CN114737916B - 一种可溶桥塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可溶桥塞，涉及到桥塞结构技术领域，包括桥塞本体，所述桥塞本体的底端安装有橡胶圈，所述桥塞本体上开设有滑孔并滑动安装有滑动柱，所述滑动柱的顶端安装有推顶所述滑动柱滑动的气动推顶单元，所述滑动柱的一侧安装有单向限位机构，所述滑动柱的底端通过弹性机构安装有中心圆盘。本发明中，通滑动柱滑动使多个连杆的底端相互分离，使多个弧形顶杆形成一个更大的圆环并顶住橡胶圈的内壁，使橡胶圈的外侧壁与井筒的内侧壁更加均匀且紧密的贴合，增加摩擦力与密封性，更好的限定桥塞本体所在的位置，在滑动柱不断向下滑动的过程中，受单向限位机构的作用，阻碍滑动柱反向滑动，使弧形顶杆持续对井筒内壁产生压力。

Description

一种可溶桥塞

技术领域

本发明涉及桥塞结构技术领域，特别涉及一种可溶桥塞。

背景技术

可溶桥塞目前作为水平井分段压裂技术的核心工具，已广泛应用在常规和非常规油气井的压裂施工中，在压裂过程中，首先向井下投放压裂工具，如桥塞、滑套、分割器等，然后向井中打压，卡瓦将其固定于油气井的某一段中，在高达70MPa的压力下卡瓦嵌在井筒内壁上，橡胶充分压缩,将井段封堵隔离,以便顺利完成压裂作业。。

现有技术中，在桥塞投放时，桥塞需要处于井筒上设定的内壁上，对设定井段进行封堵，而实际操作过程中，桥塞与井筒内壁上的摩擦力不足，导致桥塞产生滑移，导致所处位置不准，对接下来的工序产生一定的影响，使用时具有一定的不便，因此，我们公开了一种可溶桥塞来满足在人们的需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种可溶桥塞，以解决上述背景技术中提出的在桥塞投放时，桥塞需要处于井筒上设定的内壁上，对设定井段进行封堵，而实际操作过程中，桥塞与井筒内壁上的摩擦力不足，导致桥塞产生滑移，导致所处位置不准，对接下来的工序产生一定的影响，使用时具有一定的不便的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种可溶桥塞，包括桥塞本体，所述桥塞本体的底端安装有橡胶圈，所述桥塞本体上开设有滑孔并滑动安装有滑动柱，所述滑动柱的顶端安装有推顶所述滑动柱滑动的气动推顶单元，所述滑动柱的一侧安装有单向限位机构，所述滑动柱的底端通过弹性机构安装有中心圆盘，所述中心圆盘的外圆周侧壁上通过小支架均匀安装有多个滑柱，所述桥塞本体的底端开设有避让槽，所述避让槽的槽壁上对应安装有多个侧支架，多个所述侧支架的一端均通过转轴转动安装有连杆，多个所述连杆靠近顶端的一侧均开设有腰形滑孔，多个所述连杆的底端均安装有弧形顶杆，多个所述弧形顶杆与所述橡胶圈的内侧壁相匹配。

基于以上机构，将桥塞本体放入井筒内并滑动到一定位置，通过气动推顶单元推动滑动柱向下移动，滑动柱的底端在弹性机构的作用下使中心圆盘呈向下移动的趋势，同时多个滑柱在腰形滑孔内滑动，驱动多个连杆绕转轴转动，多个连杆的底端相互分离，使多个弧形顶杆形成一个更大的圆环并顶住橡胶圈的内壁，使橡胶圈的外侧壁与井筒的内侧壁更加均匀且紧密的贴合，增加摩擦力与密封性，更好的限定桥塞本体所在的位置，在滑动柱不断向下滑动的过程中，受单向限位机构的作用，阻碍滑动柱反向滑动，使弧形顶杆持续对井筒内壁产生压力。

优选的，所述气动推顶单元包括活塞，所述桥塞本体靠近顶侧开设有滑动槽，所述活塞滑动安装在所述滑动槽内，所述活塞的底端安装在所述滑动柱的顶端。

进一步的，通过活塞的设置，通过对活塞的顶侧施加较大的气压，使活塞沿滑动槽向下滑动，继而带动滑动柱向下移动，形成推动作用。

优选的，所述桥塞本体的顶侧安装有密封所述滑动槽的上盖，所述上盖上安装有进气接口，所述进气接口与所述滑动槽相连通。

进一步的，通过上盖对滑动槽进行密封，更好的使活塞向下滑动，通过进气接口可以快速拆装气管，并通过气管向滑动槽内通气，增加方便性。

优选的，所述单向限位机构包括支撑臂，所述滑动柱的外侧壁上开设有缺槽，所述支撑臂通过转动轴转动安装在所述缺槽的槽壁上，所述支撑臂的一侧安装有顶出单元，所述桥塞本体的滑孔孔壁上对应开设有齿形卡槽，所述支撑臂的顶端与所述齿形卡槽的齿槽相匹配。

进一步的，齿形卡槽的截面呈直角三角形结构，一个直角边与滑动柱的滑动方向相平行，另一个直角边与滑动柱的滑动方向相垂直，且与滑动柱相垂直的直角边位于靠近桥塞本体顶侧的一侧，支撑臂在顶出单元的推动作用下转动打开，支撑臂的顶端移出缺槽并与垂直与滑动柱滑动方向的直角边相匹配，阻碍滑动柱向上滑动，实现单向限位功能。

优选的，所述顶出单元包括第一弹簧，所述第一弹簧的一端安装在所述缺槽的槽壁上，另一端安装在所述支撑臂的一侧。

进一步的，通过第一弹簧的设置，支撑臂在第一弹簧弹力的作用下沿转动轴向远离缺槽的一侧转动，使支撑臂的顶端移出缺槽，在受到齿形卡槽的作用时，支撑臂克服弹力收回缺槽内，使滑动柱可以按滑孔滑动。

优选的，所述弹性单元包括拉簧，所述拉簧套接安装在所述滑动柱上，所述拉簧的顶端与所述桥塞本体的底端相匹配，所述拉簧的底端与所述中心圆盘的顶侧相匹配。

进一步的，通过拉簧的设置，拉簧拉动中心圆盘向上移动，使弧形顶杆远离橡胶圈，使橡胶圈与井筒内壁保持一定的距离，不影响桥塞本体的正常滑动。

优选的，所述弧形顶杆具有一定的弹性，所述弧形顶杆对所述橡胶圈的内侧壁呈弹性张紧支撑状态。

进一步的，可以使弧形顶杆对橡胶圈的内侧壁形成较均匀的压力，使橡胶圈的外侧壁与桥塞本体的内侧壁均匀相贴合，从而增加接触面积，增加密封效果。

优选的，所述橡胶圈的外侧壁安装有多个凸起环。

进一步的，通过多个凸起环的设置，可以增加橡胶圈的表面粗糙度，增加与井筒壁的摩擦力，同时可以增加密封效果。

优选的，所述桥塞本体的底端通过连接柱安装有锥形导向罩，所述锥形导向罩的顶侧与所述橡胶圈的底侧相连接，多个所述连杆均位于所述锥形导向罩内。

进一步的，通过锥形导向罩的设置，可以使桥塞本体更加顺利的沿井筒向下滑动，同时可以对连杆进行保护，防止连杆在下滑过程中造成撞击损坏，影响功能。

优选的，所述上盖的顶侧对称安装有两个连接挂耳，两个所述连接挂耳的一侧均开设有安装孔。

进一步的，通过两个连接挂耳的设置，可以通过牵引绳连接到连接挂耳上，牵引桥塞本体在井筒内滑动，通过溶剂对橡胶圈进行溶解后，将桥塞本体取出，回收利用。

综上，本发明的技术效果和优点：

1、本发明中，通滑动柱滑动使多个连杆的底端相互分离，使多个弧形顶杆形成一个更大的圆环并顶住橡胶圈的内壁，使橡胶圈的外侧壁与井筒的内侧壁更加均匀且紧密的贴合，增加摩擦力与密封性，更好的限定桥塞本体所在的位置，在滑动柱不断向下滑动的过程中，受单向限位机构的作用，阻碍滑动柱反向滑动，使弧形顶杆持续对井筒内壁产生压力。

2、本发明中，齿形卡槽的截面呈直角三角形结构，一个直角边与滑动柱的滑动方向相平行，另一个直角边与滑动柱的滑动方向相垂直，且与滑动柱相垂直的直角边位于靠近桥塞本体顶侧的一侧，支撑臂在顶出单元的推动作用下转动打开，支撑臂的顶端移出缺槽并与垂直与滑动柱滑动方向的直角边相匹配，阻碍滑动柱向上滑动，实现单向限位功能。

3、本发明中，通过拉簧的设置，拉簧拉动中心圆盘向上移动，使弧形顶杆远离橡胶圈，使橡胶圈与井筒内壁保持一定的距离，不影响桥塞本体的正常滑动，弧形顶杆具有一定的弹性，可以使弧形顶杆对橡胶圈的内侧壁形成较均匀的压力，使橡胶圈的外侧壁与桥塞本体的内侧壁均匀相贴合，从而增加接触面积，增加密封效果。

4、本发明中，通过多个凸起环的设置，可以增加橡胶圈的表面粗糙度，增加与井筒壁的摩擦力，同时可以增加密封效果，通过锥形导向罩的设置，可以使桥塞本体更加顺利的沿井筒向下滑动，同时可以对连杆进行保护，防止连杆在下滑过程中造成撞击损坏，影响功能，通过两个连接挂耳的设置，可以通过牵引绳连接到连接挂耳上，牵引桥塞本体在井筒内滑动，通过溶剂对橡胶圈进行溶解后，将桥塞本体取出，回收利用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明剖视图；

图3为图2中A区域的局部放大结构示意图；

图4为本发明中连杆区域局部立体结构示意图；

图5为本发明中滑柱区域局部放大结构示意图；

图6为本发明中橡胶圈区域局部剖切结构示意图。

图中：1、桥塞本体；2、锥形导向罩；3、连接挂耳；4、进气接口；5、活塞；6、滑动槽；7、齿形卡槽；8、滑动柱；9、弧形顶杆；10、凸起环；11、橡胶圈；12、避让槽；13、侧支架；14、连杆；15、转动轴；16、支撑臂；17、第一弹簧；18、拉簧；19、中心圆盘；20、滑柱；21、转轴；22、小支架；23、连接柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：参考图1-6所示的一种可溶桥塞，包括桥塞本体1，桥塞本体1的底端安装有橡胶圈11，桥塞本体1上开设有滑孔并滑动安装有滑动柱8，滑动柱8的顶端安装有推顶滑动柱8滑动的气动推顶单元，滑动柱8的一侧安装有单向限位机构，滑动柱8的底端通过弹性机构安装有中心圆盘19，中心圆盘19的外圆周侧壁上通过小支架22均匀安装有多个滑柱20，桥塞本体1的底端开设有避让槽12，避让槽12的槽壁上对应安装有多个侧支架13，多个侧支架13的一端均通过转轴21转动安装有连杆14，多个连杆14靠近顶端的一侧均开设有腰形滑孔，多个连杆14的底端均安装有弧形顶杆9，多个弧形顶杆9与橡胶圈11的内侧壁相匹配。

基于以上机构，将桥塞本体1放入井筒内并滑动到一定位置，通过气动推顶单元推动滑动柱8向下移动，滑动柱8的底端在弹性机构的作用下使中心圆盘19呈向下移动的趋势，同时多个滑柱20在腰形滑孔内滑动，驱动多个连杆14绕转轴21转动，多个连杆14的底端相互分离，使多个弧形顶杆9形成一个更大的圆环并顶住橡胶圈11的内壁，使橡胶圈11的外侧壁与井筒的内侧壁更加均匀且紧密的贴合，增加摩擦力与密封性，更好的限定桥塞本体1所在的位置，在滑动柱8不断向下滑动的过程中，受单向限位机构的作用，阻碍滑动柱8反向滑动，使弧形顶杆9持续对井筒内壁产生压力。

如图2所示，气动推顶单元包括活塞5，桥塞本体1靠近顶侧开设有滑动槽6，活塞5滑动安装在滑动槽6内，活塞5的底端安装在滑动柱8的顶端，通过活塞5的设置，通过对活塞5的顶侧施加较大的气压，使活塞5沿滑动槽6向下滑动，继而带动滑动柱8向下移动，形成推动作用。

如图2所示，桥塞本体1的顶侧安装有密封滑动槽6的上盖，上盖上安装有进气接口4，进气接口4与滑动槽6相连通，通过上盖对滑动槽6进行密封，更好的使活塞5向下滑动，通过进气接口4可以快速拆装气管，并通过气管向滑动槽6内通气，增加方便性。

如图2和3所示，单向限位机构包括支撑臂16，滑动柱8的外侧壁上开设有缺槽，支撑臂16通过转动轴15转动安装在缺槽的槽壁上，支撑臂16的一侧安装有顶出单元，桥塞本体1的滑孔孔壁上对应开设有齿形卡槽7，支撑臂16的顶端与齿形卡槽7的齿槽相匹配，齿形卡槽7的截面呈直角三角形结构，一个直角边与滑动柱8的滑动方向相平行，另一个直角边与滑动柱8的滑动方向相垂直，且与滑动柱8相垂直的直角边位于靠近桥塞本体1顶侧的一侧，支撑臂16在顶出单元的推动作用下转动打开，支撑臂16的顶端移出缺槽并与垂直与滑动柱8滑动方向的直角边相匹配，阻碍滑动柱8向上滑动，实现单向限位功能。

如图3所示，顶出单元包括第一弹簧17，第一弹簧17的一端安装在缺槽的槽壁上，另一端安装在支撑臂16的一侧，通过第一弹簧17的设置，支撑臂16在第一弹簧17弹力的作用下沿转动轴15向远离缺槽的一侧转动，使支撑臂16的顶端移出缺槽，在受到齿形卡槽7的作用时，支撑臂16克服弹力收回缺槽内，使滑动柱8可以按滑孔滑动。

如图4所示，弹性单元包括拉簧18，拉簧18套接安装在滑动柱8上，拉簧18的顶端与桥塞本体1的底端相匹配，拉簧18的底端与中心圆盘19的顶侧相匹配，通过拉簧18的设置，拉簧18拉动中心圆盘19向上移动，使弧形顶杆9远离橡胶圈11，使橡胶圈11与井筒内壁保持一定的距离，不影响桥塞本体1的正常滑动。

如图4所示，弧形顶杆9具有一定的弹性，弧形顶杆9对橡胶圈11的内侧壁呈弹性张紧支撑状态，这样设置的好处是，可以使弧形顶杆9对橡胶圈11的内侧壁形成较均匀的压力，使橡胶圈11的外侧壁与桥塞本体1的内侧壁均匀相贴合，从而增加接触面积，增加密封效果。

如图6所示，橡胶圈11的外侧壁安装有多个凸起环10，通过多个凸起环10的设置，可以增加橡胶圈11的表面粗糙度，增加与井筒壁的摩擦力，同时可以增加密封效果。

如图1和2所示，桥塞本体1的底端通过连接柱23安装有锥形导向罩2，锥形导向罩2的顶侧与橡胶圈11的底侧相连接，多个连杆14均位于锥形导向罩2内，通过锥形导向罩2的设置，可以使桥塞本体1更加顺利的沿井筒向下滑动，同时可以对连杆14进行保护，防止连杆14在下滑过程中造成撞击损坏，影响功能。

如图1所示，上盖的顶侧对称安装有两个连接挂耳3，两个连接挂耳3的一侧均开设有安装孔，通过两个连接挂耳3的设置，可以通过牵引绳连接到连接挂耳3上，牵引桥塞本体1在井筒内滑动，通过溶剂对橡胶圈11进行溶解后，将桥塞本体1取出，回收利用。

本发明工作原理：

将桥塞本体1放入井筒内并滑动到一定位置，通过气动推顶单元推动滑动柱8向下移动，滑动柱8的底端在弹性机构的作用下使中心圆盘19呈向下移动的趋势，同时多个滑柱20在腰形滑孔内滑动，驱动多个连杆14绕转轴21转动，多个连杆14的底端相互分离，使多个弧形顶杆9形成一个更大的圆环并顶住橡胶圈11的内壁，使橡胶圈11的外侧壁与井筒的内侧壁更加均匀且紧密的贴合，增加摩擦力与密封性，更好的限定桥塞本体1所在的位置，在滑动柱8不断向下滑动的过程中，受单向限位机构的作用，阻碍滑动柱8反向滑动，使弧形顶杆9持续对井筒内壁产生压力，通过活塞5的设置，通过对活塞5的顶侧施加较大的气压，使活塞5沿滑动槽6向下滑动，继而带动滑动柱8向下移动，形成推动作用，通过上盖对滑动槽6进行密封，更好的使活塞5向下滑动，通过进气接口4可以快速拆装气管，并通过气管向滑动槽6内通气，增加方便性。

齿形卡槽7的截面呈直角三角形结构，一个直角边与滑动柱8的滑动方向相平行，另一个直角边与滑动柱8的滑动方向相垂直，且与滑动柱8相垂直的直角边位于靠近桥塞本体1顶侧的一侧，支撑臂16在顶出单元的推动作用下转动打开，支撑臂16的顶端移出缺槽并与垂直与滑动柱8滑动方向的直角边相匹配，阻碍滑动柱8向上滑动，实现单向限位功能，通过第一弹簧17的设置，支撑臂16在第一弹簧17弹力的作用下沿转动轴15向远离缺槽的一侧转动，使支撑臂16的顶端移出缺槽，在受到齿形卡槽7的作用时，支撑臂16克服弹力收回缺槽内，使滑动柱8可以按滑孔滑动，通过锥形导向罩2的设置，可以使桥塞本体1更加顺利的沿井筒向下滑动，同时可以对连杆14进行保护，防止连杆14在下滑过程中造成撞击损坏，影响功能，通过两个连接挂耳3的设置，可以通过牵引绳连接到连接挂耳3上，牵引桥塞本体1在井筒内滑动，通过溶剂对橡胶圈11进行溶解后，将桥塞本体1取出，回收利用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可溶桥塞，包括桥塞本体（1），其特征在于：所述桥塞本体（1）的底端安装有橡胶圈（11），所述桥塞本体（1）上开设有滑孔并滑动安装有滑动柱（8），所述滑动柱（8）的顶端安装有推顶所述滑动柱（8）滑动的气动推顶单元，所述滑动柱（8）的一侧安装有单向限位机构，所述滑动柱（8）的底端通过弹性机构安装有中心圆盘（19），所述中心圆盘（19）的外圆周侧壁上通过小支架（22）均匀安装有多个滑柱（20），所述桥塞本体（1）的底端开设有避让槽（12），所述避让槽（12）的槽壁上对应安装有多个侧支架（13），多个所述侧支架（13）的一端均通过转轴（21）转动安装有连杆（14），多个所述连杆（14）靠近顶端的一侧均开设有腰形滑孔，多个所述连杆（14）的底端均安装有弧形顶杆（9），多个所述弧形顶杆（9）与所述橡胶圈（11）的内侧壁相匹配；

所述滑动柱（8）的底端在弹性机构的作用下使中心圆盘（19）呈向下移动的趋势，同时多个滑柱（20）在腰形滑孔内滑动，驱动多个连杆（14）绕转轴（21）转动，多个连杆（14）的底端相互分离，使多个弧形顶杆（9）形成一个更大的圆环并顶住橡胶圈（11）的内壁。

2.根据权利要求1所述的一种可溶桥塞，其特征在于：所述气动推顶单元包括活塞（5），所述桥塞本体（1）靠近顶侧开设有滑动槽（6），所述活塞（5）滑动安装在所述滑动槽（6）内，所述活塞（5）的底端安装在所述滑动柱（8）的顶端。

3.根据权利要求2所述的一种可溶桥塞，其特征在于：所述桥塞本体（1）的顶侧安装有密封所述滑动槽（6）的上盖，所述上盖上安装有进气接口（4），所述进气接口（4）与所述滑动槽（6）相连通。

4.根据权利要求1所述的一种可溶桥塞，其特征在于：所述单向限位机构包括支撑臂（16），所述滑动柱（8）的外侧壁上开设有缺槽，所述支撑臂（16）通过转动轴（15）转动安装在所述缺槽的槽壁上，所述支撑臂（16）的一侧安装有顶出单元，所述桥塞本体（1）的滑孔孔壁上对应开设有齿形卡槽（7），所述支撑臂（16）的顶端与所述齿形卡槽（7）的齿槽相匹配。

5.根据权利要求4所述的一种可溶桥塞，其特征在于：所述顶出单元包括第一弹簧（17），所述第一弹簧（17）的一端安装在所述缺槽的槽壁上，另一端安装在所述支撑臂（16）的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种可溶桥塞，其特征在于：拉簧（18）套接安装在所述滑动柱（8）上，所述拉簧（18）的顶端与所述桥塞本体（1）的底端相匹配，所述拉簧（18）的底端与所述中心圆盘（19）的顶侧相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种可溶桥塞，其特征在于：所述弧形顶杆（9）具有一定的弹性，所述弧形顶杆（9）对所述橡胶圈（11）的内侧壁呈弹性张紧支撑状态。

8.根据权利要求1所述的一种可溶桥塞，其特征在于：所述橡胶圈（11）的外侧壁安装有多个凸起环（10）。

9.根据权利要求1所述的一种可溶桥塞，其特征在于：所述桥塞本体（1）的底端通过连接柱（23）安装有锥形导向罩（2），所述锥形导向罩（2）的顶侧与所述橡胶圈（11）的底侧相连接，多个所述连杆（14）均位于所述锥形导向罩（2）内。

10.根据权利要求3所述的一种可溶桥塞，其特征在于：所述上盖的顶侧对称安装有两个连接挂耳（3），两个所述连接挂耳（3）的一侧均开设有安装孔。