CN112780220A - 一种防阻卡桥塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防阻卡桥塞，包括中心管，所述中心管的上端设置有调节短节，下端设置有导鞋；设置在所述中心管中部的锚定装置，所述锚定装置包括套设在所述中心管的上部的上卡瓦和上锥体，以及套设在所述中心管的下部的下卡瓦和下锥体；以及可拆卸式套接在所述中心管的上端的保护套，所述保护套套在所述调节短节和所述上卡瓦的外部；其中，所述下锥体与所述下卡瓦发生相对移动时推动所述下卡瓦撑开并锚定在套管上；拆卸保护套后所述上锥体与所述上卡瓦发生相对移动时推动所述上卡瓦撑开并锚定在套管上。本发明能够通过保护套防止卡瓦意外撑开，避免桥塞在没有下入预定位置之前遇阻卡而提前坐封。

Description

一种防阻卡桥塞

技术领域

本发明涉及一种防阻卡桥塞，属于油气井井下封堵工具。

背景技术

桥塞一种用于完成油气井封堵作业的井下工具，主要作用是：利用电缆或管柱将桥塞送至井筒预定位置，坐封桥塞前利用液压坐封工具产生的压力作用在卡瓦上；坐封过程中上拉力超过卡瓦破裂张力，上下锥体对橡胶密封筒产生轴向挤压变形。坐封后胶筒实现膨胀密封，上下卡瓦破碎并镶嵌在套管内壁上；坐封后，桥塞将相邻地层分隔开，封堵完成。

常规桥塞在井筒壁不清洁、不规整的情况下容易出现卡瓦意外撑开提前坐封的问题，尤其是在水平井中桥塞提前坐封的概率更大，桥塞一旦坐封后，只能靠磨铣将桥塞研磨碎，给后期施工带来很大麻烦。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种防阻卡桥塞，能够通过中心管下端台阶防止下卡瓦意外张开，上卡瓦与上椎体之间设计释放环及保护套防止上卡瓦意外撑开，避免桥塞在没有下入预定位置之前遇阻卡而提前坐封。

本发明的提出了一种防阻卡桥塞，包括：

中心管，所述中心管的上端设置有调节短节，下端设置有导鞋；

设置在所述中心管中部的锚定装置，所述锚定装置包括套设在所述中心管的上部的上卡瓦和上锥体，以及套设在所述中心管的下部的下卡瓦和下锥体；以及

可拆卸式套接在所述中心管的上端的保护套，所述保护套套在所述调节短节和所述上卡瓦的外部；

其中，所述下锥体与所述下卡瓦发生相对移动时推动所述下卡瓦撑开并锚定在套管上；拆卸保护套后所述上锥体与所述上卡瓦发生相对移动时推动所述上卡瓦撑开并锚定在套管上。

本发明的进一步改进在于，所述中心管的中部设置有密封装置，所述密封装置包括设置在所述上卡瓦和所述下卡瓦之间的胶筒。

本发明的进一步改进在于，所述胶筒的两端设置有背圈，并且所述胶筒的内部设置有0型密封圈。

本发明的进一步改进在于，所述上锥体和所述上卡瓦之间设置有释放环，所述中心管的外壁上设置有与所述释放环形状相匹配的凹槽，所述释放环进入所述凹槽后所述上锥体与所述上卡瓦才能相对运动。

本发明的进一步改进在于，所述上卡瓦的上端设置有锁定装置，所述锁定装置包括套在所述中心管上的锁环和锁环座，所述锁环和所述锁环座通过卷皮销相连。

本发明的进一步改进在于，中心管的上端外部设置有与所述锁环配合的棘齿，棘齿的下部有一圈环槽，所述环槽的内部上端设置有与调节短节旋接的螺纹。

本发明的进一步改进在于，所述中心管的下部的外壁上设置有限位台阶，所述下卡瓦的上部设置有与所述限位台阶相配合的卡槽。

本发明的进一步改进在于，限位台阶的下部有螺纹，所述螺纹旋接导鞋。

本发明的进一步改进在于，所述上锥体通过卷皮销连接所述中心管；同时，所述下锥体通过卷皮销连接所述中心管。

本发明的进一步改进在于，所述保护套和所述调节短节的上端均连接液压坐封工具。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明所述的防阻卡桥塞，能够通过中心管下端台阶防止下卡瓦意外张开，上卡瓦与上椎体之间设计释放环及保护套防止卡瓦意外撑开，避免桥塞在没有下入预定位置之前遇阻卡而提前坐封。本发明改变常规桥塞遇阻卡容易坐封的现状，在工具结构上增加防止卡瓦意外撑开结构，使桥塞在下入过程中遇阻卡也不会提前坐封，保证桥塞顺利到位并坐封一次成功率。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方案的防阻卡桥塞的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

在附图中各附图标记的含义如下：1、中心管，2、锚定装置，3、保护套，11、调节短节，12、导鞋，13、锁环座，14、锁环，15、凹槽，16、限位台阶，21、胶筒，22、上卡瓦，23、下卡瓦，24、上锥体，25、下锥体，26、释放环，27、0型密封圈，28、背圈，29、卷皮销，30、螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例的防阻卡桥塞。根据本发明的防阻卡桥塞，能够通过中心管下端台阶防止下卡瓦意外张开，上卡瓦与上椎体之间设计释放环及保护套防止卡瓦意外撑开，避免桥塞在没有下入预定位置之前遇阻卡而提前坐封。

如图1所示，本实施例所述的一种防阻卡桥塞，包括中心管1。所述中心管1为圆管型结构，其下端设置有导鞋12，上端设置有调节短节11。所述中心管1的中部设置有锚定装置2，所述锚定装置2包括，套设在所述中心管1的上部的上卡瓦22和上锥体24，以及套设在所述中心管1的下部的下卡瓦23和下锥体25。所述防阻卡桥塞还包括保护套3，所述保护套3可拆卸式连接在所述中心管1的上端。其中，所述保护套3套在所述调节短节11和所述上卡瓦22的外部。

优选地，所述上锥体24为下部厚、上部薄的锥形结构。上锥体24较薄的一端伸入到上卡瓦22的底部，所述上锥体24与所述上卡瓦22发生相对移动时，上锥体24推动上卡瓦22撑开，这时上卡瓦22的碎片向外展开并锚定在套管上。所述下锥体25为下部薄、上部厚的锥形结构，所述下锥体25与所述下卡瓦23发生相对移动时推动所述下卡瓦23撑开并锚定在套管上。

在使用根据本实施例所述的防阻卡桥塞时，所述保护套3覆盖在所述上卡瓦22和所述调节短节11的外部。在本实施例所述的防阻卡桥塞移动的过程中，所述上卡瓦22外全部包裹在保护套3内，上卡瓦22只能在推出保护套3后才能被撑开。这样，能够有效防止上卡瓦22意外撑开。

在一个实施例中，所述中心管的中部设置有密封装置，所述密封装置包括胶筒21，所述胶筒21具有一定的弹性。胶筒21的上端连接所述上卡瓦22，下端连接所述下卡瓦23。

在一个优选的实施例中，所述胶筒21的两端设置有背圈28，两组所述背圈28分别设置在所述胶筒21的上部和下部。通过设置背圈28，能够对胶筒21在一定程度上进行保护，防止胶筒21在高温、高压及受力不均的情况下产生变形。在本实施例中，所述胶筒21的内部设置有0型密封圈27。优选地，所述胶筒21的内壁的中部设置有环形槽，所述环形槽沿胶筒21的内壁的周向设置一周，所述0型密封圈27设置在环形槽内。并且，所述0型密封圈27设置在胶筒21与中心管1之间，能够与中心管1滑动密封。

在一个实施例中，在一个优选的实施例中，所述上锥体24和所述上卡瓦22之间设置有释放环26，所述释放环26隔挡在所述上锥体24的端部，防止上锥体24推进使所述上卡瓦22提前撑开。所述中心管1的外壁上设置有凹槽15，所述凹槽15的形状与所述释放环26的形状相匹配。其中，释放环26的厚度与凹槽15的深度接近，当释放环26移动到所述凹槽15的位置时能够落入所述凹槽15内。所述释放环26进入所述凹槽15后所述上锥体24与所述上卡瓦22才能相对运动。

在使用根据本实施例所述的防阻卡桥塞时，通过在上锥体24和上卡瓦22之间设置释放环26，能够防止上锥体24移动到上卡瓦22内，使所述上卡瓦22提前撑开。所述上锥体24和上卡瓦22之间由释放环26隔开，胶筒21、下锥体25和上锥体24等零件遇阻不会导致上卡瓦22在保护套3内撑开。坐封时，液压力推动上卡瓦22、上锥体24以及释放环26等下行，下卡瓦23首先撑开，之后胶筒21压缩。当释放环26到达中心管1上凹槽15位置时，释放环26收入槽内，上卡瓦22与上锥体24直接接触，从而使上卡瓦22撑开锚定。

在一个实施例中，所述上卡瓦22的上端设置有锁定装置，所述锁定装置包括套在所述中心管1上的锁环14和锁环座13，所述锁环14和所述锁环座13通过卷皮销29相连。优选地，所述锁环座13上设置有螺孔，所述上卡瓦22上相应的位置设置有螺孔或通孔。其中，上卡瓦22通过螺钉30连接锁环座13。

在根据本实施例所述的防阻卡桥塞中，上卡瓦22通过锁定装置锁定在中心管1上。锁环14和锁环座13之间通过卷皮销相连，连接稳固，并且方便拆卸和组装。

在一个优选的实施例中，所述中心管1的上端外部设置有与所述锁环14配合的棘齿，棘齿的下部有一圈环槽，所述环槽的内部上端设置有与调节短节11旋接的螺纹。

在一个实施例中，所述中心管1的下部的外壁上设置有限位台阶16，所述限位台阶16优选为直角的台阶。所述下卡瓦23的上部的内侧设置有与限位台阶16相配合的卡槽。通过设置限位台阶16和卡槽，能够防止下卡瓦23遇阻后相对中心管1上移导致下卡瓦23破裂撑开。

在一个实施例中，限位台阶16的下部有螺纹，所述导鞋12上设置有螺孔，所述限位台阶16下部的螺纹与螺孔相配合，旋接在一起。所述下卡瓦23上设置螺孔或通孔，所述下卡瓦23通过螺钉30连接在所述限位台阶16上。通过螺钉30连接的方式，不仅连接更加稳固，同时拆装更加方便。

在一个实施例中，所述上锥体24通过卷皮销29连接所述中心管1。同时，所述下锥体25通过卷皮销29连接所述中心管1。

在一个实施例中，所述保护套3和所述调节短节11的上端均连接液压坐封工具

在使用根据本实施例所述的防阻卡桥塞时，通过保护套3、调节短节11与专用液压坐封工具连接，专用液压坐封工具上端与油管扣公螺纹连接。将本实施例琐碎事防阻卡桥塞下至设计井深位置，井口投球，油管内打压。油管内打压压力从液压专用坐封工具传递至中心管1上的上卡瓦22和下卡瓦23，以及上锥体24和下锥体25，推动上卡瓦22、上锥体24、下卡瓦23以及下锥体25向下移动。上卡瓦22和下卡瓦23撑开后，继续加压开始挤压胶筒21，直至桥塞完全坐封。之后继续加压，当压力大于桥塞最大坐封压力时桥塞丢手，取出上部管柱。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种防阻卡桥塞，其特征在于，包括：

中心管(1)，所述中心管(1)的上端设置有调节短节(11)，下端设置有导鞋(12)；

设置在所述中心管(1)中部的锚定装置(2)，所述锚定装置(2)包括套设在所述中心管(1)的上部的上卡瓦(22)和上锥体(24)，以及套设在所述中心管(1)的下部的下卡瓦(23)和下锥体(25)；以及

可拆卸式套接在所述中心管(2)的上端的保护套(3)，所述保护套(3)套在所述调节短节(11)和所述上卡瓦(22)的外部；

其中，所述下锥体(25)与所述下卡瓦(23)发生相对移动时推动所述下卡瓦(23)撑开并锚定在套管上；拆卸保护套(3)后所述上锥体(24)与所述上卡瓦(22)发生相对移动时推动所述上卡瓦(22)撑开并锚定在套管上。

2.根据权利要求1所述的防阻卡桥塞，其特征在于，所述中心管的中部设置有密封装置，所述密封装置包括设置在所述上卡瓦(22)和所述下卡瓦(23)之间的胶筒(21)。

3.根据权利要求2所述的防阻卡桥塞，其特征在于，所述胶筒(21)的两端设置有背圈(28)，并且所述胶筒(21)的内部设置有0型密封圈(27)。

4.根据权利要求3所述的防阻卡桥塞，其特征在于，所述上锥体(24)和所述上卡瓦(22)之间设置有释放环(26)，所述中心管(1)的外壁上设置有与所述释放环(26)形状相匹配的凹槽(15)，所述释放环(26)进入所述凹槽(15)后所述上锥体(24)与所述上卡瓦(22)才能相对运动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的防阻卡桥塞，其特征在于，所述上卡瓦(22)的上端设置有锁定装置，所述锁定装置包括套在所述中心管上的锁环(14)和锁环座(13)，所述锁环(14)和所述锁环座(13)通过卷皮销(29)相连。

6.根据权利要求5所述的防阻卡桥塞，其特征在于，中心管(1)的上端外部设置有与所述锁环(14)配合的棘齿，棘齿的下部有一圈环槽，所述环槽的内部上端设置有与调节短节(11)旋接的螺纹。

7.根据权利要求6所述的防阻卡桥塞，其特征在于，所述中心管(1)的下部的外壁上设置有限位台阶(16)，所述下卡瓦(23)的上部设置有与所述限位台阶(16)相配合的卡槽。

8.根据权利要求7所述的防阻卡桥塞，其特征在于，限位台阶(16)的下部有螺纹，所述螺纹旋接导鞋(12)。

9.根据权利要求8所述的防阻卡桥塞，其特征在于，所述上锥体(24)通过卷皮销(29)连接所述中心管(1)；同时，所述下锥体(25)通过卷皮销(29)连接所述中心管(1)。

10.根据权利要求9所述的防阻卡桥塞，其特征在于，所述保护套(3)和所述调节短节(11)的上端均连接液压坐封工具。

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