CN112012691B - 一种耐高压可多级磨铣的速钻封堵桥塞 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田采油工程领域，属于一种耐高压可多级磨铣的速钻封堵桥塞。本发明解决了目前在油水井层系调整中用于封堵底层的可钻式桥塞单级、多级磨铣解封困难，可取可钻式桥塞耐压指标低的问题，本发明包括：上下连接单元，所述上下连接单元用于串联上下卡瓦组件、中部胶筒组件，另外在多级磨铣施工时连接上下级封堵桥塞工具；上下卡瓦组件，所述上下卡瓦组件以相反方向设置在中部胶筒组件上下端；以及中部胶筒组件，所述中部胶筒组件用于密封并隔离套管内桥塞所在位置上下空间；本发明具有易快速多级磨铣、耐压指标高、封堵可靠性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油工程领域，属于一种耐高压可多级磨铣的速钻封堵桥塞。
背景技术
目前在油水井层系调整中用于封堵底层的可钻式桥塞采用整体式铸铁卡瓦，所用材质不易快速磨铣，且与锥体间缺少有效的防转措施，造成磨铣解封困难，尤其是下卡瓦，磨铣后剩余体积较大，增加后续磨铣难度；同时可钻式桥塞上下接头间缺少能刚性连接的啮合机构，磨铣时易松动，增加了多级磨铣难度和施工周期。另外，可取可钻桥塞虽然可以免磨铣，但耐压指标较低，无法在压裂时充当底封使用。
发明内容
本发明的目的是解决目前在油水井层系调整中用于封堵底层的可钻式桥塞单级、多级磨铣困难，可取可钻式桥塞耐压指标低的问题，提供易快速多级磨铣、耐压指标高、封堵可靠性高的一种耐高压可多级磨铣的速钻封堵桥塞。
本发明的技术方案是：一种耐高压可多级磨铣的速钻封堵桥塞，包括：
上下连接单元，所述上下连接单元用于串联上下卡瓦组件、中部胶筒组件，另外在多级磨铣施工时连接上下级封堵桥塞工具；
上下卡瓦组件，所述上下卡瓦组件以相反方向设置在中部胶筒组件上下端；以及
中部胶筒组件，所述中部胶筒组件用于密封并隔离套管内桥塞所在位置上下空间；
所述上下卡瓦组件包括：
上卡瓦组件，所述上卡瓦组件包括推环、锁环、上卡瓦基体、卡瓦片、剪断环、上锥体；其中锁环外表面锯齿螺纹与推环内表面锯齿螺纹连接，上卡瓦基体通过剪断环箍在一起形成一圈，卡瓦片插装在上卡瓦基体上，上卡瓦基体与上锥体上部斜面搭接；
下卡瓦组件，所述下卡瓦组件包括卡瓦片、剪断环、下锥体、下卡瓦基体；其中下卡瓦基体通过剪断环箍在一起成为一圈，卡瓦片插装在下卡瓦基体上，下锥体下部斜面与下卡瓦基体上部斜面搭接。
所述上下连接单元包括：上接头、中心管、坐封销钉、下接头；其中上接头与中心管螺纹连接，锁环通过内表面锯齿螺纹与中心管外表面锯齿螺纹连接，上接头与推环通过坐封销钉固定，上锥体通过坐封销钉与中心管固定，下卡瓦基体尾部通过导轨与下接头上端导轨槽插装固定，下接头与中心管尾部螺纹连接固定。
所述中部胶筒组件包括：保护伞、整体环、边胶筒、中胶筒，其中保护伞通过尾部导轨与上锥体尾部导轨槽插装固定，下锥体上端通过导轨槽与保护伞尾部导轨插装固定，整体环、边胶筒、中胶筒依次套在中心管上。
所述卡瓦片外表面有八个单向锚定齿，沿纵向有辅助破碎槽。
所述下卡瓦基体前部有一个长斜面和一条辅助破碎槽，后部有两条辅助破碎槽。
所述上接头前端外表面有特制粗牙锥螺纹。
所述下接头尾部内表面有特制粗牙锥螺纹。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1）易于快速磨铣解封，磨铣过程中卡瓦、保护伞等难磨铣部件容易破碎成小块，不易卡钻；
2）多级磨铣时可实现上封堵桥塞磨铣剩余下接头部分与下级封堵桥塞上接头可靠连接，防止磨铣时松动，提高多级磨铣效率；
3）全齿卡瓦片双卡瓦结构，耐压指标、封堵可靠性均较高。
附图说明：图1为本发明结构示意图，图2为上接头结构示意图，图3为卡瓦片轴测图，图4为下卡瓦基体结构主视图，图5为下卡瓦基体结构俯视图，图6为下接头结构示意图。
图中1-上接头、2-中心管、3-坐封销钉、4-推环、5-锁环、6-上卡瓦基体、7-卡瓦片、8-剪断环、9-上锥体、10-保护伞）、11-整体环、12-边胶筒、13-中胶筒、14-下锥体、15-下卡瓦基体、16-下接头、1-1-上接头1前端外表面特制粗牙锥螺纹、7-1-单向锚定齿、7-2-辅助破碎槽、15-1-长斜面、15-2-下卡瓦基体15前部辅助破碎槽、15-3-下卡瓦基体15后部辅助破碎槽、16-1-下接头16尾部内表面特制粗牙锥螺纹。
具体实施方式：以下结合附图对本发明作进一步详述，一种耐高压可多级磨铣的速钻封堵桥塞，包括：
上下连接单元，所述上下连接单元用于串联上下卡瓦组件、中部胶筒组件，另外在多级磨铣施工时连接上下级封堵桥塞工具；
上下卡瓦组件，所述上下卡瓦组件以相反方向设置在中部胶筒组件上下端；以及
中部胶筒组件，所述中部胶筒组件用于密封并隔离套管内桥塞所在位置上下空间；
所述上下卡瓦组件包括：
上卡瓦组件，所述上卡瓦组件包括推环4、锁环5、上卡瓦基体6、卡瓦片7、剪断环8、上锥体9；其中锁环5外表面锯齿螺纹与推环4内表面锯齿螺纹连接，上卡瓦基体6通过剪断环8箍在一起形成一圈，卡瓦片7插装在上卡瓦基体6上，上卡瓦基体6与上锥体9上部斜面搭接；
下卡瓦组件，所述下卡瓦组件包括卡瓦片7、剪断环8、上锥体9、下锥体14、下卡瓦基体15；其中下卡瓦基体15通过剪断环8箍在一起成为一圈，卡瓦片7插装在下卡瓦基体15上，下锥体14下部斜面与下卡瓦基体15上部斜面搭接。
所述上下连接单元包括：上接头1、中心管2、坐封销钉3、下接头16；其中上接头1与中心管2螺纹连接，锁环5通过内表面锯齿螺纹与中心管2外表面锯齿螺纹连接，上接头1与推环4通过坐封销钉3固定，上锥体9通过坐封销钉3与中心管2固定，下卡瓦基体15尾部通过导轨与下接头16上端导轨槽插装固定，下接头16与中心管2尾部螺纹连接固定。
所述中部胶筒组件包括：保护伞10、整体环11、边胶筒12、中胶筒13，其中保护伞10通过尾部导轨与上锥体9尾部导轨槽插装固定，下锥体14上端通过导轨槽与保护伞10尾部导轨插装固定，整体环11、边胶筒12、中胶筒13依次套在中心管2上。
所述卡瓦片7外表面有八个单向锚定齿7-1，沿纵向有辅助破碎槽7-2。
所述下卡瓦基体15前部有一个长斜面15-1和一条辅助破碎槽15-2，后部有两条辅助破碎槽15-3。
所述上接头1前端外表面有特制粗牙锥螺纹1-1。
所述下接头16尾部内表面有特制粗牙锥螺纹16-1。
现场使用时，将本发明连接在坐封工具前端下至井内设计深度后，打压坐封。坐封过程中上接头1与推环5之间的坐封销钉3剪断，推环5带动锁环4沿中心管2外表面向下移动，通过上卡瓦基体6连同剪断环8将推力作用在上锥体9上，其与中心管2之间的坐封销钉3剪断，上锥体9继续运动胀开保护伞10，然后压缩边胶筒12和中胶筒13，与套管接触形成密封，然后下锥体14与中心管2间的坐封销钉3剪断，下锥体14下行剪断箍在下卡瓦基体15周围的剪断环8，同时将下卡瓦基体15撑开，下卡瓦基体15表面插装的卡瓦片7锚定在套管内壁上，此时推环5继续下行，推动上卡瓦基体6下行，使上锥体9剪断箍在上卡瓦基体6周围的剪断环8，然后上卡瓦基体6沿上锥体9前部斜面移动扩张，上卡瓦基6表面插装的卡瓦片7锚定在套管内壁上，最后坐封工具与本发明丢开，完成本发明的坐封丢手。
用于油水井底层封堵时，本发明可有效密封隔绝底层与上层。压裂时，本发明可承受50MPa压差。单级磨铣时，推环5、上卡瓦基体6、上锥体9间均有导轨或斜面防转，保护伞10、下锥体14、下卡瓦基体15、下接头16间也均有导轨或斜面防转，有效防止各个零部件间松动；下卡瓦基体15的辅助破碎槽15-2、15-3使其在磨铣时更易破碎成小块；下卡瓦基体15前部的长斜面15-1与下锥体14下部斜面配合，磨铣时下锥体14始终压在下卡瓦基体15上，直至下卡瓦基体15大部分磨铣完毕，仅剩余少量小块；卡瓦片7磨铣时可沿辅助破碎槽7-1破碎成小片，有效降低磨铣难度。多级磨铣时，上级速钻封堵桥塞磨铣剩余的中心管2连同下接头16，随磨鞋转动，通过特制锥螺纹16-1与下级速钻封堵桥塞的上接头1前部特制锥螺纹1-1连接在一起，避免多级磨铣时上级速钻封堵桥塞剩余部分与下级速钻封堵桥塞松动分离，减低多级磨铣难度。
Claims (3)
1.一种耐高压可多级磨铣的速钻封堵桥塞，其特征在于：包括：
上下连接单元，所述上下连接单元用于串联上下卡瓦组件、中部胶筒组件，另外在多级磨铣施工时连接上下级封堵桥塞工具；
上下卡瓦组件，所述上下卡瓦组件以相反方向设置在中部胶筒组件上下端；以及中部胶筒组件，所述中部胶筒组件用于密封并隔离套管内桥塞所在位置上下空间；
所述上下卡瓦组件包括：上卡瓦组件，所述上卡瓦组件包括推环（4）、锁环（5）、上卡瓦基体（6）、卡瓦片（7）、剪断环（8）、上锥体（9）；其中锁环（5）外表面锯齿螺纹与推环（4）内表面锯齿螺纹连接，上卡瓦基体（6）通过剪断环（8）箍在一起形成一圈，卡瓦片（7）插装在上卡瓦基体（6）上，上卡瓦基体（6）与上锥体（9）上部斜面搭接；
下卡瓦组件，所述下卡瓦组件包括卡瓦片（7）、剪断环（8）、下锥体（14）、下卡瓦基体（15）；其中下卡瓦基体（15）通过剪断环（8）箍在一起成为一圈，卡瓦片（7）插装在下卡瓦基体（15）上，下锥体（14）下部斜面与下卡瓦基体（15）上部斜面搭接；
所述上下连接单元包括：上接头（1）、中心管（2）、坐封销钉（3）、下接头（16）；其中上接头（1）与中心管（2）螺纹连接，锁环（5）通过内表面锯齿螺纹与中心管（2）外表 面锯齿螺纹连接，上接头（1）与推环（4）通过坐封销钉（3）固定，上锥体（9）通过坐封销钉（3）与中心管（2）固定，下卡瓦基体（15）尾部通过导轨与下接头（16）上端导轨槽插装固定，下接头（16）与中心管（2）尾部螺纹连接固定；
所述中部胶筒组件包括：保护伞（10）、整体环（11）、边胶筒（12）、中胶筒（13），其中保护伞（10）通过尾部导轨与上锥体（9）尾部导轨槽插装固定，下锥体（14）上端通过导轨槽与保护伞（10）尾部导轨插装固定，整体环（11）、边胶筒（12）、中胶筒（13）依次套在中心管（2）上；
所述卡瓦片（7）外表面有八个单向锚定齿（7-1），沿纵向有辅助破碎槽（7-2）；
所述下卡瓦基体（15）前部有一个长斜面（15-1）和一条辅助破碎槽（15-2），后部有两条辅助破碎槽（15-3）。
2.根据权利要求1所述的一种耐高压可多级磨铣的速钻封堵桥塞，其特征在于：所述上接头（1）前端外表面有特制粗牙锥螺纹（1-1）。
3.根据权利要求1所述的一种耐高压可多级磨铣的速钻封堵桥塞，其特征在于：所述下接头（16）尾部内表面有特制粗牙锥螺纹（16-1）。
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