CN110374548B - 一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具及其使用方法,包括自锁头、芯轴、胶碗和压帽,其中自锁头上端连接芯轴,所述芯轴套接于胶碗内侧,其中芯轴另一端连接压帽,还包括可溶解盘、密封滑套和前置密封盘,其中可溶解盘设置于自锁头内部并与自锁头密封连接,其中可溶解盘上下均为密封空气腔,所述密封滑套可剪切密封固定于芯轴的芯轴中心孔内,其中芯轴壁体内轴向设置有仿L型孔,其中仿L型孔与芯轴中心孔连通并由密封滑套侧壁封堵,其中仿L型孔内充填可加速溶解可溶解盘的溶解介质,所述前置密封盘设置于自锁头内部前端并与自锁头密封连接。
Description
技术领域
本发明属于油田勘探开发井下作业用具技术领域,尤其涉及一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具及其使用方法。
背景技术
固井完成后井筒为封闭腔体,为了给后期压裂改造提供泵送循环通道,需打开完井管柱趾端的一处,沟通井筒与地层。常规采用连续油管或电缆携带井下爬行器采用水力或火力射孔枪射孔实现这一目的,连续油管或电缆作业组织协调耗时、费用另计,起下等作业时间长,对于储层深度超过3500m、水平段长度超过1500m的井,上述方式则因连续油管柔性特征加力下压无效,爬行器对井筒清洁度有要求,导致工具无法送达管柱趾端而无法改造。采用将管柱趾端液流通道建立与套管操作相结合,用于以省去下工具射孔作业,既规避了目前无技术手段送达的现状,同时减少了因起下工具带来的作业时间长,作业效率低,施工费用高、风险大的问题。专利公开号为CN107288602A公开了一种电控趾端压裂滑套,该发明基于无限电磁波控制,其特点是:机构多、结构复杂,工具壁厚,内径小。专利公开号为CN105089598A公开了一种爆破启动滑套,该发明提供的启动式压裂控制阀,通过井口加压方式击碎工具内预置的爆破阀,液体进入活塞腔推动活塞,露出压裂端口建立压裂通道,存在内置滑套、空气腔设计导致工具壁厚,内径小。这类工具结构设计复杂,但为确保下钻、满足固井环节水泥上返等要求,外径最大仅能同下入套管接箍外径,导致内通径小,管串内径变化较大,固井时常规固井胶塞不能通过,需采用中心杆小,胶塞皮碗材质好的特殊固井胶塞(同时满足套管部分大内径及滑套工具部分小内径水泥刮削的需要),由于胶塞皮碗材质所需橡胶材质制造水平国内与国外有一定差距,面临垄断,工具采购不易,价格高昂。
施工现场使用需要配备趾端滑套和固井胶塞工具本身工具各自功能单一,作为完井工具的必须至少各一个,之间互相影响,且后期完井管柱无法直接试压,为最小程度的缩小改动范围,考虑把矛盾解决在这两者工具之间。但是,从现有技术中公开的两种工具的具体结构我们发现,趾端滑套和固井胶塞工具本身为两个工具作为完井工具的必须品,未见将两种工具功能组合在一起,并实现上述要求。因此,现实生活中迫切需要设计一种能够具有满足固井的固井胶塞和管柱泵送通道建立的趾端开启阀趾端滑套的多功能组合工具及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具及其使用方法,克服了现有技术中1:连续油管或电缆作业组织协调耗时、费用另计,起下等作业时间长,对于储层深度超过3500m、水平段长度超过1500m的井,同时因连续油管柔性特征加力下压无效,爬行器对井筒清洁度有要求,导致工具无法送达管柱趾端而无法改造;2:现有技术机构多、结构复杂,工具壁厚,内径小;3:现有技术没有将趾端滑套和固井胶塞这两种工具功能组合在一起等问题。
为了解决技术问题,本发明的技术方案是:一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头、芯轴、胶碗和第一压帽,其中自锁头上端连接芯轴,所述芯轴套接于胶碗内侧,其中芯轴另一端连接第一压帽,还包括可溶解盘、密封滑套和前置密封盘,其中可溶解盘设置于自锁头内部并与自锁头密封连接,其中可溶解盘上下均为密封空气腔,所述密封滑套可剪切密封固定于芯轴的芯轴中心孔内,其中芯轴壁体内轴向设置有仿L型孔,其中仿L型孔与芯轴中心孔连通并由密封滑套侧壁封堵,其中仿L型孔内充填可加速溶解可溶解盘的溶解介质,所述前置密封盘设置于自锁头内部前端并与自锁头密封连接。
优选的,所述自锁头由中心孔、中孔、上端螺纹孔、密封圈槽和尾部斜面组成,其中自锁头内侧自下至上依次由中心孔、中孔和上端螺纹孔贯穿连接,所述自锁头外侧下端设有密封圈槽,其中自锁头外侧上端设有尾部斜面,所述芯轴下端套接于自锁头的上端螺纹孔内并且通过螺纹连接,所述可溶解盘设置于中孔内并与自锁头通过密封圈密封,同时芯轴下端对可溶解盘进一步限位,所述前置密封盘设置于自锁头下端的中心孔内并与自锁头通过密封圈密封。
优选的,所述芯轴由芯轴中心孔、锁环限位台、凸台、螺纹端、剪钉孔、仿L型孔和螺纹孔,其中芯轴中心孔贯穿芯轴,所述芯轴中心孔下端的宽径段孔径小于自锁头中孔的孔径,其中芯轴中心孔中间部位的缩径段孔径小于芯轴中心孔下端的孔径,其中密封滑套设置于芯轴中心孔的中间部位,其中芯轴中心孔的宽径段和缩径段的长度均大于密封滑套的长度,所述芯轴外侧下端至上依次设有锁环限位台和凸台,其中胶碗套接于芯轴外侧并通过凸台进行下端限位,所述芯轴外侧上端设有螺纹端,其中螺纹端与第一压帽螺纹连接,所述芯轴芯轴中心孔中间部位径向设有剪钉孔,其中剪钉孔内设置有剪钉,所述剪钉将芯轴和密封滑套固定,所述仿L型孔底部高于剪钉孔的设置位置,其中仿L型孔轴向孔段尾部设有螺纹孔,其中螺纹孔内安装有第二压帽。
优选的,所述密封滑套包括剪钉槽、上密封圈槽和下密封圈槽,其中剪钉槽与剪钉孔的位置相适配,其中剪钉设置于剪钉槽与剪钉孔中,所述上密封圈槽设置于仿L型孔壁体内出口上端,其中上密封圈槽通过与密封圈配合将密封滑套和芯轴上部密封,所述下密封圈槽设置于剪钉槽下部,其中下密封圈槽通过与密封圈配合将密封滑套和芯轴下部密封,所述密封滑套整体设置于芯轴芯轴中心孔中间部位的缩径段并且密封滑套与芯轴通过剪钉连接,其中剪钉的剪切力大于固井后套管试压压力小于压裂前套管试压压力。
优选的,所述可溶解盘由可溶材料制成,其中可溶解盘遇到溶解介质时24h内承压大于压裂前套管试压压力10%,24h后承压小于压裂前套管试压压力10%。
优选的,还包括密封圈和锁环,其中密封圈设置于密封圈槽处并与密封圈槽相适配,所述锁环由马牙扣和内部锥孔组成,其中锁环套接于自锁头与芯轴连接处,所述锁环内部设有内部锥孔,其中内部锥孔的角度与自锁头的尾部斜面角度相同,所述锁环外部设有马牙扣。
优选的,所述第一压帽内部设有内螺纹,其中内螺纹与芯轴的螺纹端相适配,其中第一压帽的内螺纹与芯轴尾部的螺纹端进行连接,所述胶碗和第一压帽依次套接于芯轴外侧,其中胶碗的下端抵于自锁头的凸台处进行限位。
优选的,一种如上任一项所述的趾端滑套与固井胶塞的组合工具的使用方法,包括以下步骤:
步骤1)在完井管柱下部安装碰压短节、浮箍和浮鞋下入井筒内;
步骤2)正向挤注水泥一段时间后,待水泥浆后面尾椎至少高于趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置时停止挤注,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置以下为井筒容积数量的隔离液,接着从井口投入趾端滑套与固井胶塞的组合工具,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置以下井筒充满隔离液;
步骤3)降低泵速继续顶替清水,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具刮扫套管内的水泥并坐落在碰压短节内,其中在自锁头处通过密封圈进行密封,接着附加3~5MPa进行碰压,放压检查回流关井候凝,完成固井;
步骤4)对管柱进行压裂前套管试压,达到限压值时,密封滑套与芯轴之间的连接被剪断,接着密封滑套经芯轴芯轴中心孔宽径段下落,密封滑套与芯轴之间密封失效落至可溶解盘上,其中预置于芯轴壁体内的仿L型孔内的溶解介质流出,经芯轴中心孔流至可溶解盘上,可溶解盘继续承压,压裂前套管试压完成;
步骤5)压裂前套管试压24h后可溶解盘承压能力减低,在上部管柱液体重力作用下或井口略微加压,可溶解盘破裂,下推前置密封盘脱出自锁头进入隔离液中,管柱内与地层连通,接着进行压裂。
相对于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本发明将趾端滑套和固井胶塞工具组合在一起,形成多功能组合工具,化解了现有技术中趾端滑套和固井胶塞相互限制的矛盾,解决了目前采用套管接趾端滑套工具完井管柱无法直接试压的问题,压裂端口开启泵送通道建立更加可靠,管柱其它部分不变动,保证管柱功能的前提下,减少工具数量,工具费用降低,管柱长度进一步缩短,一次投放,完成固井、压裂试压及压裂端口开启等多种用途,简化了工艺环节,操作简便,设计非常巧妙,作业时间短,安全风险低,各项资源均不同程度得到节约;
(2)本发明开创性地将趾端滑套功能集成设计于固井胶塞芯轴里,工具集成化设计,一改趾端滑套功能的结构由原来为保证胶塞通过且满足工具下入所需小外径因此只能径向设计于14.91mm壁厚的狭小空间设计尺寸不足的问题,改为机构胶塞芯轴轴向放置,可设计尺寸富裕,彻底解决了制约趾端滑套机构设计与胶塞通过所需工具大通径的矛盾,避免了胶塞入座前途经缩径,需采用小中心杆胶塞,对特殊材质胶塞皮碗的需求;本发明轴向设计尺寸富裕,封堵、开启功能设计更为可靠;
(3)本发明采用可溶解盘、密封滑套、内变径芯轴及前置密封盘组合完成固井及压裂试压,可溶解盘可控溶解介质进端口延时开启,解决了目前套管接趾端滑套工具只能压裂试压前开启压裂端口后需采用其它方式试压或不能试压的问题,实现了试压与压裂端口开启功能双实现;
(4)本发明采用仿L型孔实现可溶解盘与其匹配溶解介质一体设计,可溶解盘溶解、端口开启不依存其它手段,使用简便,可靠性高,本发明的这种设计还产生了进一步的技术效果,即将趾端滑套功能集成于胶塞芯轴处轴向放置于管柱底部,采用在水泥浆后面尾椎胶塞坐落位置以下井筒容积数量的隔离液,用于使得胶塞坐落位置以下井筒充满隔离液,可控溶解端口朝向井底,工具外直接接触液体环境而非凝固的固井水泥,待可溶解盘溶解后管柱内部与地层连通,免去了前期趾端滑套在端口开启功能设计时还需兼顾考虑击穿水泥环成功率的问题,功能需求变单一,简化了工具设计,端口开启成功率进一步提高。
附图说明
图1、本发明一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具的结构示意图;
图2、本发明一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具套接于碰压短节的结构示意图;
图3、本发明一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具套接于碰压短节使用时的示意图。
附图标记说明:
1-自锁头,2-密封圈,3-锁环,4-芯轴,5-胶碗,6-可溶解盘,7-密封滑套,8-剪钉,9-第一压帽,10-前置密封盘,11-溶解介质,12-第二压帽,13-隔离液,14-碰压短节;
101-中心孔,102-中孔,103-上端螺纹孔,104-密封圈槽,105-尾部斜面;
301-马牙扣,302-内部锥孔;
401-芯轴中心孔,402-锁环限位台,403-凸台,404-螺纹端,405-剪钉孔,406-仿L型孔,407-螺纹孔;
701-剪钉槽,702-上密封圈槽,703-下密封圈槽;
901-内螺纹。
具体实施方式
下面结合实施例描述本发明具体实施方式:
需要说明的是,本说明书所示意的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明所述的自锁头、芯轴、胶碗、密封滑套、前置密封盘、第一压帽、碰压短节、浮箍和浮鞋均为现有技术,同时可溶解盘、溶解介质(溶解介质用于在规定时间内溶解可溶解盘)、隔离液也均为现有技术。
实施例1
如图1所示,本发明公开了一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头1、芯轴4、胶碗5和第一压帽9,其中自锁头1上端连接芯轴4,所述芯轴4套接于胶碗5内侧,其中芯轴4另一端连接第一压帽9,还包括可溶解盘6、密封滑套7和前置密封盘10,其中可溶解盘6设置于自锁头1内部并与自锁头1密封连接,其中可溶解盘6上下均为密封空气腔,所述密封滑套7可剪切密封固定于芯轴4的芯轴中心孔401内,其中芯轴4壁体内轴向设置有仿L型孔406,其中仿L型孔406与芯轴中心孔401连通并由密封滑套7侧壁封堵,其中仿L型孔406内充填可加速溶解可溶解盘6的溶解介质11,所述前置密封盘10设置于自锁头1内部前端并与自锁头1密封连接。
实施例2
如图1所示,本发明公开了一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头1、芯轴4、胶碗5和第一压帽9,其中自锁头1上端连接芯轴4,所述芯轴4套接于胶碗5内侧,其中芯轴4另一端连接第一压帽9,还包括可溶解盘6、密封滑套7和前置密封盘10,其中可溶解盘6设置于自锁头1内部并与自锁头1密封连接,其中可溶解盘6上下均为密封空气腔,所述密封滑套7可剪切密封固定于芯轴4的芯轴中心孔401内,其中芯轴4壁体内轴向设置有仿L型孔406,其中仿L型孔406与芯轴中心孔401连通并由密封滑套7侧壁封堵,其中仿L型孔406内充填可加速溶解可溶解盘6的溶解介质11,所述前置密封盘10设置于自锁头1内部前端并与自锁头1密封连接。
如图1所示,优选的,所述自锁头1由中心孔101、中孔102、上端螺纹孔103、密封圈槽104和尾部斜面105组成,其中自锁头1内侧自下至上依次由中心孔101、中孔102和上端螺纹孔103贯穿连接,所述自锁头1外侧下端设有密封圈槽104,其中自锁头1外侧上端设有尾部斜面105,所述芯轴4下端套接于自锁头1的上端螺纹孔103内并且通过螺纹连接,所述可溶解盘6设置于中孔102内并与自锁头1通过密封圈密封,同时芯轴4下端对可溶解盘6进一步限位,所述前置密封盘10设置于自锁头1下端的中心孔101内并与自锁头1通过密封圈密封。
实施例3
如图1所示,本发明公开了一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头1、芯轴4、胶碗5和第一压帽9,其中自锁头1上端连接芯轴4,所述芯轴4套接于胶碗5内侧,其中芯轴4另一端连接第一压帽9,还包括可溶解盘6、密封滑套7和前置密封盘10,其中可溶解盘6设置于自锁头1内部并与自锁头1密封连接,其中可溶解盘6上下均为密封空气腔,所述密封滑套7可剪切密封固定于芯轴4的芯轴中心孔401内,其中芯轴4壁体内轴向设置有仿L型孔406,其中仿L型孔406与芯轴中心孔401连通并由密封滑套7侧壁封堵,其中仿L型孔406内充填可加速溶解可溶解盘6的溶解介质11,所述前置密封盘10设置于自锁头1内部前端并与自锁头1密封连接。
如图1所示,优选的,所述自锁头1由中心孔101、中孔102、上端螺纹孔103、密封圈槽104和尾部斜面105组成,其中自锁头1内侧自下至上依次由中心孔101、中孔102和上端螺纹孔103贯穿连接,所述自锁头1外侧下端设有密封圈槽104,其中自锁头1外侧上端设有尾部斜面105,所述芯轴4下端套接于自锁头1的上端螺纹孔103内并且通过螺纹连接,所述可溶解盘6设置于中孔102内并与自锁头1通过密封圈密封,同时芯轴4下端对可溶解盘6进一步限位,所述前置密封盘10设置于自锁头1下端的中心孔101内并与自锁头1通过密封圈密封。
如图1所示,优选的,所述芯轴4由芯轴中心孔401、锁环限位台402、凸台403、螺纹端404、剪钉孔405、仿L型孔406和螺纹孔407,其中芯轴中心孔401贯穿芯轴4,所述芯轴中心孔401下端的宽径段孔径小于自锁头1中孔102的孔径,其中芯轴中心孔401中间部位的缩径段孔径小于芯轴中心孔401下端的孔径,其中密封滑套7设置于芯轴中心孔401的中间部位,其中芯轴中心孔401的宽径段和缩径段的长度均大于密封滑套7的长度,所述芯轴4外侧下端至上依次设有锁环限位台402和凸台403,其中胶碗5套接于芯轴4外侧并通过凸台403进行下端限位,所述芯轴4外侧上端设有螺纹端404,其中螺纹端404与第一压帽9螺纹连接,所述芯轴4芯轴中心孔401中间部位径向设有剪钉孔405,其中剪钉孔405内设置有剪钉8,所述剪钉8将芯轴4和密封滑套7固定,所述仿L型孔406底部高于剪钉孔405的设置位置,其中仿L型孔406轴向孔段尾部设有螺纹孔407,其中螺纹孔407内安装有第二压帽12。
实施例4
如图1所示,本发明公开了一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头1、芯轴4、胶碗5和第一压帽9,其中自锁头1上端连接芯轴4,所述芯轴4套接于胶碗5内侧,其中芯轴4另一端连接第一压帽9,还包括可溶解盘6、密封滑套7和前置密封盘10,其中可溶解盘6设置于自锁头1内部并与自锁头1密封连接,其中可溶解盘6上下均为密封空气腔,所述密封滑套7可剪切密封固定于芯轴4的芯轴中心孔401内,其中芯轴4壁体内轴向设置有仿L型孔406,其中仿L型孔406与芯轴中心孔401连通并由密封滑套7侧壁封堵,其中仿L型孔406内充填可加速溶解可溶解盘6的溶解介质11,所述前置密封盘10设置于自锁头1内部前端并与自锁头1密封连接。
如图1所示,优选的,所述自锁头1由中心孔101、中孔102、上端螺纹孔103、密封圈槽104和尾部斜面105组成,其中自锁头1内侧自下至上依次由中心孔101、中孔102和上端螺纹孔103贯穿连接,所述自锁头1外侧下端设有密封圈槽104,其中自锁头1外侧上端设有尾部斜面105,所述芯轴4下端套接于自锁头1的上端螺纹孔103内并且通过螺纹连接,所述可溶解盘6设置于中孔102内并与自锁头1通过密封圈密封,同时芯轴4下端对可溶解盘6进一步限位,所述前置密封盘10设置于自锁头1下端的中心孔101内并与自锁头1通过密封圈密封。
如图1所示,优选的,所述芯轴4由芯轴中心孔401、锁环限位台402、凸台403、螺纹端404、剪钉孔405、仿L型孔406和螺纹孔407,其中芯轴中心孔401贯穿芯轴4,所述芯轴中心孔401下端的宽径段孔径小于自锁头1中孔102的孔径,其中芯轴中心孔401中间部位的缩径段孔径小于芯轴中心孔401下端的孔径,其中密封滑套7设置于芯轴中心孔401的中间部位,其中芯轴中心孔401的宽径段和缩径段的长度均大于密封滑套7的长度,所述芯轴4外侧下端至上依次设有锁环限位台402和凸台403,其中胶碗5套接于芯轴4外侧并通过凸台403进行下端限位,所述芯轴4外侧上端设有螺纹端404,其中螺纹端404与第一压帽9螺纹连接,所述芯轴4芯轴中心孔401中间部位径向设有剪钉孔405,其中剪钉孔405内设置有剪钉8,所述剪钉8将芯轴4和密封滑套7固定,所述仿L型孔406底部高于剪钉孔405的设置位置,其中仿L型孔406轴向孔段尾部设有螺纹孔407,其中螺纹孔407内安装有第二压帽12。
如图1所示,优选的,所述密封滑套7包括剪钉槽701、上密封圈槽702和下密封圈槽703,其中剪钉槽701与剪钉孔405的位置相适配,其中剪钉8设置于剪钉槽701与剪钉孔405中,所述上密封圈槽702设置于仿L型孔406壁体内出口上端,其中上密封圈槽702通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4上部密封,所述下密封圈槽703设置于剪钉槽701下部,其中下密封圈槽703通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4下部密封,所述密封滑套7整体设置于芯轴4芯轴中心孔401中间部位的缩径段并且密封滑套7与芯轴4通过剪钉8连接,其中剪钉8的剪切力大于固井后套管试压压力小于压裂前套管试压压力。
实施例5
如图1所示,本发明公开了一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头1、芯轴4、胶碗5和第一压帽9,其中自锁头1上端连接芯轴4,所述芯轴4套接于胶碗5内侧,其中芯轴4另一端连接第一压帽9,还包括可溶解盘6、密封滑套7和前置密封盘10,其中可溶解盘6设置于自锁头1内部并与自锁头1密封连接,其中可溶解盘6上下均为密封空气腔,所述密封滑套7可剪切密封固定于芯轴4的芯轴中心孔401内,其中芯轴4壁体内轴向设置有仿L型孔406,其中仿L型孔406与芯轴中心孔401连通并由密封滑套7侧壁封堵,其中仿L型孔406内充填可加速溶解可溶解盘6的溶解介质11,所述前置密封盘10设置于自锁头1内部前端并与自锁头1密封连接。
如图1所示,优选的,所述自锁头1由中心孔101、中孔102、上端螺纹孔103、密封圈槽104和尾部斜面105组成,其中自锁头1内侧自下至上依次由中心孔101、中孔102和上端螺纹孔103贯穿连接,所述自锁头1外侧下端设有密封圈槽104,其中自锁头1外侧上端设有尾部斜面105,所述芯轴4下端套接于自锁头1的上端螺纹孔103内并且通过螺纹连接,所述可溶解盘6设置于中孔102内并与自锁头1通过密封圈密封,同时芯轴4下端对可溶解盘6进一步限位,所述前置密封盘10设置于自锁头1下端的中心孔101内并与自锁头1通过密封圈密封。
如图1所示,优选的,所述芯轴4由芯轴中心孔401、锁环限位台402、凸台403、螺纹端404、剪钉孔405、仿L型孔406和螺纹孔407,其中芯轴中心孔401贯穿芯轴4,所述芯轴中心孔401下端的宽径段孔径小于自锁头1中孔102的孔径,其中芯轴中心孔401中间部位的缩径段孔径小于芯轴中心孔401下端的孔径,其中密封滑套7设置于芯轴中心孔401的中间部位,其中芯轴中心孔401的宽径段和缩径段的长度均大于密封滑套7的长度,所述芯轴4外侧下端至上依次设有锁环限位台402和凸台403,其中胶碗5套接于芯轴4外侧并通过凸台403进行下端限位,所述芯轴4外侧上端设有螺纹端404,其中螺纹端404与第一压帽9螺纹连接,所述芯轴4芯轴中心孔401中间部位径向设有剪钉孔405,其中剪钉孔405内设置有剪钉8,所述剪钉8将芯轴4和密封滑套7固定,所述仿L型孔406底部高于剪钉孔405的设置位置,其中仿L型孔406轴向孔段尾部设有螺纹孔407,其中螺纹孔407内安装有第二压帽12。
如图1所示,优选的,所述密封滑套7包括剪钉槽701、上密封圈槽702和下密封圈槽703,其中剪钉槽701与剪钉孔405的位置相适配,其中剪钉8设置于剪钉槽701与剪钉孔405中,所述上密封圈槽702设置于仿L型孔406壁体内出口上端,其中上密封圈槽702通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4上部密封,所述下密封圈槽703设置于剪钉槽701下部,其中下密封圈槽703通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4下部密封,所述密封滑套7整体设置于芯轴4芯轴中心孔401中间部位的缩径段并且密封滑套7与芯轴4通过剪钉8连接,其中剪钉8的剪切力大于固井后套管试压压力小于压裂前套管试压压力。
优选的,所述可溶解盘6由可溶材料制成,其中可溶解盘6遇到溶解介质11时24h内承压大于压裂前套管试压压力10%,24h后承压小于压裂前套管试压压力10%。
实施例6
如图1所示,本发明公开了一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头1、芯轴4、胶碗5和第一压帽9,其中自锁头1上端连接芯轴4,所述芯轴4套接于胶碗5内侧,其中芯轴4另一端连接第一压帽9,还包括可溶解盘6、密封滑套7和前置密封盘10,其中可溶解盘6设置于自锁头1内部并与自锁头1密封连接,其中可溶解盘6上下均为密封空气腔,所述密封滑套7可剪切密封固定于芯轴4的芯轴中心孔401内,其中芯轴4壁体内轴向设置有仿L型孔406,其中仿L型孔406与芯轴中心孔401连通并由密封滑套7侧壁封堵,其中仿L型孔406内充填可加速溶解可溶解盘6的溶解介质11,所述前置密封盘10设置于自锁头1内部前端并与自锁头1密封连接。
如图1所示,优选的,所述自锁头1由中心孔101、中孔102、上端螺纹孔103、密封圈槽104和尾部斜面105组成,其中自锁头1内侧自下至上依次由中心孔101、中孔102和上端螺纹孔103贯穿连接,所述自锁头1外侧下端设有密封圈槽104,其中自锁头1外侧上端设有尾部斜面105,所述芯轴4下端套接于自锁头1的上端螺纹孔103内并且通过螺纹连接,所述可溶解盘6设置于中孔102内并与自锁头1通过密封圈密封,同时芯轴4下端对可溶解盘6进一步限位,所述前置密封盘10设置于自锁头1下端的中心孔101内并与自锁头1通过密封圈密封。
如图1所示,优选的,所述芯轴4由芯轴中心孔401、锁环限位台402、凸台403、螺纹端404、剪钉孔405、仿L型孔406和螺纹孔407,其中芯轴中心孔401贯穿芯轴4,所述芯轴中心孔401下端的宽径段孔径小于自锁头1中孔102的孔径,其中芯轴中心孔401中间部位的缩径段孔径小于芯轴中心孔401下端的孔径,其中密封滑套7设置于芯轴中心孔401的中间部位,其中芯轴中心孔401的宽径段和缩径段的长度均大于密封滑套7的长度,所述芯轴4外侧下端至上依次设有锁环限位台402和凸台403,其中胶碗5套接于芯轴4外侧并通过凸台403进行下端限位,所述芯轴4外侧上端设有螺纹端404,其中螺纹端404与第一压帽9螺纹连接,所述芯轴4芯轴中心孔401中间部位径向设有剪钉孔405,其中剪钉孔405内设置有剪钉8,所述剪钉8将芯轴4和密封滑套7固定,所述仿L型孔406底部高于剪钉孔405的设置位置,其中仿L型孔406轴向孔段尾部设有螺纹孔407,其中螺纹孔407内安装有第二压帽12。
如图1所示,优选的,所述密封滑套7包括剪钉槽701、上密封圈槽702和下密封圈槽703,其中剪钉槽701与剪钉孔405的位置相适配,其中剪钉8设置于剪钉槽701与剪钉孔405中,所述上密封圈槽702设置于仿L型孔406壁体内出口上端,其中上密封圈槽702通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4上部密封,所述下密封圈槽703设置于剪钉槽701下部,其中下密封圈槽703通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4下部密封,所述密封滑套7整体设置于芯轴4芯轴中心孔401中间部位的缩径段并且密封滑套7与芯轴4通过剪钉8连接,其中剪钉8的剪切力大于固井后套管试压压力小于压裂前套管试压压力。
优选的,所述可溶解盘6由可溶材料制成,其中可溶解盘6遇到溶解介质11时24h内承压大于压裂前套管试压压力10%,24h后承压小于压裂前套管试压压力10%。
如图1所示,优选的,还包括密封圈2和锁环3,其中密封圈2设置于密封圈槽104处并与密封圈槽104相适配,所述锁环3由马牙扣301和内部锥孔302组成,其中锁环3套接于自锁头1与芯轴4连接处,所述锁环3内部设有内部锥孔302,其中内部锥孔302的角度与自锁头1的尾部斜面105角度相同,所述锁环3外部设有马牙扣301。
实施例7
如图1所示,本发明公开了一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头1、芯轴4、胶碗5和第一压帽9,其中自锁头1上端连接芯轴4,所述芯轴4套接于胶碗5内侧,其中芯轴4另一端连接第一压帽9,还包括可溶解盘6、密封滑套7和前置密封盘10,其中可溶解盘6设置于自锁头1内部并与自锁头1密封连接,其中可溶解盘6上下均为密封空气腔,所述密封滑套7可剪切密封固定于芯轴4的芯轴中心孔401内,其中芯轴4壁体内轴向设置有仿L型孔406,其中仿L型孔406与芯轴中心孔401连通并由密封滑套7侧壁封堵,其中仿L型孔406内充填可加速溶解可溶解盘6的溶解介质11,所述前置密封盘10设置于自锁头1内部前端并与自锁头1密封连接。
如图1所示,优选的,所述自锁头1由中心孔101、中孔102、上端螺纹孔103、密封圈槽104和尾部斜面105组成,其中自锁头1内侧自下至上依次由中心孔101、中孔102和上端螺纹孔103贯穿连接,所述自锁头1外侧下端设有密封圈槽104,其中自锁头1外侧上端设有尾部斜面105,所述芯轴4下端套接于自锁头1的上端螺纹孔103内并且通过螺纹连接,所述可溶解盘6设置于中孔102内并与自锁头1通过密封圈密封,同时芯轴4下端对可溶解盘6进一步限位,所述前置密封盘10设置于自锁头1下端的中心孔101内并与自锁头1通过密封圈密封。
如图1所示,优选的,所述芯轴4由芯轴中心孔401、锁环限位台402、凸台403、螺纹端404、剪钉孔405、仿L型孔406和螺纹孔407,其中芯轴中心孔401贯穿芯轴4,所述芯轴中心孔401下端的宽径段孔径小于自锁头1中孔102的孔径,其中芯轴中心孔401中间部位的缩径段孔径小于芯轴中心孔401下端的孔径,其中密封滑套7设置于芯轴中心孔401的中间部位,其中芯轴中心孔401的宽径段和缩径段的长度均大于密封滑套7的长度,所述芯轴4外侧下端至上依次设有锁环限位台402和凸台403,其中胶碗5套接于芯轴4外侧并通过凸台403进行下端限位,所述芯轴4外侧上端设有螺纹端404,其中螺纹端404与第一压帽9螺纹连接,所述芯轴4芯轴中心孔401中间部位径向设有剪钉孔405,其中剪钉孔405内设置有剪钉8,所述剪钉8将芯轴4和密封滑套7固定,所述仿L型孔406底部高于剪钉孔405的设置位置,其中仿L型孔406轴向孔段尾部设有螺纹孔407,其中螺纹孔407内安装有第二压帽12。
如图1所示,优选的,所述密封滑套7包括剪钉槽701、上密封圈槽702和下密封圈槽703,其中剪钉槽701与剪钉孔405的位置相适配,其中剪钉8设置于剪钉槽701与剪钉孔405中,所述上密封圈槽702设置于仿L型孔406壁体内出口上端,其中上密封圈槽702通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4上部密封,所述下密封圈槽703设置于剪钉槽701下部,其中下密封圈槽703通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4下部密封,所述密封滑套7整体设置于芯轴4芯轴中心孔401中间部位的缩径段并且密封滑套7与芯轴4通过剪钉8连接,其中剪钉8的剪切力大于固井后套管试压压力小于压裂前套管试压压力。
优选的,所述可溶解盘6由可溶材料制成,其中可溶解盘6遇到溶解介质11时24h内承压大于压裂前套管试压压力10%,24h后承压小于压裂前套管试压压力10%。
如图1所示,优选的,还包括密封圈2和锁环3,其中密封圈2设置于密封圈槽104处并与密封圈槽104相适配,所述锁环3由马牙扣301和内部锥孔302组成,其中锁环3套接于自锁头1与芯轴4连接处,所述锁环3内部设有内部锥孔302,其中内部锥孔302的角度与自锁头1的尾部斜面105角度相同,所述锁环3外部设有马牙扣301。
如图1所示,优选的,所述第一压帽9内部设有内螺纹901,其中内螺纹901与芯轴4的螺纹端404相适配,其中第一压帽9的内螺纹901与芯轴4尾部的螺纹端404进行连接,所述胶碗5和第一压帽9依次套接于芯轴4外侧,其中胶碗5的下端抵于自锁头1的凸台403处进行限位。
实施例8
如图1所示,本发明公开了一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头1、芯轴4、胶碗5和第一压帽9,其中自锁头1上端连接芯轴4,所述芯轴4套接于胶碗5内侧,其中芯轴4另一端连接第一压帽9,还包括可溶解盘6、密封滑套7和前置密封盘10,其中可溶解盘6设置于自锁头1内部并与自锁头1密封连接,其中可溶解盘6上下均为密封空气腔,所述密封滑套7可剪切密封固定于芯轴4的芯轴中心孔401内,其中芯轴4壁体内轴向设置有仿L型孔406,其中仿L型孔406与芯轴中心孔401连通并由密封滑套7侧壁封堵,其中仿L型孔406内充填可加速溶解可溶解盘6的溶解介质11,所述前置密封盘10设置于自锁头1内部前端并与自锁头1密封连接。
如图1所示,优选的,所述自锁头1由中心孔101、中孔102、上端螺纹孔103、密封圈槽104和尾部斜面105组成,其中自锁头1内侧自下至上依次由中心孔101、中孔102和上端螺纹孔103贯穿连接,所述自锁头1外侧下端设有密封圈槽104,其中自锁头1外侧上端设有尾部斜面105,所述芯轴4下端套接于自锁头1的上端螺纹孔103内并且通过螺纹连接,所述可溶解盘6设置于中孔102内并与自锁头1通过密封圈密封,同时芯轴4下端对可溶解盘6进一步限位,所述前置密封盘10设置于自锁头1下端的中心孔101内并与自锁头1通过密封圈密封。
如图1所示,优选的,所述芯轴4由芯轴中心孔401、锁环限位台402、凸台403、螺纹端404、剪钉孔405、仿L型孔406和螺纹孔407,其中芯轴中心孔401贯穿芯轴4,所述芯轴中心孔401下端的宽径段孔径小于自锁头1中孔102的孔径,其中芯轴中心孔401中间部位的缩径段孔径小于芯轴中心孔401下端的孔径,其中密封滑套7设置于芯轴中心孔401的中间部位,其中芯轴中心孔401的宽径段和缩径段的长度均大于密封滑套7的长度,所述芯轴4外侧下端至上依次设有锁环限位台402和凸台403,其中胶碗5套接于芯轴4外侧并通过凸台403进行下端限位,所述芯轴4外侧上端设有螺纹端404,其中螺纹端404与第一压帽9螺纹连接,所述芯轴4芯轴中心孔401中间部位径向设有剪钉孔405,其中剪钉孔405内设置有剪钉8,所述剪钉8将芯轴4和密封滑套7固定,所述仿L型孔406底部高于剪钉孔405的设置位置,其中仿L型孔406轴向孔段尾部设有螺纹孔407,其中螺纹孔407内安装有第二压帽12。
如图1所示,优选的,所述密封滑套7包括剪钉槽701、上密封圈槽702和下密封圈槽703,其中剪钉槽701与剪钉孔405的位置相适配,其中剪钉8设置于剪钉槽701与剪钉孔405中,所述上密封圈槽702设置于仿L型孔406壁体内出口上端,其中上密封圈槽702通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4上部密封,所述下密封圈槽703设置于剪钉槽701下部,其中下密封圈槽703通过与密封圈配合将密封滑套7和芯轴4下部密封,所述密封滑套7整体设置于芯轴4芯轴中心孔401中间部位的缩径段并且密封滑套7与芯轴4通过剪钉8连接,其中剪钉8的剪切力大于固井后套管试压压力小于压裂前套管试压压力。
优选的,所述可溶解盘6由可溶材料制成,其中可溶解盘6遇到溶解介质11时24h内承压大于压裂前套管试压压力10%,24h后承压小于压裂前套管试压压力10%。
如图1所示,优选的,还包括密封圈2和锁环3,其中密封圈2设置于密封圈槽104处并与密封圈槽104相适配,所述锁环3由马牙扣301和内部锥孔302组成,其中锁环3套接于自锁头1与芯轴4连接处,所述锁环3内部设有内部锥孔302,其中内部锥孔302的角度与自锁头1的尾部斜面105角度相同,所述锁环3外部设有马牙扣301。
如图1所示,优选的,所述第一压帽9内部设有内螺纹901,其中内螺纹901与芯轴4的螺纹端404相适配,其中第一压帽9的内螺纹901与芯轴4尾部的螺纹端404进行连接,所述胶碗5和第一压帽9依次套接于芯轴4外侧,其中胶碗5的下端抵于自锁头1的凸台403处进行限位。
如图1~3所示,优选的,一种如上任一项所述的趾端滑套与固井胶塞的组合工具的使用方法,包括以下步骤:
步骤1)在完井管柱下部安装碰压短节14、浮箍和浮鞋下入井筒内;
步骤2)正向挤注水泥一段时间后,待水泥浆后面尾椎至少高于趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置时停止挤注,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置以下为井筒容积数量的隔离液13,接着从井口投入趾端滑套与固井胶塞的组合工具,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置以下井筒充满隔离液13;
步骤3)降低泵速继续顶替清水,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具刮扫套管内的水泥并坐落在碰压短节14内,其中在自锁头1处通过密封圈2进行密封,接着附加3~5MPa进行碰压,放压检查回流关井候凝,完成固井;
步骤4)对管柱进行压裂前套管试压,达到限压值时,密封滑套7与芯轴4之间的连接被剪断,接着密封滑套7经芯轴4芯轴中心孔401宽径段下落,密封滑套7与芯轴4之间密封失效落至可溶解盘6上,其中预置于芯轴4壁体内的仿L型孔406内的溶解介质11流出,经芯轴中心孔401流至可溶解盘6上,可溶解盘6继续承压,压裂前套管试压完成;
步骤5)压裂前套管试压24h后可溶解盘6承压能力减低,在上部管柱液体重力作用下或井口略微加压,可溶解盘6破裂,下推前置密封盘10脱出自锁头1进入隔离液中,管柱内与地层连通,接着进行压裂。
本发明所述可溶解盘6其溶解介质24h内承压大于压裂前套管试压压力10%,避免因现场操作压力波动超压造成可溶解盘6提前破裂,液进端口提前打开,无法套管压裂前试压,24h后承压小于压裂前套管试压压力10%,在其未正常开启时,可井口加压开启,开启的同时不因操作导致的压力波动造成其它部位超压,10%为现场压力操作波动经验最大值。
本发明的工作原理如下:
本发明将趾端滑套和固井胶塞工具组合在一起,将趾端滑套功能集成设计于固井胶塞芯轴4里,轴向设计尺寸富裕,封堵、开启功能设计更为可靠,使用时在完井管柱下部安装碰压短节14等工具下入井筒内,正向挤注水泥一段时间后,待水泥浆后面尾椎至少高于趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置时停止挤注,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置以下井筒充满隔离液13,接着降低泵速继续顶替清水,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具刮扫套管内的水泥并坐落在碰压短节14内,其中在自锁头1处通过密封圈2进行密封,接着附加3~5MPa进行碰压,放压检查回流关井候凝,完成固井,对管柱进行压裂前套管试压,达到限压值时,密封滑套7与芯轴4之间的连接被剪断,接着密封滑套7经芯轴4芯轴中心孔401宽径段下落,密封滑套7与芯轴4之间密封失效落至可溶解盘6上,其中预置于芯轴4壁体内的仿L型孔406内的溶解介质11流出,经芯轴中心孔401流至可溶解盘6上,可溶解盘6继续承压,压裂前套管试压完成,压裂前套管试压24h后可溶解盘6承压能力减低,在上部管柱液体重力作用下或井口略微加压,可溶解盘6破裂,下推前置密封盘10脱出自锁头1进入隔离液13中,管柱内与地层连通,接着进行压裂。
本发明将趾端滑套和固井胶塞工具组合在一起,形成多功能组合工具,化解了现有技术中趾端滑套和固井胶塞相互限制的矛盾,解决了目前采用套管接趾端滑套工具完井管柱无法直接试压的问题,压裂端口开启泵送通道建立更加可靠,管柱其它部分不变动,保证管柱功能的前提下,减少工具数量,工具费用降低,管柱长度进一步缩短,一次投放,完成固井、压裂试压及压裂端口开启等多种用途,简化了工艺环节,操作简便,设计非常巧妙,作业时间短,安全风险低,各项资源均不同程度得到节约。
本发明开创性地将趾端滑套功能集成设计于固井胶塞芯轴里,工具集成化设计,一改趾端滑套功能的结构由原来为保证胶塞通过且满足工具下入所需小外径因此只能径向设计于14.91mm壁厚的狭小空间设计尺寸不足的问题,改为机构胶塞芯轴轴向放置,可设计尺寸富裕,彻底解决了制约趾端滑套机构设计与胶塞通过所需工具大通径的矛盾,避免了胶塞入座前途经缩径,需采用小中心杆胶塞,对特殊材质胶塞皮碗的需求;本发明轴向设计尺寸富裕,封堵、开启功能设计更为可靠。
本发明采用可溶解盘、密封滑套、内变径芯轴及前置密封盘组合完成固井及压裂试压,可溶解盘可控溶解介质进端口延时开启,解决了目前套管接趾端滑套工具只能压裂试压前开启压裂端口后需采用其它方式试压或不能试压的问题,实现了试压与压裂端口开启功能双实现。
本发明采用仿L型孔实现可溶解盘与其匹配溶解介质一体设计,可溶解盘溶解、端口开启不依存其它手段,使用简便,可靠性高,本发明的这种设计还产生了进一步的技术效果,即将趾端滑套功能集成于胶塞芯轴处轴向放置于管柱底部,采用在水泥浆后面尾椎胶塞坐落位置以下井筒容积数量的隔离液,用于使得胶塞坐落位置以下井筒充满隔离液,可控溶解端口朝向井底,工具外直接接触液体环境而非凝固的固井水泥,待可溶解盘溶解后管柱内部与地层连通,免去了前期趾端滑套在端口开启功能设计时还需兼顾考虑击穿水泥环成功率的问题,功能需求变单一,简化了工具设计,端口开启成功率进一步提高。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具的使用方法,其特征在于,该趾端滑套与固井胶塞的组合工具,包括自锁头(1)、芯轴(4)、胶碗(5)、第一压帽(9)可溶解盘(6)、密封滑套(7)和前置密封盘(10),其中自锁头(1)上端连接芯轴(4),所述芯轴(4)套接于胶碗(5)内侧,芯轴(4)另一端连接第一压帽(9),可溶解盘(6)设置于自锁头(1)内部并与自锁头(1)密封连接,其中可溶解盘(6)上下均为密封空气腔,所述密封滑套(7)可剪切密封固定于芯轴(4)的芯轴中心孔(401)内,其中芯轴(4)壁体内轴向设置有仿L型孔(406),其中仿L型孔(406)与芯轴中心孔(401)连通并由密封滑套(7)侧壁封堵,其中仿L型孔(406)内充填可加速溶解可溶解盘(6)的溶解介质(11),所述前置密封盘(10)设置于自锁头(1)内部前端并与自锁头(1)密封连接;
该使用方法包括以下步骤:
步骤1)在完井管柱下部安装碰压短节、浮箍和浮鞋下入井筒内;
步骤2)正向挤注水泥一段时间后,待水泥浆后面尾椎至少高于趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置时停止挤注,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置以下为井筒容积数量的隔离液,接着从井口投入趾端滑套与固井胶塞的组合工具,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具的胶塞坐落位置以下井筒充满隔离液;
步骤3)降低泵速继续顶替清水,其中趾端滑套与固井胶塞的组合工具刮扫套管内的水泥并坐落在碰压短节内,其中在自锁头(1)处通过密封圈进行密封,接着附加3-5MPa进行碰压,放压检查回流关井候凝,完成固井;
步骤4)对管柱进行压裂前套管试压,达到限压值时,密封滑套(7)与芯轴(4)之间的连接被剪断,接着密封滑套(7)经芯轴(4)芯轴中心孔(401)宽径段下落,密封滑套(7)与芯轴(4)之间密封失效落至可溶解盘(6)上,其中预置于芯轴(4)壁体内的仿L型孔(406)内的溶解介质(11)流出,经芯轴中心孔(401)流至可溶解盘(6)上,可溶解盘(6)继续承压,压裂前套管试压完成;
步骤5)压裂前套管试压24h后可溶解盘(6)承压能力减低,在上部管柱液体重力作用下或井口略微加压,可溶解盘(6)破裂,下推前置密封盘(10)脱出自锁头(1)进入隔离液中,管柱内与地层连通,接着进行压裂。
2.根据权利要求1所述的一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具的使用方法,其特征在于:所述自锁头(1)由中心孔(101)、中孔(102)、上端螺纹孔(103)、密封圈槽(104)和尾部斜面(105)组成,其中自锁头(1)内侧自下至上依次由中心孔(101)、中孔(102)和上端螺纹孔(103)贯穿连接,所述自锁头(1)外侧下端设有密封圈槽(104),其中自锁头(1)外侧上端设有尾部斜面(105),所述芯轴(4)下端套接于自锁头(1)的上端螺纹孔(103)内并且通过螺纹连接,所述可溶解盘(6)设置于中孔(102)内并与自锁头(1)通过密封圈密封,同时芯轴(4)下端对可溶解盘(6)进一步限位,所述前置密封盘(10)设置于自锁头(1)下端的中心孔(101)内并与自锁头(1)通过密封圈密封。
3.根据权利要求2所述的一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具的使用方法,其特征在于:所述芯轴(4)由芯轴中心孔(401)、锁环限位台(402)、凸台(403)、螺纹端(404)、剪钉孔(405)、仿L型孔(406)和螺纹孔(407),其中芯轴中心孔(401)贯穿芯轴(4),所述芯轴中心孔(401)下端的宽径段孔径小于自锁头(1)中孔(102)的孔径,其中芯轴中心孔(401)中间部位的缩径段孔径小于芯轴中心孔(401)下端的孔径,其中密封滑套(7)设置于芯轴中心孔(401)的中间部位,其中芯轴中心孔(401)的宽径段和缩径段的长度均大于密封滑套(7)的长度,所述芯轴(4)外侧下端至上依次设有锁环限位台(402)和凸台(403),其中胶碗(5)套接于芯轴(4)外侧并通过凸台(403)进行下端限位,所述芯轴(4)外侧上端设有螺纹端(404),其中螺纹端(404)与第一压帽(9)螺纹连接,所述芯轴(4)芯轴中心孔(401)中间部位径向设有剪钉孔(405),其中剪钉孔(405)内设置有剪钉(8),所述剪钉(8)将芯轴(4)和密封滑套(7)固定,所述仿L型孔(406)底部高于剪钉孔(405)的设置位置,其中仿L型孔(406)轴向孔段尾部设有螺纹孔(407),其中螺纹孔(407)内安装有第二压帽(12)。
4.根据权利要求3所述的一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具的使用方法,其特征在于:所述密封滑套(7)包括剪钉槽(701)、上密封圈槽(702)和下密封圈槽(703),其中剪钉槽(701)与剪钉孔(405)的位置相适配,其中剪钉(8)设置于剪钉槽(701)与剪钉孔(405)中,所述上密封圈槽(702)设置于仿L型孔(406)壁体内出口上端,其中上密封圈槽(702)通过与密封圈配合将密封滑套(7)和芯轴(4)上部密封,所述下密封圈槽(703)设置于剪钉槽(701)下部,其中下密封圈槽(703)通过与密封圈配合将密封滑套(7)和芯轴(4)下部密封,所述密封滑套(7)整体设置于芯轴(4)芯轴中心孔(401)中间部位的缩径段并且密封滑套(7)与芯轴(4)通过剪钉(8)连接,其中剪钉(8)的剪切力大于固井后套管试压压力小于压裂前套管试压压力。
5.根据权利要求1所述的一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具的使用方法,其特征在于:所述可溶解盘(6)由可溶材料制成,其中可溶解盘(6)遇到溶解介质(11)时24h内承压大于压裂前套管试压压力10%,24h后承压小于压裂前套管试压压力10%。
6.根据权利要求2所述的一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具的使用方法,其特征在于:还包括密封圈(2)和锁环(3),其中密封圈(2)设置于密封圈槽(104)处并与密封圈槽(104)相适配,所述锁环(3)由马牙扣(301)和内部锥孔(302)组成,其中锁环(3)套接于自锁头(1)与芯轴(4)连接处,所述锁环(3)内部设有内部锥孔(302),其中内部锥孔(302)的角度与自锁头(1)的尾部斜面(105)角度相同,所述锁环(3)外部设有马牙扣(301)。
7.根据权利要求3所述的一种趾端滑套与固井胶塞的组合工具的使用方法,其特征在于:所述第一压帽(9)内部设有内螺纹(901),其中内螺纹(901)与芯轴(4)的螺纹端(404)相适配,其中第一压帽(9)的内螺纹(901)与芯轴(4)尾部的螺纹端(404)进行连接,所述胶碗(5)和第一压帽(9)依次套接于芯轴(4)外侧,其中胶碗(5)的下端抵于自锁头(1)的凸台(403)处进行限位。
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