CN112983339B - 一种带有平衡装置的可捞式桥塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有平衡装置的可捞式桥塞，包括提捞颈、卡瓦、桥塞头和平衡装置，卡瓦的上端与提捞颈滑动连接，卡瓦的下端与桥塞头滑动连接，卡瓦的下部外周密封胶套；卡瓦包括多个沿周向等距设置的卡瓦单体，每个卡瓦单体的上部外周设有卡瓦孔，卡瓦孔内设有卡瓦齿，每个卡瓦单体的上端分别相对提捞颈横向滑移，每个卡瓦单体的下端分别相对桥塞头横向滑移，提捞颈内设有沿其轴线方向滑移的活塞；平衡装置包括平衡杆和弧形盘，平衡杆贯穿所述活塞伸至桥赛头的底部并与弧形盘连接，弧形盘上设有多个通孔，桥塞头的底部设有多个平衡孔，平衡孔与通孔的位置对应。本发明坐封与解封操作简单，省时省力，提高工作效率。

Description

一种带有平衡装置的可捞式桥塞

技术领域

本发明涉及油气井封层工具技术领域，特别是涉及一种带有平衡装置的可捞式桥塞。

背景技术

可捞式桥塞广泛应用于油气井分层压裂、测试和求产作业，生产需求大。用油管联接下井，一次可分别完成洗井、坐封、探井等作业。

现有的可捞式桥塞存在以下缺陷：1、坐封与解封操作复杂，费时费力，降低工作效率。2、不具有平衡结构，由于油管内外的压力不平衡，在解封时易出现将桥塞顶出现象，造成安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带有平衡装置的可捞式桥塞，以解决背景技术中所提到的问题。

本发明提供一种带有平衡装置的可捞式桥塞，包括提捞颈、卡瓦、桥塞头和平衡装置，所述卡瓦的上端与提捞颈滑动连接，所述卡瓦的下端与桥塞头滑动连接，所述卡瓦的下部外周密封胶套；

所述卡瓦包括多个沿周向等距设置的卡瓦单体，每个所述卡瓦单体的上部外周设有卡瓦孔，所述卡瓦孔内设有卡瓦齿，每个所述卡瓦单体的上端分别相对所述提捞颈横向滑移，每个所述卡瓦单体的下端分别相对所述桥塞头横向滑移，所述提捞颈内设有沿其轴线方向滑移的活塞，通过推拉活塞，使各所述卡瓦单体在活塞的作用力下相互扩散或聚合；

所述平衡装置包括平衡杆和弧形盘，所述平衡杆贯穿所述活塞伸至所述桥赛头的底部并与所述弧形盘连接，所述弧形盘上设有多个通孔，所述桥塞头的底部设有多个平衡孔，所述平衡孔与通孔的位置对应，通过转动平衡杆，带动所述弧形盘相对桥塞头转动，以实现所述通孔与平衡孔的重合与错位，从而调节所述平衡孔的有效面积。

优选的是，每个所述卡瓦单体上端设有第一滑槽，所述第一滑槽内设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与第一滑块连接，所述第一滑块固定在所述提捞颈的底部，所述第一滑块的两侧设有第一限位柱，所述卡瓦单体上端设有与所述第一滑槽连通的第一限位槽，所述第一限位柱沿第一限位槽滑移，所述第一弹簧的另一端与所述第一滑槽的卡瓦单体内壁连接。

在上述任一方案优选的是，每个所述卡瓦单体下端设有第二滑槽，所述第二滑槽内设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与第二滑块连接，所述第二滑块固定在所述桥塞头的顶部，所述第二滑块的两侧设有第二限位柱，所述卡瓦单体上端设有与所述第二滑槽连通的第二限位槽，所述第二限位柱沿第二限位槽滑移，所述第二弹簧的另一端与所述第二滑槽的卡瓦单体内壁连接。

在上述任一方案优选的是，所述活塞的上部外周设为竖直面，所述活塞的下部外周设为第一锥形面，所述卡瓦的内周设为第二锥形面，所述第一锥形面与第二锥形面相配合。

在上述任一方案优选的是，所述活塞的下部外周设有多个第三滑槽，每个所述第三滑槽内设有密封塞，所述密封塞与所述第三滑槽的活塞内壁之间设有第三弹簧，每个所述密封塞卡设于相邻所述卡瓦单体之间的缝隙中。

在上述任一方案优选的是，所述活塞的下端外周和卡瓦的上部内周的拐角处均设为弧面结构。

在上述任一方案优选的是，所述弧形盘的底部中心设有弧形凸块，所述桥塞头的底部中心设有与所述弧形凸块配合连接的弧形凹槽，所述弧形盘上位于所述通孔的外周设有弧形凸筋，所述桥塞头的底部位于所述平衡孔的外周设有与所述凸筋配合连接的弧形凹环。

在上述任一方案优选的是，所述卡瓦齿设于卡瓦外的侧面为斜面。

与现有技术相比，本发明所具有的优点和有益效果为：

1、坐封与解封操作简单，省时省力，提高工作效率。

2、卡瓦的结构设为分瓣式结构，且分别与提捞颈和桥塞头之间为滑动连接，并在活塞的作用下实现扩散和聚拢，能够保证各卡瓦单体均匀沿径向方向运动，避免发生偏心，保证油管内壁均匀受力，从而提高卡瓦齿与油管内壁的锚定效果，进而保证桥塞的坐封效果。

3、预先转动平衡装置，使平衡孔与通孔重合，形成泄压通道，使油管内部与外界相通，实现泄压，保证解封时的安全。此外，通过转动平衡杆，带动弧形盘相对桥塞头转动，能够调节通孔与平衡孔之间的重合面积，以实现调节泄压速率的作用。

下面结合附图对本发明的一种带有平衡装置的可捞式桥塞作进一步说明。

附图说明

图1为本发明一种带有平衡装置的可捞式桥塞的结构示意图；

图2为图1中A处结构的放大图；

图3为图1中B处结构的放大图；

图4为本发明一种带有平衡装置的可捞式桥塞中卡瓦组件的结构示意图；

图5为本发明一种带有平衡装置的可捞式桥塞中平衡装置的结构示意图；

图6为本发明一种带有平衡装置的可捞式桥塞中活塞的俯视图；

图7为本发明一种带有平衡装置的可捞式桥塞中密封胶圈与卡瓦之间的连接结构示意图；

其中：1、提捞颈；2、活塞；21、竖直面；22、第一锥形面；23、密封塞；24、第三弹簧；25、第三滑槽；3、卡瓦；31、第一滑槽；32、第二滑槽；33、第二锥形面；32、卡瓦单体；4、卡瓦齿；5、密封胶套；51、滑块；6、桥塞头；61、平衡孔；7、平衡装置；71、平衡杆；72、弧形盘；73、凸筋；74、凸块；8、第一滑块；9、第一弹簧；10、第二滑块；11、第二弹簧；12、弧面结构。

具体实施方式

如图1、图4所示，本发明提供一种带有平衡装置的可捞式桥塞，包括提捞颈1、卡瓦3、桥塞头6和平衡装置7，卡瓦3的上端与提捞颈1滑动连接，卡瓦3的下端与桥塞头6滑动连接，卡瓦3的下部外周密封胶套5。

卡瓦3包括多个沿周向等距设置的卡瓦3单体，每个卡瓦3单体的上部外周设有卡瓦3孔，卡瓦3孔内设有卡瓦齿4，每个卡瓦3单体的上端分别相对提捞颈1横向滑移，每个卡瓦3单体的下端分别相对桥塞头6横向滑移，提捞颈1内设有沿其轴线方向滑移的活塞2，通过推拉活塞2，使各卡瓦3单体在活塞2的作用力下相互扩散或聚合。

活塞2的上部外周设为竖直面21，活塞2的下部外周设为第一锥形面22，卡瓦3的内周设为第二锥形面33，第一锥形面22与第二锥形面33相配合。

如图7所示，每个卡瓦3单体的下部外周沿其周向设有滑动槽，密封胶套5的内周对应每个滑动槽位置处设有沿其滑移的滑块51，以保证各卡瓦3单体在扩散货聚合时，密封胶套5实现变形。

平衡装置7包括平衡杆71和弧形盘72，平衡杆71贯穿活塞2伸至桥赛头的底部并与弧形盘72连接，弧形盘72上设有多个通孔，桥塞头6的底部设有多个平衡孔61，平衡孔61与通孔的位置对应，通过转动平衡杆71，带动弧形盘72相对桥塞头6转动，以实现通孔与平衡孔61的重合与错位，从而调节平衡孔61的有效面积。

工作原理：通过坐封工具与提捞颈1连接，将桥塞下放至油管所需坐封位置处。坐封工具上设有推杆，推杆与活塞2连接，通过推杆向下推动活塞2，活塞2上的第一锥形面22沿卡瓦3的第二锥形面33滑移，使各卡瓦3单体向外均匀扩散，从而使卡瓦3上的卡瓦齿4锚定油管内壁，实现桥塞的坐封。同时，各卡瓦3单体向外均匀扩散的同时，卡瓦3外周的密封胶套5发生变形，并与油管内壁接触，实现桥塞与油管之间的密封，以将油管内桥塞上下的油气分隔。此时，平衡孔61与通孔错位，平衡孔61为封堵状态。

解封时，预先转动平衡装置7，使平衡孔61与通孔重合，形成泄压通道，使油管内部与外界相通，实现泄压，保证解封时的安全。待油管内部压力与外界压力达到平衡时，通过推杆向上拉动活塞2，活塞2上的第一锥形面22沿卡瓦3的第二锥形面33滑移，使各卡瓦3单体向内均匀聚拢，密封胶套5恢复原始状态，从而使卡瓦3上的卡瓦齿4和密封胶套5脱离油管内壁，实现桥塞的解封，再通过坐封工具将桥塞取出即可。

本实施例中，坐封与解封操作简单，省时省力，提高工作效率。

卡瓦3的结构设为分瓣式结构，且分别与提捞颈1和桥塞头6之间为滑动连接，并在活塞2的作用下实现扩散和聚拢，能够保证各卡瓦3单体均匀沿径向方向运动，避免发生偏心，保证油管内壁均匀受力，从而提高卡瓦齿4与油管内壁的锚定效果，进而保证桥塞的坐封效果。

通过转动平衡杆71，带动弧形盘72相对桥塞头6转动，能够调节通孔与平衡孔61之间的重合面积，以实现调节泄压速率的作用。

进一步的，如图6所示，活塞2的下部外周设有多个第三滑槽25，每个第三滑槽25内设有密封塞23，密封塞23与第三滑槽25的活塞2内壁之间设有第三弹簧24，每个密封塞23卡设于相邻卡瓦3单体之间的缝隙中。该结构，一方面能够保证活塞2与卡瓦3之间的连接结构稳定性，另一方面对相邻卡瓦3单体之间的缝隙进行密封，保证桥塞的密封效果。

进一步的，如图2所示，每个卡瓦3单体上端设有第一滑槽31，第一滑槽31内设有第一弹簧9，第一弹簧9的一端与第一滑块8连接，第一滑块8固定在提捞颈1的底部，第一滑块8的两侧设有第一限位柱，卡瓦3单体上端设有与第一滑槽31连通的第一限位槽，第一限位柱沿第一限位槽滑移，第一弹簧9的另一端与第一滑槽31的卡瓦3单体内壁连接。

进一步的，如图3所示，每个卡瓦3单体下端设有第二滑槽32，第二滑槽32内设有第二弹簧11，第二弹簧11的一端与第二滑块10连接，第二滑块10固定在所述桥塞头6的顶部，第二滑块10的两侧设有第二限位柱，卡瓦3单体上端设有与第二滑槽32连通的第二限位槽，第二限位柱沿第二限位槽滑移，第二弹簧11的另一端与所述第二滑槽32的卡瓦3单体内壁连接。

进一步的，活塞2的下端外周和卡瓦3的上部内周的拐角处均设为弧面结构12，便于活塞2导入卡瓦3内。

进一步的，如图5所示，弧形盘72的底部中心设有弧形凸块74，桥塞头6的底部中心设有与弧形凸块74配合连接的弧形凹槽，弧形盘72上位于通孔的外周设有弧形凸筋73，桥塞头6的底部位于平衡孔61的外周设有与凸筋73配合连接的弧形凹环。

该结构中，弧形盘72在平衡杆71的带动下相对桥塞头6转动时，弧形凸块74在弧顶凹槽内转动，弧顶凸筋73沿弧形凹环转动。弧形凸块74与弧形凹槽、弧形凸筋73与弧形凹环的结构设置，以保证弧形盘72与桥塞头6之间的连接密封性。

进一步的，卡瓦齿4设于卡瓦3外的侧面为斜面，增加卡瓦齿4与油管内壁的摩擦力，保证卡瓦齿4的锚定效果。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种带有平衡装置的可捞式桥塞，其特征在于：包括提捞颈、卡瓦、桥塞头和平衡装置，所述卡瓦的上端与提捞颈滑动连接，所述卡瓦的下端与桥塞头滑动连接，所述卡瓦的下部外周密封胶套；

所述卡瓦包括多个沿周向等距设置的卡瓦单体，每个所述卡瓦单体的上部外周设有卡瓦孔，所述卡瓦孔内设有卡瓦齿，每个所述卡瓦单体的上端分别相对所述提捞颈横向滑移，每个所述卡瓦单体的下端分别相对所述桥塞头横向滑移，所述提捞颈内设有沿其轴线方向滑移的活塞，通过推拉活塞，使各所述卡瓦单体在活塞的作用力下相互扩散或聚合；

所述平衡装置包括平衡杆和弧形盘，所述平衡杆贯穿所述活塞伸至所述桥塞头的底部并与所述弧形盘连接，所述弧形盘上设有多个通孔，所述桥塞头的底部设有多个平衡孔，所述平衡孔与通孔的位置对应，通过转动平衡杆，带动所述弧形盘相对桥塞头转动，以实现所述通孔与平衡孔的重合与错位，从而调节所述平衡孔的有效面积。

2.根据权利要求1所述的一种带有平衡装置的可捞式桥塞，其特征在于：每个所述卡瓦单体上端设有第一滑槽，所述第一滑槽内设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与第一滑块连接，所述第一滑块固定在所述提捞颈的底部，所述第一滑块的两侧设有第一限位柱，所述卡瓦单体上端设有与所述第一滑槽连通的第一限位槽，所述第一限位柱沿第一限位槽滑移，所述第一弹簧的另一端与所述第一滑槽的卡瓦单体内壁连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种带有平衡装置的可捞式桥塞，其特征在于：每个所述卡瓦单体下端设有第二滑槽，所述第二滑槽内设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与第二滑块连接，所述第二滑块固定在所述桥塞头的顶部，所述第二滑块的两侧设有第二限位柱，所述卡瓦单体上端设有与所述第二滑槽连通的第二限位槽，所述第二限位柱沿第二限位槽滑移，所述第二弹簧的另一端与所述第二滑槽的卡瓦单体内壁连接。

4.根据权利要求1所述的一种带有平衡装置的可捞式桥塞，其特征在于：所述活塞的上部外周设为竖直面，所述活塞的下部外周设为第一锥形面，所述卡瓦的内周设为第二锥形面，所述第一锥形面与第二锥形面相配合。

5.根据权利要求4所述的一种带有平衡装置的可捞式桥塞，其特征在于：所述活塞的下部外周设有多个第三滑槽，每个所述第三滑槽内设有密封塞，所述密封塞与所述第三滑槽的活塞内壁之间设有第三弹簧，每个所述密封塞卡设于相邻所述卡瓦单体之间的缝隙中。

6.根据权利要求4或5所述的一种带有平衡装置的可捞式桥塞，其特征在于：所述活塞的下端外周和卡瓦的上部内周的拐角处均设为弧面结构。

7.根据权利要求1所述的一种带有平衡装置的可捞式桥塞，其特征在于：所述弧形盘的底部中心设有弧形凸块，所述桥塞头的底部中心设有与所述弧形凸块配合连接的弧形凹槽，所述弧形盘上位于所述通孔的外周设有弧形凸筋，所述桥塞头的底部位于所述平衡孔的外周设有与所述凸筋配合连接的弧形凹环。

8.根据权利要求1所述的一种带有平衡装置的可捞式桥塞，其特征在于：所述卡瓦齿设于卡瓦外的侧面为斜面。

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