CN109854204A - 可重复对接打捞式空心桥塞 - Google Patents

Abstract

本发明属于油田用坐封桥塞技术领域，尤其涉及一种可重复对接打捞式空心桥塞，包括上接头、连接管、中心管、坐封机构、胶筒组件、锚定机构和打捞机构；所述连接管的上端密封插装在上接头内，连接管的下端滑动插装在中心管内，所述的胶筒组件和锚定机构依次从上到下套装在中心管上，所述的锚定机构设置在胶筒组件的上方，中心管下部侧壁开有进液通孔。本发明解决了试采时管柱起出趟数过多的问题，本发明只需一次下管柱就能完成下桥塞胀封、丢手、打捞三个任务，大大减少了起管柱次数，节省了作业时间，提高了工作效率；同时，本发明可重复打捞，打捞成功率高，并且打捞过程无损伤，使桥塞能重复使用，有利于节约耗材。

Description

可重复对接打捞式空心桥塞

技术领域

本发明属于油田用坐封桥塞技术领域，尤其涉及一种可重复对接打捞式空心桥塞。

背景技术

桥塞的作用是油气井封层，具有施工工序少、周期短、卡封位置准确的特点，分为永久式桥塞和可取式桥塞两种。在油田的勘探开发过程中，由于油、气、水井的产层因分层试油或分层段试采等技术需要，必须采取一种临时性封堵工艺，把当前的生产层封堵掉，切断生产层在井筒内的流动通道，以便于对其它产层实施工艺措施，待工艺完成后，再解除临时封堵，建立生产层与井筒的流动通道，实现对油、气井的采油、采气生产。桥塞封堵是目前最经济有效的井筒封堵工艺，也是在井筒作业、措施改造和试油试采技术中应用范围较广的工艺方法，是油田在勘探与开发生产过程中应用最广的工艺之一。

现有技术通常使用空心桥塞+底阀的形式将当前生产层封堵掉，试采时，先在地面将管柱下端连接捅杆，一起下放到井内，利用捅杆打开底阀，生产层被打开，起出管柱在地面连接抽油泵后再下入井下进行试采，试采结束后，要解除临时封堵时，起出管柱卸下抽油泵，在地面连接打捞工具再下入井下进行打捞工作，将桥塞取出。现有技术中多次起出管柱、下放管柱，严重制约着作业效率的提升。另外，常规的桥塞打捞过程中打捞头与打捞爪之间是通过撞击卡接实现打捞的，打捞爪难免受损，不能重复利用，导致桥塞只能使用一次，造成严重的浪费。

发明内容

为解决背景技术中试采时起出管柱趟数较多，不利于提高工作效率的问题，本发明提供一种可重复对接打捞式空心桥塞，本发明只需一次下管柱就能完成下桥塞胀封、丢手、打捞三个任务，有利于提高工作效率。

本发明提供的技术方案是：一种可重复对接打捞式空心桥塞，包括上接头、连接管、中心管、坐封机构、胶筒组件、锚定机构和打捞机构；所述连接管的上端密封插装在上接头内，连接管的下端滑动插装在中心管内，所述的胶筒组件和锚定机构依次从上到下套装在中心管上，所述的锚定机构设置在胶筒组件的上方，中心管下部侧壁开有进液通孔；

所述的锚定机构包括卡爪、卡爪载体、弹簧、上椎体、下椎体和丝挡，所述的卡爪安装在卡爪载体上，卡爪的两端内侧加工有与所述的上、下椎体相匹配的锥面，卡爪的中部外侧套装有固定环，所述的固定环由两个半圆环焊合而成，所述的弹簧位于固定环和卡爪之间，卡爪在弹簧弹力的作用下具有内收的趋势，上椎体下端插入到卡爪载体上端并抵在卡爪上端的锥面上，卡爪载体上端内侧带有外凸肩环，上椎体下端外侧带有外凸的肩环，从而使得上椎体只能相对卡爪载体向下移动，所述的下椎体插入到卡爪载体的下端并螺纹连接在中心管上，下椎体抵在卡爪的下锥面上，下椎体下部外侧加工有内凹的肩环，所述的丝挡设置在内凹的肩环内并且通过螺钉连接在卡爪载体上；

所述的胶筒组件包括胶筒下挡环、边胶筒、隔环、中胶筒、胶筒上挡环和外中心管，所述的外中心管密封套装在中心管上，外中心管的下端插装在上椎体内侧，所述的边胶筒和隔环各有两个，胶筒上挡环、边胶筒、隔环、中胶筒、隔环、边胶筒和胶筒下挡环依次从上到下套装在外中心管上，胶筒下挡环与上椎体上端螺纹连接并通过销钉固定，胶筒上挡环内侧与外中心管上端螺纹连接并通过销钉固定；

所述的坐封机构包括卡键、坐封活塞、坐封剪钉、外筒、卡簧、卡簧内套和连接套，所述的胶筒上挡环外侧与外筒螺纹连接并通过销钉固定，所述的外筒与中心管和连接管连接成的组合体之间具有环形空间，所述的坐封活塞设置在环形空间内部的下部并通过坐封剪钉连接在胶筒上挡环上，环形空间下端所对应的中心管以及连接管上开有进液通孔，所述的连接套设置在环形空间内部的中部，连接套下端螺纹连接在中心管上端，连接套的上端通过丢手剪钉连接在连接管上，所述的卡簧内套设置连接套与外筒之间，所述的卡簧通过螺钉连接在外筒上，卡簧抵在卡簧内套上，所述的卡键设置在坐封活塞与胶筒上挡环连接处的内侧，卡键内侧卡接在中心管上；

所述的打捞机构包括打捞接头、打捞油管接头、打捞筒杆、打捞外筒、导向钉安装套和导向钉，所述的连接套的上端带有支撑爪，所述的打捞接头抵接在连接套上方，打捞接头的下端插装在支撑爪内，从而保证打捞接头下端不产生径向的偏移，所述的卡簧内套通过解封剪钉连接在打捞接头上，所述的打捞油管接头螺纹连接在打捞接头的上端并通过销钉固定，打捞油管接头的下端与卡簧内套抵接，从而防止解封销钉意外剪断，所述的打捞筒杆螺纹连接在打捞油管接头的上端，打捞筒杆套装在连接管上并与连接管之间间隙配合，打捞筒杆外壁带有V型换向滑道，所述的打捞外筒设置在打捞筒杆的外部，所述的导向钉安装套螺纹连接在打捞外筒下端并通过销钉固定，所述的导向钉安装在导向钉安装套上，导向钉内侧抵在打捞筒杆外壁的V型换向滑道内；

所述的V型换向滑道包括长滑道和短滑道，长滑道和短滑道交替排列，长滑道不设上死点，短滑道设置有上死点；

所述的打捞外筒上端内侧螺纹连接有轴承座，轴承座的上下两端与上接头之间分别设置有上推力轴承和下推力轴承，上接头的上部和下部分别与轴承座和打捞外筒之间设置有上轴承和下轴承，从而使轴承座与打捞外筒连接成的组合体与上接头之间可发生相对旋转，上接头的下端螺纹连接有轴承备帽并通过销钉固定，轴承备帽的上端与下轴承抵接，从而对下轴承进行限位；

所述的固定环两侧的卡爪上的卡牙倾斜方向相反，倾斜角度相同；所述的连接管的下端螺纹连接有导向椎体，所述的导向椎体上开有过液孔；所述的V型换向滑道的长滑道上端的打捞筒杆上加工有V型导向槽，进而将导向钉导入到长滑道内。

本发明的有益效果为：试采过程中使用本发明，只需一次下管柱就能完成下桥塞胀封、丢手、打捞三个任务，大大减少了起管柱次数，节省了作业时间，提高了工作效率；同时，本发明可重复打捞，打捞成功率高，并且打捞过程无损伤，有利于桥塞重复使用，有利于节约耗材。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是图1中A段的结构示意图。

图3是图1中B段的结构示意图。

图4是图1中C段的结构示意图。

图5是图1中D段的结构示意图。

图6是本发明中打捞筒杆外部的V型换向滑道的展开图。

图中：1-中心管，2-卡爪载体，3-丝挡，4-下椎体，5-卡爪，6-固定环，7-弹簧，8-下椎体，9-胶筒下挡环，10-外中心管，11-边胶筒，12-隔环，13-中胶筒，14-胶筒下挡环，15-坐封剪钉，16-卡健，17-坐封活塞，18-连接套，1801-支撑爪，19-连接管，20-丢手销钉，21-外筒，22-打捞筒杆，23-打捞接头，24-解封剪钉，25-卡簧，26-打捞油管接头，27-打捞筒杆，28-导向椎体，29-导向钉安装套，30-导向钉，31-外筒，32-轴承备帽，33-下轴承，24-下推力轴承，35-轴承座，36-推力轴承，37-上轴承，38-上接头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

结合附图，本实施例包括上接头38、连接管19、中心管1、坐封机构、胶筒组件、锚定机构和打捞机构；所述连接管19的上端密封插装在上接头38内，连接管19的下端滑动插装在中心管1内，所述的胶筒组件和锚定机构依次从上到下套装在中心管1上，所述的锚定机构设置在胶筒组件的上方，中心管1下部侧壁开有进液通孔。

所述的锚定机构包括卡爪5、卡爪载体2、弹簧7、上椎体8、下椎体4和丝挡3，所述的卡爪5安装在卡爪载体2上，卡爪5的两端内侧加工有与所述的上、下椎体8、4相匹配的锥面，卡爪5的中部外侧套装有固定环6，所述的固定环6由两个半圆环焊合而成，所述的弹簧7位于固定环6和卡爪5之间，卡爪5在弹簧7弹力的作用下具有内收的趋势，上椎体8下端插入到卡爪载体2上端并抵在卡爪5上端的锥面上，卡爪载体2上端内侧带有外凸肩环，上椎体8下端外侧带有外凸的肩环，从而使得上椎体8只能相对卡爪载体2向下移动，所述的下椎体4插入到卡爪载体2的下端并螺纹连接在中心管1上，下椎体4抵在卡爪5的下锥面上，下椎体4下部外侧加工有内凹的肩环，所述的丝挡3设置在内凹的肩环内并且通过螺钉连接在卡爪载体2上。

所述的胶筒组件包括胶筒下挡环9、边胶筒11、隔环12、中胶筒13、胶筒上挡环14和外中心管10，所述的外中心管10密封套装在中心管1上，外中心管10的下端插装在上椎体8内侧，所述的边胶筒11和隔环12各有两个，胶筒上挡环14、边胶筒11、隔环12、中胶筒13、隔环12、边胶筒11和胶筒下挡环9依次从上到下套装在外中心管10上，胶筒下挡环9与上椎体8上端螺纹连接并通过销钉固定，胶筒上挡环14内侧与外中心管10上端螺纹连接并通过销钉固定。

所述的坐封机构包括卡键16、坐封活塞17、坐封剪钉15、外筒21、卡簧25、卡簧内套22和连接套18，所述的胶筒上挡环14外侧与外筒21螺纹连接并通过销钉固定，所述的外筒21与中心管1和连接管19连接成的组合体之间具有环形空间，所述的坐封活塞17设置在环形空间内部的下部并通过坐封剪钉15连接在胶筒上挡环14上，环形空间下端所对应的中心管1以及连接管19上开有进液通孔，所述的连接套18设置在环形空间内部的中部，连接套18下端螺纹连接在中心管1上端，连接套18的上端通过丢手剪钉20连接在连接管19上，所述的卡簧内套22设置连接套18与外筒21之间，所述的卡簧25通过螺钉连接在外筒21上，卡簧25抵在卡簧内套22上，所述的卡键16设置在坐封活塞17与胶筒上挡环14连接处的内侧，卡键16内侧卡接在中心管1上。

所述的打捞机构包括打捞接头23、打捞油管接头26、打捞筒杆27、打捞外筒31、导向钉安装套29和导向钉30，所述的连接套18的上端带有支撑爪1801，所述的打捞接头23抵接在连接套18上方，打捞接头23的下端插装在支撑爪1801内，从而保证打捞接头23下端不产生径向的偏移，所述的卡簧内套22通过解封剪钉24连接在打捞接头23上，所述的打捞油管接头26螺纹连接在打捞接头23的上端并通过销钉固定，打捞油管接头26的下端与卡簧内套22抵接，从而防止解封销钉24意外剪断，所述的打捞筒杆27螺纹连接在打捞油管接头26的上端，打捞筒杆27套装在连接管19上并与连接管19之间间隙配合，打捞筒杆27外壁带有V型换向滑道，所述的打捞外筒31设置在打捞筒杆27的外部，所述的导向钉安装套29螺纹连接在打捞外筒31下端并通过销钉固定，所述的导向钉30安装在导向钉安装套29上，导向钉30内侧抵在打捞筒杆27外壁的V型换向滑道内。

所述的V型换向滑道包括长滑道和短滑道，长滑道和短滑道交替排列，长滑道不设上死点，短滑道设置有上死点。

所述的打捞外筒31上端内侧螺纹连接有轴承座35，轴承座35的上下两端与上接头38之间分别设置有上推力轴承36和下推力轴承34，上接头38的上部和下部分别与轴承座35和打捞外筒31之间设置有上轴承37和下轴承33，从而使轴承座35与打捞外筒31连接成的组合体与上接头38之间可发生相对旋转，上接头38的下端螺纹连接有轴承备帽32并通过销钉固定，轴承备帽32的上端与下轴承33抵接，从而对下轴承33进行限位。

所述的固定环6两侧的卡爪5上的卡牙倾斜方向相反，倾斜角度相同，目的是使本发明具有双向锚定力，增加了锚定的稳固性。

所述的连接管19的下端螺纹连接有导向椎体28，导向椎体28的作用是方便打捞时连接管19顺利进入空心桥塞的中心，有利于提高打捞成功率，所述的导向椎体28上开有过液孔。

所述的V型换向滑道的长滑道上端的打捞筒杆27上加工有V型导向槽，进而将导向钉30导入到长滑道内，有利的保证了打捞下放时无论导向钉30在打捞筒杆27的哪一个相位角上，导向钉30与打捞筒杆27接触后，都能顺利的进入长滑道，有利于提高打捞成功率。本发明的使用过程是：

将本发明上端与抽油泵相连接，下端与丝堵相连接，一同下放到生产层。

坐封：向连接管19及中心管1内打压，液体从中心管1及连接管19上的进液通孔进入，推动坐封活塞17上行，将坐封销钉15剪断，卡键16向外弹进入环形空间，胶筒上挡环14带动外筒21以及胶筒组件上行，推动上椎体8继续进入卡爪载体2内，由于下椎体4不动，所以上椎体8将推力作用在卡爪5上，将卡爪5推出，卡爪5完全被推出后，卡爪5的卡牙锚定在套管内壁上，实现锚定；继续打压，外中心管10继续下行，胶筒下挡环9向上挤压胶筒，使胶筒膨胀坐封，此时卡簧25卡接在卡簧内套22上，锁定了本发明的坐封和锚定。

丢手：坐封完成后，上提管柱，上接头38、连接管19和打捞外筒31上行，将丢手销钉20剪断，此时导向钉30滑到长滑道内，由于长滑道没有上死点，所以导向钉30从打捞筒杆27上端滑出，实现丢手。地面体现为卸下一根管柱完井生产。

打捞：生产结束后，在地面续接一根管柱将上提部分重新下放，在导向椎体28的导向作用下，连接管19重新进入到空心桥塞的中心，此时导向钉30从长滑道进入，再次上提管柱，导向钉30进入短滑道内并卡在上死点处，实现打捞。打捞的过程中轴承座35和打捞外筒31通过轴承相对上接头38及管柱旋转，而管柱并不旋转，降低了地面打捞作业难度。

本发明只需一次下管柱就能完成下桥塞胀封、丢手、打捞三个任务，大大减少了起管柱次数，节省了作业时间，提高了工作效率；同时，本发明可重复打捞，打捞成功率高，并且打捞过程无损伤，有利于桥塞的重复使用，有利于节约耗材。

Claims (4)

1.一种可重复对接打捞式空心桥塞，其特征在于：包括上接头(38)、连接管(19)、中心管(1)、坐封机构、胶筒组件、锚定机构和打捞机构；所述连接管(19)的上端密封插装在上接头(38)内，连接管(19)的下端滑动插装在中心管(1)内，所述的胶筒组件和锚定机构依次从上到下套装在中心管(1)上，所述的锚定机构设置在胶筒组件的上方，中心管(1)下部侧壁开有进液通孔；

所述的锚定机构包括卡爪(5)、卡爪载体(2)、弹簧(7)、上椎体(8)、下椎体(4)和丝挡(3)，所述的卡爪(5)安装在卡爪载体(2)上，卡爪(5)的两端内侧加工有与所述的上、下椎体(8、4)相匹配的锥面，卡爪(5)的中部外侧套装有固定环(6)，所述的固定环(6)由两个半圆环焊合而成，所述的弹簧(7)位于固定环(6)和卡爪(5)之间，卡爪(5)在弹簧(7)弹力的作用下具有内收的趋势，上椎体(8)下端插入到卡爪载体(2)上端并抵在卡爪(5)上端的锥面上，卡爪载体(2)上端内侧带有外凸肩环，上椎体(8)下端外侧带有外凸的肩环，从而使得上椎体(8)只能相对卡爪载体(2)向下移动，所述的下椎体(4)插入到卡爪载体(2)的下端并螺纹连接在中心管(1)上，下椎体(4)抵在卡爪(5)的下锥面上，下椎体(4)下部外侧加工有内凹的肩环，所述的丝挡(3)设置在内凹的肩环内并且通过螺钉连接在卡爪载体(2)上；

所述的胶筒组件包括胶筒下挡环(9)、边胶筒(11)、隔环(12)、中胶筒(13)、胶筒上挡环(14)和外中心管(10)，所述的外中心管(10)密封套装在中心管(1)上，外中心管(10)的下端插装在上椎体(8)内侧，所述的边胶筒(11)和隔环(12)各有两个，胶筒上挡环(14)、边胶筒(11)、隔环(12)、中胶筒(13)、隔环(12)、边胶筒(11)和胶筒下挡环(9)依次从上到下套装在外中心管(10)上，胶筒下挡环(9)与上椎体(8)上端螺纹连接并通过销钉固定，胶筒上挡环(14)内侧与外中心管(10)上端螺纹连接并通过销钉固定；

所述的坐封机构包括卡键(16)、坐封活塞(17)、坐封剪钉(15)、外筒(21)、卡簧(25)、卡簧内套(22)和连接套(18)，所述的胶筒上挡环(14)外侧与外筒(21)螺纹连接并通过销钉固定，所述的外筒(21)与中心管(1)和连接管(19)连接成的组合体之间具有环形空间，所述的坐封活塞(17)设置在环形空间内部的下部并通过坐封剪钉(15)连接在胶筒上挡环(14)上，环形空间下端所对应的中心管(1)以及连接管(19)上开有进液通孔，所述的连接套(18)设置在环形空间内部的中部，连接套(18)下端螺纹连接在中心管(1)上端，连接套(18)的上端通过丢手剪钉(20)连接在连接管(19)上，所述的卡簧内套(22)设置连接套(18)与外筒(21)之间，所述的卡簧(25)通过螺钉连接在外筒(21)上，卡簧(25)抵在卡簧内套(22)上，所述的卡键(16)设置在坐封活塞(17)与胶筒上挡环(14) 连接处的内侧，卡键(16)内侧卡接在中心管(1)上；

所述的打捞机构包括打捞接头(23)、打捞油管接头(26)、打捞筒杆(27)、打捞外筒(31)、导向钉安装套(29)和导向钉(30)，所述的连接套(18)的上端带有支撑爪(1801)，所述的打捞接头(23)抵接在连接套(18)上方，打捞接头(23)的下端插装在支撑爪(1801)内，从而保证打捞接头(23)下端不产生径向的偏移，所述的卡簧内套(22)通过解封剪钉(24)连接在打捞接头(23)上，所述的打捞油管接头(26)螺纹连接在打捞接头(23)的上端并通过销钉固定，打捞油管接头(26)的下端与卡簧内套(22)抵接，从而防止解封销钉(24)意外剪断，所述的打捞筒杆(27)螺纹连接在打捞油管接头(26)的上端，打捞筒杆(27)套装在连接管(19)上并与连接管(19)之间间隙配合，打捞筒杆(27)外壁带有V型换向滑道，所述的打捞外筒(31)设置在打捞筒杆(27)的外部，所述的导向钉安装套(29)螺纹连接在打捞外筒(31)下端并通过销钉固定，所述的导向钉(30)安装在导向钉安装套(29)上，导向钉(30)内侧抵在打捞筒杆(27)外壁的V型换向滑道内；

所述的V型换向滑道包括长滑道和短滑道，长滑道和短滑道交替排列，长滑道不设上死点，短滑道设置有上死点；

所述的打捞外筒(31)上端内侧螺纹连接有轴承座(35)，轴承座(35)的上下两端与上接头(38)之间分别设置有上推力轴承(36)和下推力轴承(34)，上接头(38)的上部和下部分别与轴承座(35)和打捞外筒(31)之间设置有上轴承(37)和下轴承(33)，从而使轴承座(35)与打捞外筒(31)连接成的组合体与上接头(38)之间可发生相对旋转，上接头(38)的下端螺纹连接有轴承备帽(32)并通过销钉固定，轴承备帽(32)的上端与下轴承(33)抵接，从而对下轴承(33)进行限位。

2.根据权利要求1所述的一种可重复对接打捞式空心桥塞，其特征在于：所述的固定环(6)两侧的卡爪(5)上的卡牙倾斜方向相反，倾斜角度相同。

3.根据权利要求1所述的一种可重复对接打捞式空心桥塞，其特征在于：所述的连接管(19)的下端螺纹连接有导向椎体(28)，所述的导向椎体(28)上开有过液孔。

4.根据权利要求1所述的一种可重复对接打捞式空心桥塞，其特征在于：所述的V型换向滑道的长滑道上端的打捞筒杆(27)上加工有V型导向槽，进而将导向钉(30)导入到长滑道内。