CN114934758A - 低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，包括连杆，连杆的下端固定有导向体，导向体的上方抵靠有卡瓦，卡瓦的上部内锥面与外锥体的小端相配合，外锥体的大端上方设有胶筒，胶筒与外锥体均套装在胶筒套的外周，胶筒套套装在连杆的外周；外锥体的中心孔下端设有锥体内环槽，锥体内环槽中嵌有止退锁环，止退锁环的内棘齿卡接胶筒套下端外周的外棘齿上；胶筒套的上部设有外凸的胶筒座，胶筒座的下台肩向上凹陷形成胶筒座嵌槽，胶筒的上端嵌于胶筒座嵌槽中；胶筒的下端嵌于护腕中，护腕的底部嵌于护肩中，护肩的底部抵靠在卡瓦的顶部。该工具可应用于水平井的压裂暂堵，压裂结束后，无需钻磨就可实现井筒的全通径，节省施工费用并提前实现投产。
Description
技术领域
本发明涉及一种井下工具，尤其涉及一种低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，属于采油工具技术领域。
背景技术
页岩储层具有超低孔特低渗特征，采用水平井钻完井后需要通过水力压裂改造才能获得经济产量。压裂是通过高压泵组向井内注入高压、大排量的压裂液，当泵的注入速度大于地层的吸收速度时，地层就会产生破裂或使原来的微小缝隙张开，形成较大的裂缝。随着液体的不断注入，已形成的裂缝向内延伸。为了防止停泵以后，裂缝重新闭合，通常要在注入的液体中加入支撑剂。地层压开后，支撑剂挤入裂缝中，以支撑缝面。
分段压裂需要采用封堵工具对层间进行可靠封堵，其中单卡瓦桥塞因其结构简单，体积小，成本低得到了广泛应用，但目前广泛使用的单卡瓦桥塞的坐封丢手靠剪切销钉控制，而剪切销钉采用不可溶材质加工而成，桥塞溶解后，大量无法溶解的剪切销钉落到井内，导致后续扫塞易出现卡钻现象，而且桥塞坐封后没有锁定机构，桥塞坐封后射孔时的震动容易造成桥塞解封，导致压裂失败。
地层温度、地层压力等对可溶桥塞的密封性能、溶解性能等影响较大，由于前期的大量压裂液进入地层，造成地层温度降低和地层温度恢复缓慢。因此由于对地层温度、压力掌握不准确，也容易导致可溶桥塞选型错误，造成可溶桥塞失封、溶解时间过短或过长，导致压裂失败或增加后续处理措施。
此外，油田开发后期，为减少对地面的占用，免去征地的费用和麻烦，增加出油面积，在竖向井筒上连接水平井的技术得到越来越广泛的应用。水平井段钻井液的携带能力差，液流中的岩屑或砂粒容易沉降在下部井壁上，造成堵塞，因此希望水平水平井段的流速要快，避免发生沉降。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，可以起到分段压裂作业时的层间封隔作用，在压裂作业结束后，无需钻磨作业就可以实现井筒的全通径，压裂成功率高，节省施工费用并提前实现单井的投产。
为解决以上技术问题，本发明的一种低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，包括连杆，所述连杆的下端固定有导向体，所述导向体的上方抵靠有卡瓦，所述卡瓦的上部内锥面与外锥体的小端相配合，所述外锥体的大端上方设有胶筒，所述胶筒与外锥体均套装在胶筒套的外周，所述胶筒套套装在所述连杆的外周；所述外锥体的中心孔下端设有锥体内环槽，所述锥体内环槽中嵌有止退锁环，所述止退锁环的内棘齿卡接所述胶筒套下端外周的外棘齿上；所述胶筒套的上部设有外凸的胶筒座，所述胶筒座的下台肩向上凹陷形成胶筒座嵌槽，所述胶筒的上端嵌于所述胶筒座嵌槽中；所述胶筒的下端嵌于护腕中，所述护腕的底部嵌于护肩中，所述护肩的底部抵靠在所述卡瓦的顶部。
作为本发明的改进，所述胶筒座的上端设有胶筒座缩径段，所述胶筒座缩径段的外周套装有向上延伸的坐封推筒，所述坐封推筒的下端抵靠在所述胶筒座的台肩上，所述坐封推筒的圆周上设有多道镂空的坐封推筒长槽；所述胶筒座缩径段的上端设有喇叭口且覆盖有压帽，所述压帽的上端面中心向上延伸形成压帽中心管，所述压帽中心管通过止退销钉固定在所述连杆上。
作为本发明的进一步改进，所述连杆的上端旋接在转换接头的下端，所述转换接头的内腔置有压力计，所述转换接头的圆周中段均布有多个转换接头通孔与内腔相通，所述压力计的底部与所述连杆的上端之间设有下防震垫，所述压力计的上端设有上防震垫，所述压力计的上下两端外周分别套装有防震环，所述防震环的外侧抵靠在转换接头的内壁。
作为本发明的进一步改进，所述导向体的中心孔内壁中段设有剪切环，所述连杆的下端插接在导向体中心孔中且抵靠在剪切环的上端面，导向体螺钉自下而上旋入连杆的下端螺孔中，所述导向体螺钉的头部抵靠在剪切环的下端面。
作为本发明的进一步改进，所述转换接头的上端与滑块接头的下端相旋接，所述坐封推筒的上端与下接头的下端相旋接，所述滑块接头的上部设有滑块接头凸圈，所述下接头的中心孔缩径且下接头顶部抵靠在所述滑块接头凸圈的台阶下方；所述滑块接头的下部外壁与所述下接头及坐封推筒的内壁之间设有环形液流通道。
作为本发明的进一步改进，所述滑块接头的上部内腔插接有转换芯轴的大端，所述转换芯轴的大端圆周上对称设有一对转换芯轴腰形槽，所述滑块接头的圆周上对称设有一对从上部延伸至下部的滑块接头长槽，所述下接头的上部圆周上对称设有一对下接头腰形槽；所述转换芯轴腰形槽中插接有径向向外延伸的十字头滑块，所述十字头滑块的两端从相应滑块接头长槽中穿过，所述十字头滑块的两端头分别嵌于所述下接头腰形槽中。
作为本发明的进一步改进，所述下接头的上端外周设有下接头缩径段，所述十字头滑块的上端两侧分别设有与下接头缩径段相对应的缺角，所述下接头缩径段的外周套装有滑块挡圈且通过螺钉固定，所述滑块挡圈的下端口压在十字头滑块的台阶上，所述滑块挡圈的内壁包覆在十字头滑块缺角的外侧。
作为本发明的进一步改进，所述滑块接头的上部外周旋接在下缸套的下方，所述下缸套的下部圆周上设有下缸套通孔；所述转换芯轴的上端从滑块接头的中心孔中伸出且沿下缸套的轴线上行，所述转换芯轴的上端插接在下活塞下端面的沉孔中，所述下活塞为封闭结构且下部外周通过下活塞密封圈与所述下缸套的内壁实现密封，所述下活塞的上部外周与所述下缸套的内壁之间设有下活塞液压上腔。
作为本发明的进一步改进，所述下缸套的上端连接有中缸套，所述中缸套的内腔设有中活塞；所述中缸套的上端连接有上缸套，所述上缸套的内腔设有上活塞；所述上缸套的上端旋接有上接头，所述上接头的内腔设有阀芯，所述上接头的中段圆周均布有上接头旁通孔，所述阀芯的中段外周设有与上接头旁通孔相通的阀芯环槽一，所述阀芯环槽一通过均布的阀芯下径向孔与阀芯中心孔相通。
作为本发明的进一步改进，所述阀芯的下端设有阀芯缩径段，所述阀芯缩径段的下端插接在阀芯挡圈的上端内腔且通过阀芯剪钉固定，所述阀芯挡圈的上部外周旋接在所述上接头的下端内壁，所述阀芯挡圈的下端设有阀芯挡圈扩径段，所述阀芯挡圈扩径段套在所述上活塞的上部外周，所述阀芯挡圈扩径段的外台阶抵靠在所述上接头的第一内台阶下方，所述阀芯挡圈的上方设有阀芯下腔，所述阀芯下腔的上方设有阀芯凸圈，所述阀芯凸圈抵靠在所述上接头的第二内台阶下方；所述阀芯的上部外周设有阀芯环槽四，所述阀芯的中心孔通过阀芯上径向孔与阀芯环槽四相贯通；所述阀芯环槽四与阀芯环槽一之间设有阀芯环槽二，阀芯环槽四的上方设有阀芯密封圈一，阀芯环槽四与阀芯环槽二之间设有阀芯密封圈二，阀芯下径向孔的上方设有阀芯密封圈三；所述上接头的中心孔内壁设有上接头内环槽，所述上接头内环槽的下部与阀芯环槽二的上部相贯通；所述阀芯的上端设有上大下小的阀芯喇叭口。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：1、压裂过程中执行临时性的封堵作业，坐封后为压裂作业提供有效的层间封隔。桥塞自带有中心生产通道，完成压裂后可直接放喷生产，同时桥塞依靠井筒内的水降解处理，桥塞的金属本体及密封胶筒均可在清水、活性水、压裂液、地层水、完井液等液体中溶解，溶解后无残留，井筒达到全通径，免除了钻磨作业，加快了投产速度，避免钻除桥塞时伤及套管甚至产生新井眼的井下作业风险，可大量节省作业时间及成本。
2、胶筒的坐封采用单卡瓦结构，结构简单，具有防提前坐封结构，以及备用球座结构、过流通道结构、防砂卡结构；而且胶筒坐封后设有锁定机构，确保后续射孔时的震动不会造成胶筒的意外解封，提高压裂施工成功率和节约施工成本。
3、胶筒坐封前，可进行洗井，确保坐封井段无砂、盐、垢，保障了坐封锚定的可靠性，桥塞主体与密封胶筒水溶降解时，卡瓦会自动解体分散；洗井完毕前，可避免坐封驱动机构误动作。
4、可测出压裂层的实际地层压力，压力计起出井筒后即可在电脑上读取出所测得的地层压力数据，给后续可溶桥塞选型提供依据，提高压裂施工成功率和减少施工成本。
5、采用三级活塞串联驱动，在提高驱动力的同时，使得工具外径比较小，可以适用于套管变形的井况；且丢手后，连杆完全提出井口，使工具的中心孔径比较大，可以满足水平井希望提高流速，防止沉降造成堵塞的要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。
图1为本发明低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具的主视图；
图2为图1上部的放大图；
图3为图1下部的放大图；
图4为图2上部的放大图；
图5为本发明中转换芯轴的立体图；
图6为本发明中滑块接头的立体图；
图7为本发明中十字头滑块的立体图；
图8为本发明中下接头的立体图。
图中：1.上接头；1a.上接头内环槽；1b.上接头旁通孔；2.阀芯；2a.阀芯上径向孔；2b.阀芯下径向孔；2c.阀芯环槽四；2d.阀芯环槽二；2e.阀芯环槽一；3.阀芯剪钉；4.阀芯挡圈；5.上缸套；5a.上缸套通孔；6.上活塞；7.上活塞O型圈；8.上芯轴；8a.上芯轴径向孔；9.筒间上接头；10.中缸套；10a.中缸套通孔；11.中活塞；12.中芯轴；12a.中芯轴径向孔；13.筒间下接头；14.下缸套；14a.下缸套通孔；15.下活塞；16.转换芯轴；16a.转换芯轴腰形槽；17.滑块接头；17a.滑块接头长槽；18.滑块挡圈；19.十字头滑块；20.下接头；20a.下接头腰形槽；21.转换接头；21a.转换接头通孔；22.上防震垫；23.压力计；24.防震环；25.下防震垫；26.坐封推筒；26a.坐封推筒长槽；27.连杆；28.压帽；28a.止退销钉；29.胶筒座；29a.胶筒套；30.胶筒；31.护腕；32.护肩；33.外锥体；34.止退锁环；35.卡瓦；36.卡瓦牙；37.导向体；37a.剪切环；38.导向体螺钉。
具体实施方式
在本发明的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。水平井中，凡是更靠近井底的简称为“下方”，更靠近井口的简称为“上方”。
如图1至图3所示，本发明的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具包括上接头1、阀芯2、上缸套5、上活塞6、上芯轴8、中缸套10、中活塞11、中芯轴12、下缸套14、下活塞15、转换芯轴16、滑块接头17、下接头20和桥塞机构。
桥塞机构包括连杆27，连杆27的下端固定有导向体37，减小入井阻力。导向体37的中心孔内壁中段设有剪切环37a，连杆27的下端插接在导向体中心孔中且抵靠在剪切环37a的上端面，导向体螺钉38自下而上旋入连杆27的下端螺孔中，导向体螺钉38的头部抵靠在剪切环37a的下端面。
导向体37的上方抵靠有卡瓦35，卡瓦35的上部内锥面与外锥体33的小端相配合，外锥体33的大端上方设有胶筒30，胶筒30与外锥体33均套装在胶筒套29a的外周，胶筒套29a套装在连杆27的外周；外锥体33的中心孔下端设有锥体内环槽，锥体内环槽中嵌有止退锁环34，止退锁环34的内棘齿卡接胶筒套29a下端外周的外棘齿上；胶筒套29a的上部设有外凸的胶筒座29，胶筒座29的下台肩向上凹陷形成胶筒座嵌槽，胶筒30的上端嵌于胶筒座嵌槽中；胶筒30的下端嵌于护腕31中，以便在入井过程中保护胶筒30的下端头，避免被刮伤。护腕31的底部嵌于护肩32中，以提高胶筒30的耐压能力，护肩32的底部抵靠在卡瓦35的顶部。
外锥体33的上部通过防解封销钉固定在胶筒套29a的外壁，避免在入井过程中遇阻导致提前坐封。
卡瓦35的外周均匀嵌有卡瓦牙36，卡瓦牙36的外表面与卡瓦35的内锥面的倾斜方向相反，有利于锚固可靠。
胶筒座29的上端设有胶筒座缩径段，胶筒座缩径段的外周套装有向上延伸的坐封推筒26，坐封推筒26的下端抵靠在胶筒座29的台肩上；坐封推筒26的圆周上设有多道镂空的坐封推筒长槽26a；液流可以自由通过坐封推筒长槽26a进入坐封推筒内腔，同时还可以将内腔的砂粒排出。
胶筒座缩径段的上端设有喇叭口且覆盖有压帽28，压帽28的上端面中心向上延伸形成压帽中心管，压帽中心管通过止退销钉28a固定在连杆27上。
压帽28的下端面设有压帽凸台，压帽凸台嵌于胶筒座缩径段的上端口中；压帽中心管的上端设有向轴线方向伸出的压帽中心管内凸缘，压帽中心管内凸缘位于连杆27的外台肩上方。
连杆27的上端旋接在转换接头21的下端，转换接头21的内腔置有压力计23，转换接头21的圆周中段均布有多个转换接头通孔21a与内腔相通，压力计23的底部与连杆的上端之间设有下防震垫25，保护压力计23的底部；压力计23的上端设有上防震垫22，保护压力计23的顶部；压力计23的上下两端外周分别套装有防震环24，防震环24的外侧抵靠在转换接头21的内壁以保护压力计23的圆周。防震环24位于转换接头通孔21a的上下两侧，保护压力计23的圆周，且不影响液流自由通过转换接头通孔21a，使压力计23可以准确测量地层的压力。
转换接头21的上端与滑块接头的下端相旋接，坐封推筒26的上端与下接头20的下端相旋接，滑块接头的上部设有滑块接头凸圈，下接头20的中心孔缩径且下接头20顶部抵靠在滑块接头凸圈的台阶下方；滑块接头的下部外壁与下接头20及坐封推筒26的内壁之间设有环形液流通道。
导向体37内壁的剪切环37a被剪断后，连杆27被抽出，胶筒座29及胶筒套29a的中心孔作为桥塞自带的中心生产通道，压裂后可直接投入生产。由于连杆27被整体抽出，使中心生产通道的通径比较大，有利于水平井降低流动阻力，提高流速的要求。
胶筒座29以下均采用可降解材料制作，依靠井筒内的水降解处理，无需钻除就可以实现井筒的通径，以节省施工费用以及避免井下作业风险，并提前实现单井的投产。桥塞主体与胶筒30水溶降解时，卡瓦35会自动解体分散。
特殊情况需要配合钻除使用时，桥塞具有良好的可钻性，采用普通高效磨铣工具就可快速钻除。
如图1、图5至图8所示，滑块接头17的上部内腔插接有转换芯轴16的大端，转换芯轴16的大端圆周上对称设有一对转换芯轴腰形槽16a，滑块接头17的圆周上对称设有一对从上部延伸至下部的滑块接头长槽17a，下接头20的上部圆周上对称设有一对下接头腰形槽20a。
转换芯轴腰形槽16a中插接有径向向外延伸的十字头滑块19，十字头滑块19的两端从相应滑块接头长槽17a中穿过，十字头滑块19的两端头分别嵌于下接头腰形槽20a中。
下接头20的上端外周设有下接头缩径段，十字头滑块19的上端两侧分别设有与下接头缩径段相对应的缺角，下接头缩径段的外周安装有滑块挡圈18且通过螺钉固定，滑块挡圈18的下端口压在十字头滑块19的台阶上，滑块挡圈18的内壁包覆在十字头滑块缺角的外侧。十字头滑块19插接到位后，再安装滑块挡圈18对十字头滑块19进行限位，避免其滑脱。
十字头滑块19的两端与下接头腰形槽20a相匹配，十字头滑块19的中段与转换芯轴腰形槽16a相匹配，滑块接头长槽17a为十字头滑块19的滑行提供空间，通过十字头滑块19的桥梁作用将转换芯轴16受到的推力转换到外围的下接头20上，通过下接头20向下传递桥塞的坐封推力。在桥塞坐封前，十字头滑块19在滑块接头长槽17a均处于自由状态；坐封时，下缸套14等受到的反作用力通过滑块接头17转换成对转换接头21的上提力，转换接头21通过连杆27向上拉动底部的导向体螺钉38，导向体螺钉38的头部将导向体37内壁的剪切环37a剪断，实现丢手。
滑块接头17的上部外周旋接在下缸套14的下方，下缸套14的下部圆周上设有下缸套通孔14a，防止下活塞15的下腔产生憋压；转换芯轴16的上端从滑块接头17的中心孔中伸出且沿下缸套14的轴线上行，转换芯轴16的上端插接在下活塞下端面的沉孔中，下活塞15为封闭结构，不设置中心孔，下活塞15的下部外周通过下活塞密封圈与下缸套14的内壁实现密封，下活塞15的上部外周与下缸套14的内壁之间设有下活塞液压上腔。
下活塞下端面的沉孔为光孔，转换芯轴16的上端为光管，便于装配和拆卸，下活塞15仅需通过转换芯轴16向下传递推力。丢手后，滑块接头17上行，当十字头滑块19相对滑行至滑块接头长槽17a的底部时，带动转换芯轴16上行。
下活塞15的顶部抵靠在中芯轴12的下方，下缸套14的上端旋接有筒间下接头13，筒间下接头13的上端内壁通过密封圈与中芯轴12的外壁实现密封，中芯轴12的下端均布有中芯轴径向孔12a与筒间下接头13下端的中心孔相通，筒间下接头13下端的中心孔与下活塞液压上腔相贯通。
筒间下接头13的上部外周旋接在中缸套10的下方，中缸套10的下部圆周上设有中缸套通孔10a；中芯轴12的上端旋接在中活塞11的下端中心，中活塞11的下部外周通过中活塞密封圈与中缸套10的内壁实现密封，中活塞11的上部外周与中缸套10的内壁之间设有中活塞液压上腔，中芯轴12与中活塞11的中心孔相贯通。
中活塞11的顶部抵靠在上芯轴8的下方，中缸套10的上端旋接有筒间上接头9，筒间上接头9的上端内壁通过密封圈与上芯轴8的外壁实现密封，上芯轴8的下端均布有上芯轴径向孔8a与筒间上接头9下端的中心孔相通，筒间上接头9下端的中心孔与中活塞液压上腔相贯通。
筒间上接头9的上部外周旋接在上缸套5的下方，上缸套5的下部圆周上设有上缸套通孔5a；上芯轴8的上端旋接在上活塞6的下端中心，上活塞6的下部外周通过上活塞O型圈7与上缸套5的内壁实现密封，上活塞6的上部外周与上缸套5的内壁之间设有上活塞液压上腔，上芯轴8与上活塞6的中心孔相贯通。
上活塞6通过上芯轴8驱动中活塞11，中活塞11通过中芯轴12驱动下活塞15，下活塞15驱动转换芯轴16，如此实现三个活塞的下压推力全部着力在转换芯轴16，通过转换芯轴16驱动桥塞的坐封和锚定。上缸套5、中缸套10和下缸套14通过筒间接头相连，同步动作，通过滑块接头17驱动连杆27丢手。
如图4所示，上缸套5的上端旋接有上接头1上接头的内腔设有阀芯2，上接头的中段圆周均布有上接头旁通孔1b，阀芯2的中段外周设有与上接头旁通孔1b相通的阀芯环槽一2e，阀芯环槽一2e通过均布的阀芯下径向孔2b与阀芯中心孔相通；
阀芯2的下端设有阀芯缩径段，阀芯缩径段的下端插接在阀芯挡圈4的上端内腔且通过阀芯剪钉3固定，阀芯挡圈4的上部外周旋接在上接头1的下端内壁，阀芯挡圈4的下端设有阀芯挡圈扩径段，阀芯挡圈扩径段套在上活塞6的上部外周，阀芯挡圈扩径段的外台阶抵靠在上接头1的第一内台阶下方，阀芯挡圈4的上方设有阀芯下腔，阀芯下腔的上方设有阀芯凸圈，阀芯凸圈抵靠在上接头1的第二内台阶下方；
阀芯2的上部外周设有阀芯环槽四2c，阀芯的中心孔通过阀芯上径向孔2a与阀芯环槽四2c相贯通；阀芯环槽四2c与阀芯环槽一2e之间设有阀芯环槽二2d，阀芯环槽四2c的上方设有阀芯密封圈一，阀芯环槽四2c与阀芯环槽二2d之间设有阀芯密封圈二，阀芯下径向孔2b的上方设有阀芯密封圈三；上接头1的中心孔内壁设有上接头内环槽1a，上接头内环槽1a的下部与阀芯环槽二2d的上部相贯通；阀芯的上端设有上大下小的阀芯喇叭口。
分段压裂前必须进行洗井，上接头旁通孔1b与阀芯下径向孔2b相贯通，洗井液进入阀芯中心孔，由于下方的通道不通，洗井液从阀芯下径向孔2b流出，进入阀芯环槽一2e，经上接头旁通孔1b流出，并进入工具与套管之间的环空，沿套管环空上行，将井下杂质和砂粒带出至地面。
向工具中投入树脂球，树脂球落在阀芯2的喇叭口上坐封，在阀芯2上方产生憋压，憋压至4-6MPa，将阀芯剪钉3剪断，阀芯2下行，其下端外周沿阀芯挡圈4的内壁向下滑行，直至阀芯2的下台阶抵靠在阀芯挡圈4的顶部。
此时，阀芯密封圈一到达上接头内环槽1a，阀芯密封圈一的密封失效；阀芯环槽二2d与上接头旁通孔1b相对，阀芯密封圈二将上接头旁通孔1b的上方密封，阀芯密封圈三将上接头旁通孔1b的下方密封，避免向工具环空泄漏；阀芯下径向孔2b到达上接头1的第二内台阶下方。
工具上方的液流进入上接头内环槽1a，再经阀芯环槽四2c和阀芯上径向孔2a进入阀芯中心孔，阀芯中心孔中的液流从阀芯下径向孔2b进入上活塞6的液压上腔；同理，沿中心通道下行的液流从上芯轴径向孔8a进入中活塞11的液压上腔，从中芯轴径向孔12a进入下活塞15的液压上腔，上活塞6、中活塞11及下活塞15同时受力，上活塞6推动上芯轴8下行，上活塞6的下腔通过上缸套通孔5a向外泄压并且排砂。
上芯轴8的下端推动中活塞11下行，中活塞11推动中芯轴12下行，中活塞11的下腔通过中缸套通孔10a向外泄压并且排砂；中芯轴12的下端推动下活塞15下行，下活塞15的下腔通过下缸套通孔14a向外泄压并且排砂；下活塞15推动转换芯轴16下行，转换芯轴16的下端推动十字头滑块19下行，十字头滑块19的中部在滑块接头长槽17a中滑行，十字头滑块19的两端推动下接头20下行，滑块接头17保持不动。
滑块挡圈18跟随下接头20下行，下接头20的下端推动坐封推筒26下行，坐封推筒26推动胶筒座29下行，并向下挤压胶筒30使胶筒的中部向外膨胀，直至坐封在套管的内壁。胶筒套29a下行过程中，其下端外侧在外棘齿与止退锁环34的内棘齿相互嵌合，防止胶筒座29上退，如此胶筒30坐封后，不会意外解封。同时外锥体33沿卡瓦35的内锥面下行，将卡瓦35撑开，直至压紧在套管内壁实现锚固。
滑块接头长槽17a对十字头滑块19进行导向，避免其转动，且为十字头滑块19的下行提供足够的行程，确保胶筒30可靠坐封，卡瓦35可靠锚固。
丢手时，桥塞已坐封，下接头20和坐封推筒26无法继续下行，将井口压力继续提高，此时在反作用力的作用下，以下活塞15为例，下活塞液压上腔的压力推动筒间下接头13上行，筒间下接头13通过下缸套14驱动滑块接头17上行，滑块接头17的下端驱动转换接头21上行，转换接头21带动压力计23和连杆27上行，将导向体37内壁的剪切环37a剪断。
上提工具，下缸套14带着滑块接头17上行，滑块接头17带着转换接头21上行，转换接头21的上端口挂住下接头20的内台阶，将下接头20和坐封推筒26提出井口，分解工具，取出压力计23，读取其记录的井下压力，为上一段压裂时桥塞的选型提供依据。
投入可溶球，可溶球落在胶筒座29上端的喇叭口上坐封，切断上方向下的通道。使进行上一段压裂时，桥塞下方不受影响。
以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。
Claims (10)
1.一种低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，包括连杆，所述连杆的下端固定有导向体，其特征在于：所述导向体的上方抵靠有卡瓦，所述卡瓦的上部内锥面与外锥体的小端相配合，所述外锥体的大端上方设有胶筒，所述胶筒与外锥体均套装在胶筒套的外周，所述胶筒套套装在所述连杆的外周；所述外锥体的中心孔下端设有锥体内环槽，所述锥体内环槽中嵌有止退锁环，所述止退锁环的内棘齿卡接所述胶筒套下端外周的外棘齿上；所述胶筒套的上部设有外凸的胶筒座，所述胶筒座的下台肩向上凹陷形成胶筒座嵌槽，所述胶筒的上端嵌于所述胶筒座嵌槽中；所述胶筒的下端嵌于护腕中，所述护腕的底部嵌于护肩中，所述护肩的底部抵靠在所述卡瓦的顶部。
2.根据权利要求1所述的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，其特征在于：所述胶筒座的上端设有胶筒座缩径段，所述胶筒座缩径段的外周套装有向上延伸的坐封推筒，所述坐封推筒的下端抵靠在所述胶筒座的台肩上，所述坐封推筒的圆周上设有多道镂空的坐封推筒长槽；所述胶筒座缩径段的上端设有喇叭口且覆盖有压帽，所述压帽的上端面中心向上延伸形成压帽中心管，所述压帽中心管通过止退销钉固定在所述连杆上。
3.根据权利要求1所述的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，其特征在于：所述连杆的上端旋接在转换接头的下端，所述转换接头的内腔置有压力计，所述转换接头的圆周中段均布有多个转换接头通孔与内腔相通，所述压力计的底部与所述连杆的上端之间设有下防震垫，所述压力计的上端设有上防震垫，所述压力计的上下两端外周分别套装有防震环，所述防震环的外侧抵靠在转换接头的内壁。
4.根据权利要求1所述的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，其特征在于：所述导向体的中心孔内壁中段设有剪切环，所述连杆的下端插接在导向体中心孔中且抵靠在剪切环的上端面，导向体螺钉自下而上旋入连杆的下端螺孔中，所述导向体螺钉的头部抵靠在剪切环的下端面。
5.根据权利要求1所述的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，其特征在于：所述转换接头的上端与滑块接头的下端相旋接，所述坐封推筒的上端与下接头的下端相旋接，所述滑块接头的上部设有滑块接头凸圈，所述下接头的中心孔缩径且下接头顶部抵靠在所述滑块接头凸圈的台阶下方；所述滑块接头的下部外壁与所述下接头及坐封推筒的内壁之间设有环形液流通道。
6.根据权利要求5所述的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，其特征在于：所述滑块接头的上部内腔插接有转换芯轴的大端，所述转换芯轴的大端圆周上对称设有一对转换芯轴腰形槽，所述滑块接头的圆周上对称设有一对从上部延伸至下部的滑块接头长槽，所述下接头的上部圆周上对称设有一对下接头腰形槽；所述转换芯轴腰形槽中插接有径向向外延伸的十字头滑块，所述十字头滑块的两端从相应滑块接头长槽中穿过，所述十字头滑块的两端头分别嵌于所述下接头腰形槽中。
7.根据权利要求6所述的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，其特征在于：所述下接头的上端外周设有下接头缩径段，所述十字头滑块的上端两侧分别设有与下接头缩径段相对应的缺角，所述下接头缩径段的外周套装有滑块挡圈且通过螺钉固定，所述滑块挡圈的下端口压在十字头滑块的台阶上，所述滑块挡圈的内壁包覆在十字头滑块缺角的外侧。
8.根据权利要求7所述的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，其特征在于：所述滑块接头的上部外周旋接在下缸套的下方，所述下缸套的下部圆周上设有下缸套通孔；所述转换芯轴的上端从滑块接头的中心孔中伸出且沿下缸套的轴线上行，所述转换芯轴的上端插接在下活塞下端面的沉孔中，所述下活塞为封闭结构且下部外周通过下活塞密封圈与所述下缸套的内壁实现密封，所述下活塞的上部外周与所述下缸套的内壁之间设有下活塞液压上腔。
9.根据权利要求8所述的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，其特征在于：所述下缸套的上端连接有中缸套，所述中缸套的内腔设有中活塞；所述中缸套的上端连接有上缸套，所述上缸套的内腔设有上活塞；所述上缸套的上端旋接有上接头，所述上接头的内腔设有阀芯，所述上接头的中段圆周均布有上接头旁通孔，所述阀芯的中段外周设有与上接头旁通孔相通的阀芯环槽一，所述阀芯环槽一通过均布的阀芯下径向孔与阀芯中心孔相通。
10.根据权利要求9所述的低渗透油藏水平井压裂用洗井暂堵工具，其特征在于：所述阀芯的下端设有阀芯缩径段，所述阀芯缩径段的下端插接在阀芯挡圈的上端内腔且通过阀芯剪钉固定，所述阀芯挡圈的上部外周旋接在所述上接头的下端内壁，所述阀芯挡圈的下端设有阀芯挡圈扩径段，所述阀芯挡圈扩径段套在所述上活塞的上部外周，所述阀芯挡圈扩径段的外台阶抵靠在所述上接头的第一内台阶下方，所述阀芯挡圈的上方设有阀芯下腔，所述阀芯下腔的上方设有阀芯凸圈，所述阀芯凸圈抵靠在所述上接头的第二内台阶下方；
所述阀芯的上部外周设有阀芯环槽四，所述阀芯的中心孔通过阀芯上径向孔与阀芯环槽四相贯通；所述阀芯环槽四与阀芯环槽一之间设有阀芯环槽二，阀芯环槽四的上方设有阀芯密封圈一，阀芯环槽四与阀芯环槽二之间设有阀芯密封圈二，阀芯下径向孔的上方设有阀芯密封圈三；所述上接头的中心孔内壁设有上接头内环槽，所述上接头内环槽的下部与阀芯环槽二的上部相贯通；所述阀芯的上端设有上大下小的阀芯喇叭口。
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Non-Patent Citations (2)
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