压裂施工的顺利进行；更可喜的是密封桶可以根据不同的井环境选择不同胶筒。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现发明的有益效果。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，包括本体（101）、卡瓦（102）、轨道（103），其特征在于，所述卡瓦（102）、轨道（103）套在本体上，所述桥塞包括挡板（104）、密封桶（105）、锁紧机构（106）；所述挡板（104）、密封桶（105）位于所述本体（101）上，所述挡板（104）位于本体（101）的最左端，所述挡板（104）的一端连接密封桶（105）；所述密封桶（105）连接轨道（103）；所述轨道（103）连接卡瓦（102）；所述锁紧机构（106）用丝扣固定本体（101）的右端。
2.根据权利要求1所述的一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在于，所述本体（101）的内侧含有缓解溶解速度的涂层，防止水平段的桥塞溶解产物的小颗粒堵塞通道，确保全部溶解后，然后开始慢慢溶解。
3.根据权利要求1所述的一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在于，连接挡板（104）的一端靠左部分上至少含有一个以上的螺丝洞（106），其螺丝洞（106）的深度占本体（101）厚度的1/2；所述螺丝洞（106）用于连接外界坐封并径向穿过所述桥塞。
4.根据权利要求1所述的一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在于，所述卡瓦（102）包含卡片（201）、摩擦豆（202）、卡圈（203，卡槽（301）；所述卡片（102）至少2片以上，所述卡片（102）呈“4”字型，其中卡槽（301）置于卡片（102）外表面的两端；其深度为1-5mm；所述摩擦豆（202）有规律的镶嵌在卡片（102）的表面；其a端（302）的宽度是b端的2-5倍；所述卡圈（203）将卡片（201）连接在一起形成卡瓦（102）；所述卡瓦（102）外径呈圆形，所述卡瓦c端（501）内径大于d端（502）内径并小于卡瓦（102）外径；所述卡片（201）之前相互独立且通过卡圈（203）连接后，所述卡片（201）之间存在大于轨道边缘（601）的卡片（201）之间的缝隙（204）；所述卡瓦（102）还适用于在其外表面套上一个整体胶套代替卡圈（203），将卡片（201）固定在一起。
5.根据权利要求1所述的一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在于，所述轨道（103）外表面呈1-30；坡度至轨道长2/3处止，所述坡度的多少取决于卡片的多少。
6.根据权利要求1所述的一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在于，所述轨道（103）内径呈圆形，外径的e端（601）小于f端（602）并大于内径（603）；所述卡瓦（102）的c端（501）与所述轨道（103）的e端（601）相连接，在作业时，经过压力推动卡瓦（102）的c端（501）沿着轨道的e端（601）向迅速行驶；所述轨道（103）的一端呈内凹形圆环。
7.根据权利要求1所述的一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在于，所述密封桶（105）内径壁内凹；所述密封桶（105）两端呈外凸圆环（801）；所述密封桶（105）外凸圆环（801）与轨道（103）一端内凹形圆环相扣合。
8.根据权利要求1所述的一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在于，所述密封桶（105）用材料包括胶质材料、金属棒材、工程复合材料；所述胶质材料为橡胶，抗压易溶材料；所述金属棒材：不锈钢、镁合金、合金钢、有色金属及合金；工程复合材料为：碳纤维或玻纤增强聚醚醚酮。
9.根据权利要求1所述的一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在，所述密封桶（105）可以在低温和低矿化度环境下溶解的清水可溶桥桥塞，所述胶桶根据井中温度和压力选择，确保实现油田高产稳产；所述密封桶（105）可分为低温井胶桶，中温井胶桶，高温井胶桶；所述低温井胶桶-20~50度，中温井胶桶50~80度，高温井胶桶80~150度。
10.根据权利要求1所述的一种适用于不同环境的短小全可溶桥塞，其特征在，所述密封桶（105）与轨道（103）之间可以任意加金属圈、胶圈作为二次防护。
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