CN203847063U - 一种水平井管内逐级压裂桥塞 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水平井管内逐级压裂桥塞，包括上接头、中心管、坐封机构、解封机构和丝堵，坐封机构包括传压机构、锁紧机构、密封机构和锚定机构；解封机构包括泄压管，泄压管上设置有进水孔，泄压管外围设置有丢手头，丢手头与中心管螺纹连接，泄压管上安装有上轴承、钢球和下轴承，下轴承与丢手头之间设置有弹簧。本实用新型所涉及的水平井管内逐级压裂桥塞，坐封可靠；施工简单，周期短，可用回收工具直接解封、回收，泄压管上设置有进水孔，可以防止形成液锁；可进行大跨距压裂、满足高砂比等施工要求；结构简单，制造、维修、使用方便，成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油井下压裂管柱配套工具，具体的是一种水平井管内逐级压裂桥塞。
背景技术
在油田生产中，桥塞是油水井作业过程用来分层卡堵的重要井下工具，目前使用的桥塞的存在坐封不合格、密封性能差及作业工序复杂、周期长、成本较高等现象，在实际生产过程中，部分井作业后有可能因为桥塞坐封不合格或者密封性能差导致封堵失败，致使油田井无法正常施工作业，给油田生产带来损失。这就是现有技术所存在的不足之处。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种水平井管内逐级压裂桥塞，其坐封可靠，施工简单、周期短。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种水平井管内逐级压裂桥塞，它包括上接头、中心管、坐封机构、解封机构和丝堵，所述坐封机构包括传压机构、锁紧机构、密封机构和锚定机构，所述解封机构包括泄压管和解封打捞头，所述泄压管上设置有进水孔，所述泄压管外围设置有丢手头，丢手头与中心管螺纹连接，泄压管上安装有上轴承、钢球和下轴承，所述下轴承与丢手头之间设置有弹簧，所述解封打捞头和中心管之间设置有解封销钉。设置上轴承、钢球和下轴承，在解封倒扣时不需要找中和点，下轴承与丢手头之间设置有弹簧，弹簧具有支撑丢手头的作用。
上述传压机构包括缸筒、连接管和护套，所述上接头外壁与缸筒螺纹连接，上接头内壁与连接管螺纹连接，连接管上部设置有进水口，连接管下部与泄压管螺纹连接，所述缸筒内安装有活塞，活塞位于进水口的下方，活塞下方设置有压环，压环与护套螺纹连接，解封打捞头位于压环内部，压环与解封打捞头之间设置有坐封销钉。
上述密封机构包括套筒以及安装在套筒外围的胶筒和隔环，所述隔环位于胶筒的下方。
上述护套下部设置有轴肩Ⅰ，所述套筒上部设置有与轴肩Ⅰ匹配的轴肩Ⅱ。套筒不阻碍护套受压力下行，护套上行时可以带动套筒上行。
上述锁紧机构包括具有单向锁定功能的锁环，所述锁环位于解封打捞头和护套之间，所述锁环内设置有锯齿螺纹Ⅰ，所述中心管上设置有与锁环上的锯齿螺纹Ⅰ匹配的锯齿螺纹Ⅱ。所述锁环不是筒体结构，中间留有间隙，坐封时，锁环在压环的作用下，向下移动，坐封完成后，锁环上的锯齿螺纹Ⅰ与中心管上的锯齿螺纹Ⅱ配合，中心管上的锯齿螺纹Ⅱ阻止锁环上行，防止胶筒的回弹。
上述锚定机构包括上锥体、卡瓦和下锥体，卡瓦外围依次设置有板簧和卡瓦罩，所述上锥体与套筒下部螺纹连接，所述卡瓦设置有上锥形孔和下锥形孔，所述上锥体插入到卡瓦上锥形孔内，所述下锥体插入到卡瓦下锥形孔内。
上述卡瓦罩与下锥体之间设置有内护帽，所述内护帽的下方设置有护帽，所述护帽通过防转销钉与下锥体固定连接，所述下锥体的下部与丝堵螺纹连接。所述护帽具有扶正管柱的作用，用防转销钉将护帽与下锥体固定连接，能有效防止护帽松动。
上述上接头内壁和外壁上分别安装有密封圈，上述活塞内壁和外壁上分别安装有密封圈，坐封前，上接头、活塞、缸筒和连接管组成传压空间，所述密封圈和密封圈用于密封传压空间。
上述压环上安装有密封圈，所述泄压管上安装有密封圈，提高密封性。
本实用新型的有益效果从上述的技术方案可以得知：本实用新型所涉及的水平井管内逐级压裂桥塞，坐封可靠；施工简单，周期短，可用回收工具直接解封、回收，泄压管上设置有进水孔，可以防止形成液锁；可进行大跨距压裂、满足高砂比等施工要求；结构简单，制造、维修、使用方便，成本较低。
由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为锁环与中心管配合的结构示意图。
图中：1-上接头、2-密封圈、3-液压缸、4-密封圈、5-活塞、6-压环、7-解封打捞头、8-密封圈、9-密封圈、10-锁环、11-护套、12-中心管、13-密封圈、14-套筒、15-胶筒、16-隔环、17-上锥体、18-卡瓦、19-板簧、20-卡瓦罩、21-密封圈、22-内护帽、23-防转销钉、24-护帽、25-下锥体、26-丝堵、27-密封圈、28-连接管、29-密封圈、30-密封圈、31-上轴承、32-钢球、33-下轴承、34-坐封销钉、35-弹簧、36-丢手头、37-密封圈、38-解封销钉、39-泄压管，40-进水口，41-进水孔，42-轴肩Ⅰ，43-轴肩Ⅱ，44-锯齿螺纹Ⅰ，45-锯齿螺纹Ⅱ。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
如图所示：一种水平井管内逐级压裂桥塞， 它包括上接头1、缸筒3、解封打捞头7、中心管12、护套11、胶筒15、隔环16、上锥体17、连接管28、泄压管39，所述上接头1内壁与连接管28螺纹连接，所述连接管28上设置有进水口40，上接头1外壁与缸筒3螺纹连接，所述连接管28下部与泄压管39上部螺纹连接，泄压管39外围设置有丢手头36，所述丢手头与中心管12螺纹连接；所述缸筒3内安装有活塞5，活塞5位于进水口40的下方，活塞5下方设置有压环6，压环6与护套11螺纹连接，解封打捞头7位于压环6内部，压环6与解封打捞头7之间设置有坐封销钉34，所述解封打捞头7外壁与护套11内壁之间设置有锁环10，所述解封打捞头7下部与中心管12螺纹连接，所述解封打捞头7下部与中心管12之间设置有解封销钉38，所述中心管12外安装有套筒14，套筒14外壁由上至下依次安装有胶筒15和隔环16，套筒14下部与上锥体17螺纹连接，所述上锥体17下方依次安装有卡瓦罩20、卡瓦18、板簧19、下锥体25、内护帽22、护帽24和丝堵26。
所述泄压管39上安装有上轴承31、钢球32和下轴承33，所述下轴承33与丢手头36之间设置有弹簧35，弹簧35具有支撑丢手头36的作用。
所述护套11下部设置有轴肩Ⅰ42，所述套筒14上部设置有与轴肩Ⅰ42匹配的轴肩Ⅱ43。
所述护帽24与下锥体25通过防转销钉23固定连接，所述护帽24具有扶正管柱的作用，用防转销钉23将护帽24与下锥体25固定连接，能有效防止护帽24松动。
所述泄压管39上设置有进水孔41，在解封时，能够防止形成液锁。
所述锁环10内设置有锯齿螺纹Ⅰ44，所述中心管12上设置有与锁环10上的锯齿螺纹Ⅰ匹配的锯齿螺纹Ⅱ45。锁环10不是筒体结构，中间留有间隙，坐封时，锁环10在压环6的作用下，向下移动，坐封完成后，锁环10上的锯齿螺纹Ⅰ44与中心管12上的锯齿螺纹Ⅱ45配合，中心管12上的锯齿螺纹Ⅱ45阻止锁环10上行，防止胶筒15的回弹。
所述上接头1内壁和外壁上分别安装有密封圈2和密封圈27，所述活塞5内壁和外壁上分别安装有密封圈4和密封圈29，坐封前，所述上接头1、活塞5、缸筒3和连接管28围成传压空间，所述密封圈2、密封圈27、密封圈4和密封圈29用于密封传压空间。
所述卡瓦18设置有上锥形孔和下锥形孔，所述上锥体插入到卡瓦18上锥形孔内，所述下锥体插入到卡瓦18下锥形孔内。
所述压环6上安装有密封圈9，所述泄压管39上安装有密封圈37，提高密封性。
水平井管内逐级压裂桥塞的坐封过程如下：向油管内注水加压，通过连接管28上的进水口40对活塞5施加压力，活塞5受力推动压环6，当压力达到12MPa，坐封销钉34被剪断，压环6受力后推动护套11，护套11推动胶筒15，胶筒15受力通过隔环16推动上锥体17，上锥体17将卡瓦18推出并牢牢的锚定在套管内壁上，继续加压稳压至18MPa，活塞5继续推动压环6，压环6推动护套11，护套11挤压胶筒15，胶筒15涨开，油套环形空间被密封，与此同时，锁环10锁定在中心管12上，防止胶筒15回弹，此时就完成了封隔器座封。随即可以进行套管打压6MPa进行验封。验封合格后，根据不同座封工具选择丢手形式，配合座封工具可实现油管打压丢手或套管打压丢手、机械正转丢手三种丢手方式。注水加压时，丝堵26起密封作用及封堵下层作用。
水平井管内逐级压裂桥塞的解封过程如下：先将丢手头36解螺旋，与中心管12分离，然后将上接头1、缸筒3、活塞5和压环6提出，接着下入回收工具（捞矛），使其与解封打捞接头7螺纹连接，然后上提管柱，将解封销钉38剪断，卡瓦18在板簧19的作用下自动收回，封隔器释放，再上提打捞管柱就可将井内所有的防砂管柱提出地面。
本实用新型中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，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述实施方式，本领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种水平井管内逐级压裂桥塞，它包括上接头（1）、中心管（12）、丝堵（26）、坐封机构和解封机构，所述坐封机构包括传压机构、锁紧机构、密封机构和锚定机构，其特征是：所述解封机构包括泄压管(39)和解封打捞头（7），所述泄压管（39）上设置有进水孔（41），所述泄压管(39)外围设置有丢手头(36)，丢手头（36）与中心管（12）螺纹连接，泄压管（39）上安装有上轴承（31）、钢球（32）和下轴承（33），所述下轴承（33）与丢手头（36）之间设置有弹簧（35），所述解封打捞头（7）和中心管（12）之间设置有解封销钉（38）。
2.根据权利要求1所述的水平井管内逐级压裂桥塞，其特征是：所述传压机构包括缸筒(3) 、连接管（28）和护套(11)，所述上接头(1)外壁与缸筒(3)螺纹连接，上接头（1）内壁与连接管（28）螺纹连接，连接管（28）上部设置有进水口(40)，连接管(28)下部与泄压管(39)螺纹连接，所述缸筒(3)内安装有活塞(5)，活塞(5)位于进水口(40)的下方，活塞(5)下方设置有压环(6)，压环(6)与护套（11）螺纹连接，解封打捞头（7）位于压环（6）内部，压环(6)与解封打捞头(7)之间设置有坐封销钉(34)。
3.根据权利要求2所述的水平井管内逐级压裂桥塞，其特征是：所述密封机构包括套筒（14）以及安装在套筒（14）外围的胶筒（15）和隔环（16），所述隔环（16）位于胶筒（15）的下方。
4.根据权利要求3所述的水平井管内逐级压裂桥塞，其特征是：所述护套（11）下部设置有轴肩Ⅰ（42），所述套筒（14）上部设置有与轴肩Ⅰ（42）匹配的轴肩Ⅱ（43）。
5.根据权利要求4所述的水平井管内逐级压裂桥塞，其特征是：所述锁紧机构包括具有单向锁定功能的锁环（10），所述锁环（10）位于解封打捞头（7）和护套（11）之间，所述锁环（10）内设置有锯齿螺纹Ⅰ（44），所述中心管（12）上设置有与锁环（10）上的锯齿螺纹Ⅰ(44)匹配的锯齿螺纹Ⅱ(45)。
6.根据权利要求4或5所述的水平井管内逐级压裂桥塞，其特征是：所述锚定机构包括上锥体（17）、卡瓦（18）和下锥体（25），卡瓦（18）外围依次设置有板簧（19）和卡瓦罩（20），所述上锥体（17）与套筒（14）下部螺纹连接，所述卡瓦（18）设置有上锥形孔和下锥形孔，所述上锥体（17）插入到卡瓦（18）上锥形孔内，所述下锥体（25）插入到卡瓦（18）下锥形孔内。
7.根据权利要求6所述的水平井管内逐级压裂桥塞，其特征是：所述卡瓦罩（20）与下锥体（25）之间设置有内护帽（22），所述内护帽（22）的下方设置有护帽（24），所述护帽（24）通过防转销钉（23）与下锥体（25）固定连接，所述下锥体（25）的下部与丝堵（26）螺纹连接。
8.根据权利要求2所述的水平井管内逐级压裂桥塞，其特征是：所述上接头（1）内壁和外壁上分别安装有密封圈(2)和密封圈(27)，所述活塞(5)内壁和外壁上分别安装有密封圈(4)和密封圈(29)。
9.根据权利要求2所述的水平井管内逐级压裂桥塞，其特征是：所述压环（6）上安装有密封圈（9），所述泄压管（39）上安装有密封圈（37）。
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANDONG RUIFENG PETROLEUM TECHNOLOGY CO., LTD. QI Effective date: 20150608 Owner name: DONGYING RUIFENG PETROLEUM TECHNOLOGY DEVELOPMENT Free format text: FORMER OWNER: KONG LISHENG Effective date: 20150608 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 257000 DONGYING, SHANDONG PROVINCE TO: 257067 DONGYING, SHANDONG PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150608 Address after: 257067 Shandong Province, Dongying city Dongying District five bridge Taishan Road East Patentee after: DONGYING RUIFENG PETROLEUM TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD. Patentee after: SHANDONG RUIFENG PETROLEUM TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee after: QINGDAO RUIXIN PETROLEUM EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd. Address before: 257000 Shandong province Dongying City West Road No. 518 Patentee before: Kong Lisheng |
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| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140924 |