CN201851078U - 井下隔离桥塞 - Google Patents

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穆总结
柳建
艾才云
张兴国
徐秀杰
胡国强
杨树林
王雄鹰
叶承庆
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Abstract

本实用新型涉及油气田固完井使用的井下隔离工具技术领域,是一种井下隔离桥塞,其包括上接头、下接头、隔离套、桥塞心轴和球座套管;桥塞心轴的中部有心轴实体并将桥塞心轴内腔分隔为心轴上腔和心轴下腔,心轴上腔内壁上有心轴液流孔,心轴液流孔通过上液孔、环形空腔、下液孔与下接头的内腔相连通,心轴上腔内壁上通过球座销钉固定安装有能够因投球憋压而剪断球座销钉并下移阻塞心轴液流孔的球座套管。本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,其通过投球憋压剪断球座销钉使球座套管阻塞心轴液流孔实现可靠节流,当完井作业结束后通过高泵压作业剪断心轴剪销,使桥塞心轴落下再次打开液流通道,实现上提回收,具有安全可靠、简便高效的特点。

Description

井下隔离桥塞
技术领域
[0001] 本实用新型涉及油气田固完井使用的井下隔离工具技术领域,是一种井下隔离桥塞。
背景技术
[0002] 利用封隔器进行固完井和利用多级压裂手段进行完井,是提高油井产能的重要手 段。在封隔器座挂和压裂滑套打开过程中,经常需要对井下进行投球节流憋压作业。目前 采用的投球式隔离节流方法,常出现节流不可靠,轻者导致封隔器座挂及压裂滑套打开不 理想,严重者导致井下出现复杂。因此,现有油气田固完井使用的井下隔离工具在实际使用 过程中存在以下不足:不能实现可靠节流、无法回收或回收操作不方便。
发明内容
[0003] 本实用新型提供了一种井下隔离桥塞,克服了上述现有技术之不足,其能有效解 决现有油气田固完井使用的井下隔离工具存在的不能可靠节流的问题。
[0004] 本实用新型还进一步解决了现有油气田固完井使用的井下隔离工具无法回收或 回收操作不方便的问题。
[0005] 本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种井下隔离桥塞,包括上接 头、下接头、隔离套、桥塞心轴和球座套管;上接头的下部与下接头的上部固定连接在一起, 隔离套固定安装在上接头和下接头外部并与上接头和下接头之间形成环形空腔,上接头的 内腔壁下部有与环形空腔上部相连通的上液孔,下接头的内腔壁上部有与环形空腔下部相 连通的下液孔;桥塞心轴的上部固定安装在上接头的内腔内,桥塞心轴的下部安装在下接 头的内腔内,桥塞心轴的中部有心轴实体并将桥塞心轴的内腔分隔为心轴上腔和心轴下 腔,心轴上腔的开口与上接头内腔相连通,心轴下腔的开口与下接头内腔相连通,心轴上腔 内壁上对应上液孔的位置有心轴液流孔,心轴液流孔通过上液孔、环形空腔、下液孔与下接 头的内腔相连通,心轴液流孔上方的心轴上腔内壁上通过球座销钉固定安装有能够因投球 憋压而剪断球座销钉并下移阻塞心轴液流孔的球座套管。
[0006] 下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0007] 上述上接头中部外侧可有上卡台,下接头中部外侧可有下卡台,隔离套的上端套 装在上卡台外部并保持密封,隔离套的下端套装在下卡台外部并保持密封,隔离套的内壁 与上接头下部外侧和下接头上部外侧之间形成环形空腔;桥塞心轴的外侧可有限位环台, 桥塞心轴位于限位环台上方的部分形成上轴颈,桥塞心轴位于限位环台下方的部分形成下 轴颈,上接头的内腔壁下部有与限位环台上部相配合的上接头凹槽,下接头的内腔壁上部 有能够与限位环台下部相配合的下接头凹槽,限位环台的上端面顶紧在上接头凹槽的上端 面上,限位环台的下端面与下接头凹槽的下端面之间有间距并能够下移后坐在下接头凹槽 的下端面上,限位环台的下端面与下接头凹槽的下端面之间形成下轴颈环空,下接头的内 腔通过下轴颈环空和下液孔相连通。[0008] 上述心轴上腔的内壁上部可有球座定位卡槽,球座套管内腔壁上对应球座定位卡 槽的位置有销钉固定螺孔,球座销钉通过螺纹固定安装在销钉固定螺孔内,球座销钉的内 端顶紧在球座定位卡槽的底面上;球座套管的内腔壁下部可有球座凸台,球座凸台的上端 面为上大下小的球座锥面。
[0009] 上述上轴颈外侧面上可有心轴定位卡槽,上接头外侧对应心轴定位卡槽的位置有 剪销沉头螺孔,心轴剪销通过螺纹固定安装在剪销沉头螺孔内,心轴剪销的内端顶紧在心 轴定位卡槽的底面上;上接头内腔壁上对应剪销沉头螺孔内端的位置可有泄压环槽,泄压 环槽上方的上轴颈上部外侧可有轴颈环槽,心轴下腔的内壁上部可有心轴下导孔。
[0010] 上述上卡台外侧与隔离套上部内壁接触处可有上隔套密封槽并安装有密封圈,下 卡台外侧与隔离套下部内壁接触处可有下隔套密封槽并安装有密封圈。
[0011] 上述上接头的下部可有上接头轴颈,上接头轴颈的上部有接头固定螺纹,下接头 的上部有与接头固定螺纹相配合的接头固定螺孔,上接头轴颈与下接头通过接头固定螺纹 和接头固定螺孔固定连接在一起;接头固定螺纹下方的上接头轴颈外侧可有接头密封槽并 安装有密封圈。
[0012] 上述轴颈环槽上方的上轴颈外侧可有心轴上密封槽并安装有密封圈,泄压环槽下 方的上轴颈外侧可有心轴中密封槽并安装有密封圈,限位环台下部外侧可有心轴下密封槽 并安装有密封圈;球座套管的外侧上部和下部分别可有球座上密封槽和球座下密封槽并分 别安装有密封圈;上接头与下接头内壁连接处的上部和下部可分别有内接上密封槽和内接 下密封槽并分别安装有密封圈。
[0013] 上述上接头的内腔壁上部可有上连接螺纹,下接头的外侧下部可有下连接螺纹。
[0014] 本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,其通过投球憋压剪断球座销钉使球座套 管阻塞心轴液流孔实现可靠节流,当完井作业结束后通过高泵压作业剪断心轴剪销,使桥 塞心轴落下再次打开液流通道,实现上提回收,具有安全可靠、简便高效的特点。
附图说明
[0015] 附图1为本实用新型最佳实施例投球前的主视半剖结构示意图。
[0016] 附图2为附图1中球座销钉剪断后的主视半剖结构示意图。
[0017] 附图3为附图1中心轴剪销剪断后的主视半剖结构示意图。
[0018] 附图中的编码分别为:1为上接头,2为下接头,3为隔离套,4为心轴实体,5为球 座套管,6为环形空腔,7为上液孔,8为下液孔,9为心轴上腔,10为心轴下腔,11为心轴液 流孔,12为上卡台,13为下卡台,14为限位环台,15为上轴颈,16为下轴颈,17为上接头凹 槽,18为下接头凹槽,19为下轴颈环空,20为球座定位卡槽,21为销钉固定螺孔,22为球座 销钉,23为球座凸台,24为球座锥面,25为心轴定位卡槽,26为剪销沉头螺孔,27为心轴剪 销,观为泄压环槽,29为轴颈环槽,30为心轴下导孔,31为上隔套密封槽,32为下隔套密封 槽,33为上接头轴颈,34为接头固定螺纹,35为接头固定螺孔,36为接头密封槽,37为心轴 上密封槽,38为心轴中密封槽,39为心轴下密封槽,40为球座上密封槽,41为球座下密封 槽,42为内接上密封槽,43为内接下密封槽,44为上连接螺纹,45为下连接螺纹。具体实施方式
[0019] 本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来 确定具体的实施方式。
[0020] 在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书 附图的布图方式来进行描述的,如:上、下、左右等的位置关系是依据说明书附图的布图方 向来确定的。
[0021] 下面结合最佳实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0022] 如附图1所示,该井下隔离桥塞包括上接头1、下接头2、隔离套3、桥塞心轴和球座 套管5 ;上接头1的下部与下接头2的上部固定连接在一起,隔离套3固定安装在上接头1 和下接头2外部并与上接头1和下接头2之间形成环形空腔6,上接头1的内腔壁下部有与 环形空腔6上部相连通的上液孔7,下接头2的内腔壁上部有与环形空腔6下部相连通的下 液孔8 ;桥塞心轴的上部固定安装在上接头1的内腔内,桥塞心轴的下部安装在下接头2的 内腔内,桥塞心轴的中部有心轴实体4并将桥塞心轴的内腔分隔为心轴上腔9和心轴下腔 10,心轴上腔9的开口与上接头1内腔相连通,心轴下腔10的开口与下接头2内腔相连通, 心轴上腔9内壁上对应上液孔7的位置有心轴液流孔11,心轴液流孔11通过上液孔7、环 形空腔6、下液孔8与下接头2的内腔相连通,心轴液流孔11上方的心轴上腔9内壁上通过 球座销钉22固定安装有能够因投球憋压而剪断球座销钉22并下移阻塞心轴液流孔11的 球座套管5。投球憋压后通过落下的球座套管5阻塞心轴液流孔11,能够实现可靠节流,保 证隔离憋压作业有效进行。
[0023] 可根据实际需要,对上述井下隔离桥塞作进一步优化或/和改进:
[0024] 如附图1所示,上接头1中部外侧有上卡台12,下接头2中部外侧有下卡台13,隔 离套3的上端套装在上卡台12外部并保持密封,隔离套3的下端套装在下卡台13外部并 保持密封,隔离套3的内壁与上接头1下部外侧和下接头2上部外侧之间形成环形空腔6 ; 桥塞心轴的外侧有限位环台14,桥塞心轴位于限位环台14上方的部分形成上轴颈15,桥塞 心轴位于限位环台14下方的部分形成下轴颈16,上接头1的内腔壁下部有与限位环台14 上部相配合的上接头凹槽17,下接头2的内腔壁上部有能够与限位环台14下部相配合的下 接头凹槽18,限位环台14的上端面顶紧在上接头凹槽17的上端面上,限位环台14的下端 面与下接头凹槽18的下端面之间有间距并能够下移后坐在下接头凹槽18的下端面上,限 位环台14的下端面与下接头凹槽18的下端面之间形成下轴颈环空19,下接头2的内腔通 过下轴颈环空19和下液孔8相连通。
[0025] 如附图1所示,心轴上腔9的内壁上部有球座定位卡槽20,球座套管5内腔壁上对 应球座定位卡槽20的位置有销钉固定螺孔21,球座销钉22通过螺纹固定安装在销钉固定 螺孔21内,球座销钉22的内端顶紧在球座定位卡槽20的底面上;球座套管5的内腔壁下 部有球座凸台23,球座凸台23的上端面为上大下小的球座锥面M。球座套管5套装在心 轴上腔9内并通过球座销钉22固定安装在桥塞心轴上。通过球座锥面M能够卡住落下的 投球进行憋压。
[0026] 如附图1所示,上轴颈15外侧面上有心轴定位卡槽25,上接头1外侧对应心轴定 位卡槽25的位置有剪销沉头螺孔沈,心轴剪销27通过螺纹固定安装在剪销沉头螺孔沈 内,心轴剪销27的内端顶紧在心轴定位卡槽25的底面上;上接头1内腔壁上对应剪销沉头螺孔沈内端的位置有泄压环槽观,泄压环槽观上方的上轴颈15上部外侧有轴颈环槽29, 心轴下腔10的内壁上部有心轴下导孔30。桥塞心轴通过心轴剪销27固定安装在上接头 1的内腔内,当高泵压作业时,心轴剪销27能够被剪断,桥塞心轴能够下移使上部液体与下 部液体的液流通道打开,即桥塞心轴落下使限位环台14的下端面坐在下接头凹槽18的下 端面上,心轴下导孔30的内端与心轴下腔10相连通,下液孔8与上液孔7通过环形空腔6 始终保持连通,而此时桥塞心轴落下使心轴下导孔30的外端又与下液孔8相连通,上液孔 7通过上接头凹槽17侧面与上轴颈15外侧形成的环空以及轴颈环槽四和泄压环槽28与 上接头1内腔相连通,从而开启了连通上部液体与下部液体的通道。
[0027] 如附图1所示,上卡台12外侧与隔离套3上部内壁接触处有上隔套密封槽31并 安装有密封圈,下卡台13外侧与隔离套3下部内壁接触处有下隔套密封槽32并安装有密 封圈。上隔套密封槽31内的密封圈能够使隔离套3上部内侧与上接头1下部外侧之间保 持密封,下隔套密封槽32内的密封圈能够使隔离套3下部内侧与下接头2上部外侧之间保 持密封。
[0028] 如附图1所示,上接头1的下部有上接头轴颈33,上接头轴颈33的上部有接头固 定螺纹34,下接头2的上部有与接头固定螺纹34相配合的接头固定螺孔35,上接头轴颈33 与下接头2通过接头固定螺纹34和接头固定螺孔35固定连接在一起;接头固定螺纹34下 方的上接头轴颈33外侧有接头密封槽36并安装有密封圈。接头密封槽36内的密封圈能 够使上接头1与下接头2的固定连接处保持密封。
[0029] 如附图1所示,轴颈环槽四上方的上轴颈15外侧有心轴上密封槽37并安装有密 封圈,泄压环槽28下方的上轴颈15外侧有心轴中密封槽38并安装有密封圈,限位环台14 下部外侧有心轴下密封槽39并安装有密封圈;球座套管5的外侧上部和下部分别有球座上 密封槽40和球座下密封槽41并分别安装有密封圈;上接头1与下接头2内壁连接处的上 部和下部分别有内接上密封槽42和内接下密封槽43并分别安装有密封圈。球座上密封槽 40和球座下密封槽41内的密封圈保证了投球憋压时球座套管5外侧面与心轴上腔9内壁 之间不会发生液体泄漏。内接上密封槽42和内接下密封槽43能够保证心轴剪销27被剪 断时,心轴液流孔11外侧的桥塞心轴外侧面与上接头1和下接头2的内腔壁接触处不会发 生液体泄漏。
[0030] 如附图1所示,上接头1的内腔壁上部有上连接螺纹44,下接头2的外侧下部有下 连接螺纹45。通过上连接螺纹44和下连接螺纹45,本实用新型能够与上方和下方的固完
井管串连接在一起。
[0031] 以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施 效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
[0032] 本实用新型最佳实施例的工作过程是:首先,如附图1所示,将本实用新型上端连 接在固完井管串上,并按照设计参数下至预定位置后,地面进行投球开泵作业,当投球坐落 于球座套管5的球座锥面M上后;接着,进行憋压,在压力液体的作用下,球座销钉22被剪 断,如附图2所示,球座套管5落下至桥塞心轴的心轴上腔9底部位置,球座套管5阻塞了 心轴液流孔11,通过球座上密封槽40和球座下密封槽41内的密封圈保证接触处的密封, 从而封隔了内外泥浆的流通通道,达到了井下的有效隔离憋压作业;最后,当完井作业实施 后,地面进行高泵压作业,在高压液体的作用下,心轴剪销27被剪断,从而使得桥塞心轴落下,如附图3所示,直至限位环台14的下端面坐在下接头凹槽18的下端面上,由于桥塞心 轴下移,心轴液流孔11被上接头1的上接头轴颈33阻塞,并通过内接上密封槽42和内接 下密封槽43内的密封圈保证接触处的密封,此时心轴上密封槽37内的密封圈恰好位于泄 压环槽28的位置,而心轴下导孔30恰好位于下液孔8的位置,上接头1的内腔通过泄压环 槽观、轴颈环槽四、上接头凹槽17与上液孔7相连通,上液孔7通过环形空腔6与下液孔 8相连通,而下液孔8通过心轴下导孔30、心轴下腔10又与下接头2的内腔相连通,即使得 本实用新型上部与下部的液体能够流通,从而保证了本实用新型能够安全、可靠、容易地提 至地面。

Claims (10)

1. 一种井下隔离桥塞,其特征在于包括上接头、下接头、隔离套、桥塞心轴和球座套管; 上接头的下部与下接头的上部固定连接在一起,隔离套固定安装在上接头和下接头外部并 与上接头和下接头之间形成环形空腔,上接头的内腔壁下部有与环形空腔上部相连通的上 液孔,下接头的内腔壁上部有与环形空腔下部相连通的下液孔;桥塞心轴的上部固定安装 在上接头的内腔内,桥塞心轴的下部安装在下接头的内腔内,桥塞心轴的中部有心轴实体 并将桥塞心轴的内腔分隔为心轴上腔和心轴下腔,心轴上腔的开口与上接头内腔相连通, 心轴下腔的开口与下接头内腔相连通,心轴上腔内壁上对应上液孔的位置有心轴液流孔, 心轴液流孔通过上液孔、环形空腔、下液孔与下接头的内腔相连通,心轴液流孔上方的心轴 上腔内壁上通过球座销钉固定安装有能够因投球憋压而剪断球座销钉并下移阻塞心轴液 流孔的球座套管。
2.根据权利要求1所述的井下隔离桥塞,其特征在于上接头中部外侧有上卡台,下接 头中部外侧有下卡台,隔离套的上端套装在上卡台外部并保持密封,隔离套的下端套装在 下卡台外部并保持密封,隔离套的内壁与上接头下部外侧和下接头上部外侧之间形成环形 空腔;桥塞心轴的外侧有限位环台,桥塞心轴位于限位环台上方的部分形成上轴颈,桥塞心 轴位于限位环台下方的部分形成下轴颈,上接头的内腔壁下部有与限位环台上部相配合的 上接头凹槽,下接头的内腔壁上部有能够与限位环台下部相配合的下接头凹槽,限位环台 的上端面顶紧在上接头凹槽的上端面上,限位环台的下端面与下接头凹槽的下端面之间有 间距并能够下移后坐在下接头凹槽的下端面上,限位环台的下端面与下接头凹槽的下端面 之间形成下轴颈环空,下接头的内腔通过下轴颈环空和下液孔相连通。
3.根据权利要求1或2所述的井下隔离桥塞,其特征在于心轴上腔的内壁上部有球座 定位卡槽,球座套管内腔壁上对应球座定位卡槽的位置有销钉固定螺孔,球座销钉通过螺 纹固定安装在销钉固定螺孔内,球座销钉的内端顶紧在球座定位卡槽的底面上;球座套管 的内腔壁下部有球座凸台,球座凸台的上端面为上大下小的球座锥面。
4.根据权利要求1或2所述的井下隔离桥塞,其特征在于上轴颈外侧面上有心轴定位 卡槽,上接头外侧对应心轴定位卡槽的位置有剪销沉头螺孔,心轴剪销通过螺纹固定安装 在剪销沉头螺孔内,心轴剪销的内端顶紧在心轴定位卡槽的底面上;上接头内腔壁上对应 剪销沉头螺孔内端的位置有泄压环槽,泄压环槽上方的上轴颈上部外侧有轴颈环槽,心轴 下腔的内壁上部有心轴下导孔。
5.根据权利要求3所述的井下隔离桥塞,其特征在于上轴颈外侧面上有心轴定位卡 槽,上接头外侧对应心轴定位卡槽的位置有剪销沉头螺孔,心轴剪销通过螺纹固定安装在 剪销沉头螺孔内,心轴剪销的内端顶紧在心轴定位卡槽的底面上;上接头内腔壁上对应剪 销沉头螺孔内端的位置有泄压环槽,泄压环槽上方的上轴颈上部外侧有轴颈环槽,心轴下 腔的内壁上部有心轴下导孔。
6.根据权利要求1或2所述的井下隔离桥塞,其特征在于上卡台外侧与隔离套上部内 壁接触处有上隔套密封槽并安装有密封圈,下卡台外侧与隔离套下部内壁接触处有下隔套 密封槽并安装有密封圈。
7.根据权利要求5所述的井下隔离桥塞,其特征在于上卡台外侧与隔离套上部内壁接 触处有上隔套密封槽并安装有密封圈,下卡台外侧与隔离套下部内壁接触处有下隔套密封 槽并安装有密封圈。
8.根据权利要求7所述的井下隔离桥塞,其特征在于上接头的下部有上接头轴颈,上 接头轴颈的上部有接头固定螺纹,下接头的上部有与接头固定螺纹相配合的接头固定螺 孔,上接头轴颈与下接头通过接头固定螺纹和接头固定螺孔固定连接在一起;接头固定螺 纹下方的上接头轴颈外侧有接头密封槽并安装有密封圈。
9.根据权利要求8所述的井下隔离桥塞,其特征在于轴颈环槽上方的上轴颈外侧有 心轴上密封槽并安装有密封圈,泄压环槽下方的上轴颈外侧有心轴中密封槽并安装有密封 圈,限位环台下部外侧有心轴下密封槽并安装有密封圈;球座套管的外侧上部和下部分别 有球座上密封槽和球座下密封槽并分别安装有密封圈;上接头与下接头内壁连接处的上部 和下部分别有内接上密封槽和内接下密封槽并分别安装有密封圈。
10.根据权利要求9所述的井下隔离桥塞,其特征在于上接头的内腔壁上部有上连接 螺纹,下接头的外侧下部有下连接螺纹。
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