CN207813567U - 一种防硫化氢可取式压裂桥塞 - Google Patents
一种防硫化氢可取式压裂桥塞 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于油田用的井下封堵工具技术领域，具体涉及一种防硫化氢可取式压裂桥塞。一种防硫化氢可取式压裂桥塞，包括助封机构、坐封机构、卡瓦锚定机构和防坐封结构，该桥塞采用双锥体双向卡瓦锚定机构，具有锚定可靠，密封性好，防硫效果好，承受负荷大的特性；坐封负荷小，承压能力高；压裂后解封安全可靠，可使用于水、油、酸、泥浆等介质的油气田中。
Description
技术领域
本实用新型属于油田用的井下封堵工具技术领域，具体涉及一种防硫化氢可取式压裂桥塞。
背景技术
桥塞是一种油田在勘探和开发中，油气井堵水、分层压裂、分层酸化、分层试油施工时封堵下部井段的井下封堵工具，其输送方式是用油管输送坐封，需要时可解封回收。
在油田勘探和开发中，可取式桥塞作为一种油气井层间分隔装置之一，在国内外油田已被越来越广泛使用，桥塞封层技术在国内已初步形成了各种井况和各种作业需要的系列封层技术，因国内在该项工艺技术方面的研究较少，该项技术的运用还不是非常成熟广泛，目前正在不断发展和完善中。一般的油田中，油气储层水常常淹没油层，含水量上升快，影响油井的产量。目前，各采油厂和井下试油处常采用打水泥塞、挤化学封堵剂、打可钻式桥塞等工艺措施封堵油井底水。打水泥塞的缺点是层间误差大，污染油层，对夹层薄且溢流大的井很难施工，而且成功率低；挤化学封堵剂的缺点是污染油层、见效周期长、解堵很困难、措施费用也很高；打可钻式桥塞它虽然具有坐封位置准确、时效高、解封可靠等优点，但施工要求严格，桥塞上下卡瓦易碎，常发生中途坐封事故，事故处理和钻铣解除非常困难，成本较高。而且油层中存在硫腐蚀，硫对一般材料的封堵工具具有腐蚀性，这对封堵工具伤害是非常大的。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种防硫化氢可取式压裂桥塞。
本实用新型的技术方案是：
一种防硫化氢可取式压裂桥塞，包括助封机构、坐封机构、卡瓦锚定机构和防坐封结构，助封机构包括上接头、压帽、上行活塞、活塞和活塞下挡帽，上接头与上行活塞连接，上行活塞上设置有坐封剪钉，上行活塞与活塞连接且连接处呈阶梯设置且有空隙，活塞的外侧设置活塞外筒，活塞的内侧设置活塞内筒，上接头的外侧设置压帽，活塞外筒一端与压帽下端连接，活塞外筒另一端与活塞下挡帽连接，活塞下挡帽同时与活塞内筒的下部连接，上接头与活塞内筒的上部连接，上接头还与活塞外筒连接。
所述的活塞内筒上部分上设置有进液孔且对着上行活塞和活塞连接的空隙，活塞外筒上设置进液孔，活塞外筒上的进液孔位置在坐封剪钉的上面，所述的活塞内筒下部分设置有丢手剪钉，所述的活塞内筒的下方上设置有悬挂卡块，悬挂卡块位于丢手剪钉的下方。
所述的坐封机构位于助封机构的活塞内筒的内部，所述的坐封机构包括打捞头、坐封锁块拉杆和解封拉杆，打捞头设置于解封拉杆的上端部，坐封锁块拉杆环套于解封拉杆的外周且上端与打捞头连接，坐封锁块拉杆与打捞头连接处外周设置有脱手接头，脱手接头与胶筒上压帽连接，胶筒上压帽呈阶梯设置同时与活塞、活塞内筒、活塞下挡帽连接，脱手接头同时与活塞内筒、打捞头、坐封锁块拉杆连接，所述的坐封锁块拉杆下端外侧设置胶筒中心管，胶筒中心管外侧设置胶筒，胶筒由端胶筒和中胶筒构成，端胶筒设置于中胶筒的两端，胶筒上端与胶筒上压帽连接，胶筒下端与胶筒下压帽连接，胶筒中心管上端顶着胶筒上压帽设置，胶筒中心管下端卡着胶筒下压帽，所述的坐封锁块拉杆下端通过解封锁锚与丝堵内管连接，解封拉杆下端位于丝堵内管内。
所述的丝堵内管外侧设置卡瓦锚定机构，卡瓦锚定机构包括卡瓦，卡瓦设置于卡瓦架上，卡瓦呈椎体形环套于丝堵内管上，卡瓦的椎体的上空间内设置上椎体，上椎体上端同时与胶筒中心管和胶筒下压帽连接并位于胶筒中心管和胶筒下压帽之间的空间，卡瓦的椎体的下空间内设置下椎体，下椎体外设置挡帽。
所的坐封锁块拉杆下部外侧设置凸起，凸起后方设置锁环，所述的防坐封机构包括锁环，锁环的另一端顶着解封锁锚设置，解封锁锚上设置有解封剪钉，锁环上设置有锯齿，所述的胶筒中心管的上端内壁上设置锯齿，锁环上的锯齿与胶筒中心管上的锯齿的齿状相反设置。
具体的，所述的上接头与压帽通过内六角锥端紧定螺钉一固定连接，所述的下椎体和丝堵内管通过内六角锥端紧定螺钉二固定连接，下压帽和上椎体通过内六角锥端紧定螺钉固定连接，胶筒上压帽和胶筒中心管通过内六角锥端紧定螺钉固定连接。
具体的，所述的端胶筒与中胶筒之间设置有隔环。
具体的，所述的卡瓦内部设置有矩形螺旋压缩弹簧。
具体的，所述的上接头与活塞内筒之间通过O形密封圈一密封，所述的上接头与活塞外筒之间通过O形密封圈二密封。
具体的，所述的坐封剪钉伸入到活塞内筒内，活塞内筒与上行活塞之间通过O形密封圈三密封。
具体的，所述的打捞头呈中空设置，打捞头的中间空间内设置滚动轴承钢球。
具体的，所的脱手接头与活塞内筒之间通过O形密封圈四密封，脱手接头同时与坐封锁块拉杆之间通过O形密封圈五密封，脱手接头与打捞头之间通过 O形密封圈六密封，打捞头与解封拉杆之间通过O形密封圈七和O形密封圈八密封。
具体的，所述的胶筒上压帽与活塞通过O形密封圈九密封，胶筒上压帽与坐封锁块拉杆通过O形密封圈十密封。
具体的，所述的悬挂卡块伸入到胶筒上压帽。
本实用新型的有益效果是：该桥塞采用双锥体双向卡瓦锚定机构，具有锚定可靠，密封性好，防硫效果好，承受负荷大的特性；采用锁环和胶筒中心管齿状相反锁紧机构，锁紧方便、可靠；采用的卡瓦为三牙块，可自动调心锚定机构；设计有防坐封结构，避免工具中途坐封；坐封负荷小，承压能力高；压裂后解封安全可靠；钢件表面的抗H2S分压达到0.2MPa；胶筒件抗H2S分压达到0.2MPa。可使用于水、油、酸、泥浆等介质的油气田中。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是卡瓦的结构示意图；
图3是图3的剖面结构示意图；
图4是丢手后留在井内的部分的示意图。
1上接头、2内六角锥端紧定螺钉一、3压帽、4 O形密封圈一、5 O形密封圈二、6坐封剪钉、7 O形密封圈三、8上行活塞、9滚动轴承钢球、10活塞、 11滚动轴承钢球、12活塞外筒、13活塞内筒、14打捞头、15 O形密封圈七、 16 O形密封圈六、17 O形密封圈四、18 O形密封圈八、19 O形密封圈五、20 丢手剪钉、21脱手接头、22悬挂卡块、23 O形密封圈九、24 O形密封圈十、 25活塞下挡帽、26胶筒上压帽、27端胶筒、28坐封锁块拉杆、29解封拉杆、 30隔环、31中胶筒、32锁环、33解封剪钉、34解封锁锚、35胶筒中心管、 36胶筒下压帽、37 O形密封圈、38上椎体、39卡瓦架、40卡瓦、41矩形螺旋压缩弹簧、42丝堵内管、43下椎体、44挡帽、45内六角锥端紧定螺钉二。
具体实施方式
如图1所示为一种防硫化氢可取式压裂桥塞的结构示意图，包括助封机构、坐封机构、卡瓦锚定机构和防坐封结构，助封机构包括上接头1、压帽3、上行活塞8、活塞10和活塞下挡帽25，上接头1与上行活塞8连接，上行活塞 8上设置有坐封剪钉6，所述的坐封剪钉6伸入到活塞内筒13内，活塞内筒13 与上行活塞8之间通过O形密封圈三7密封。上行活塞8与活塞10连接且连接处呈阶梯设置且有空隙，活塞10的外侧设置活塞外筒12，活塞10的内侧设置活塞内筒13，上接头1的外侧设置压帽3，活塞外筒12一端与压帽3下端连接，活塞外筒12另一端与活塞下挡帽25连接，活塞下挡帽25同时与活塞内筒13 的下部连接，上接头1与活塞内筒13的上部连接，上接头1还与活塞外筒12 连接，所述的上接头1与压帽3通过内六角锥端紧定螺钉一2固定连接，所述的上接头1与活塞内筒13之间通过O形密封圈一4密封，所述的上接头1与活塞外筒12之间通过O形密封圈二5密封。
所述的活塞内筒13上部分上设置有进液孔且对着上行活塞8和活塞10连接的空隙，活塞外筒12上设置进液孔，活塞外筒12上的进液孔位置在坐封剪钉6的上面，所述的活塞内筒13下部分设置有丢手剪钉20，所述的活塞内筒 13的下方上设置有悬挂卡块22，悬挂卡块22位于丢手剪钉20的下方。
所述的坐封机构位于助封机构的活塞内筒13的内部，所述的坐封机构包括打捞头14、坐封锁块拉杆28和解封拉杆29，所述的打捞头14呈中空设置，打捞头14的中间空间内设置滚动轴承钢球11。打捞头14设置于解封拉杆29的上端部并通过内六角锥端紧定螺钉固定连接，坐封锁块拉杆28环套于解封拉杆29 的外周且上端与打捞头14连接，坐封锁块拉杆28与打捞头14连接处外周设置有脱手接头21，脱手接头21与胶筒上压帽26连接，胶筒上压帽26呈阶梯设置同时与活塞10、活塞内筒13、活塞下挡帽25连接，所述的胶筒上压帽26与活塞10通过O形密封圈九23密封，胶筒上压帽26与坐封锁块拉杆28通过O形密封圈十24密封，脱手接头21同时与活塞内筒13、打捞头14、坐封锁块拉杆28连接，所述的悬挂卡块22伸入到胶筒上压帽26。所述的坐封锁块拉杆28下端外侧设置胶筒中心管35，胶筒中心管35外侧设置胶筒，胶筒由端胶筒27和中胶筒31构成，端胶筒27设置于中胶筒31的两端，所述的端胶筒27与中胶筒31之间设置有隔环30。胶筒上端与胶筒上压帽26连接，胶筒下端与胶筒下压帽36连接，胶筒中心管35上端顶着胶筒上压帽26设置，胶筒上压帽26通过内六角锥端紧定螺钉与胶筒中心管35固定连接，胶筒中心管35下端卡着胶筒下压帽36，所述的坐封锁块拉杆28下端通过解封锁锚34与丝堵内管42连接，解封拉杆29下端位于丝堵内管42内，下压帽36和上椎体38通过内六角锥端紧定螺钉固定连接，胶筒上压帽26和胶筒中心管35通过内六角锥端紧定螺钉固定连接，所的脱手接头21与活塞内筒13之间通过O形密封圈四17密封，脱手接头21同时与坐封锁块拉杆28之间通过O形密封圈五19密封，脱手接头 21与打捞头14之间通过O形密封圈六16密封，打捞头14与解封拉杆29之间通过O形密封圈七15和O形密封圈八18密封。
所述的丝堵内管42外侧设置卡瓦锚定机构，卡瓦锚定机构包括卡瓦40，如图2所示为卡瓦40的结构示意图，图3是图2的剖面结构示意图，所述的卡瓦 40内部设置有矩形螺旋压缩弹簧41，卡瓦40设置于卡瓦架39上，卡瓦40呈椎体形环套于丝堵内管42上，卡瓦40的椎体的上空间内设置上椎体38，上椎体38上端同时与胶筒中心管35和胶筒下压帽36连接并位于胶筒中心管35和胶筒下压帽36之间的空间，卡瓦40的椎体的下空间内设置下椎体43，下椎体 43外设置挡帽44，所述的下椎体43和丝堵内管42通过内六角锥端紧定螺钉二 45固定连接，挡帽44和卡瓦架39下部通过内六角锥端紧定螺钉固定连接。
所的坐封锁块拉杆28下部外侧设置凸起，凸起后方设置锁环32，所述的防坐封机构包括锁环32，锁环32的另一端顶着解封锁锚34设置，解封锁锚34上设置有解封剪钉33，锁环32上设置有锯齿，所述的胶筒中心管35的上端内壁上设置锯齿，锁环32上的锯齿与胶筒中心管35上的锯齿的齿状相反设置。
本实用新型所提供的桥塞下井前要进行通井、刮削、洗井一系列作业。下井时使用2-7/8UP TBG油管连接该桥塞下井，如中途遇软阻可进行反洗井。
本实用新型所提供的桥塞坐封操作如下：将该桥塞下井到设计位置，反洗井1-1.5周后，投入直径为的滚动轴承钢球11，注水加压，若井内液面低于井口，工具座封时每降低100米，相应座封压力降低1Mpa，加压过程要缓慢(分5～6Mpa，10～12Mpa，15～16MPa，18～20Mpa，加压，每次间隔3～ 5分钟)，首先从13上的进液孔进液，液体压力作用于上行活塞8和活塞10，由于压力的作用坐封剪钉6断开，滚动轴承钢球9失去限位，活塞10与活塞内筒13解锁，在液压的作用下，活塞10下行，推动胶筒上压帽26和胶筒中心管 35，胶筒上压帽26下行压缩胶筒，胶筒中心管35下行推动上椎体38，在上椎体38的作用下矩形螺旋压缩弹簧41从卡瓦40伸出，上述各部件运动过程中，锁环32与胶筒中心管35锁定，使得胶筒中心管35和胶筒上压帽26不能后退，桥塞座封完成。
当压力达到22Mpa时，上提管柱(上提管柱载荷始终保持原管柱重量)继续加压，直至丢开为止，坐封过程完成，助封工具即可提出。
探井操作：本实用新型提供的桥塞坐封后，上提管柱3～5m，再缓慢下放进行探井，直至探着为止(探井力不大于30KN)，工具无位移，说明作封可靠。
打捞操作：用2-7/8UP TBG油管连接打捞工具，下井到桥塞封堵位置与其碰撞，打捞爪抓住打捞头14，上提即可解封。工具如被砂埋时，应边冲砂边打捞，直到捞到为止。解封后上提下放动作需重复几次，松动几次。起出油管10 根以内不允许间歇，以防二次砂卡。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种防硫化氢可取式压裂桥塞，包括助封机构、坐封机构、卡瓦锚定机构和防坐封结构，助封机构包括上接头(1)、压帽(3)、上行活塞(8)、活塞(10)和活塞下挡帽(25)，上接头(1)与上行活塞(8)连接，上行活塞(8)上设置有坐封剪钉(6)，上行活塞(8)与活塞(10)连接且连接处呈阶梯设置且有空隙，活塞(10)的外侧设置活塞外筒(12)，活塞(10)的内侧设置活塞内筒(13)，上接头(1)的外侧设置压帽(3)，活塞外筒(12)一端与压帽(3)下端连接，活塞外筒(12)另一端与活塞下挡帽(25)连接，活塞下挡帽(25)同时与活塞内筒(13)的下部连接，上接头(1)与活塞内筒(13)的上部连接，上接头(1)还与活塞外筒(12)连接，其特征在于，
所述的活塞内筒(13)上部分上设置有进液孔且对着上行活塞(8)和活塞(10)连接的空隙，活塞外筒(12)上设置进液孔，活塞外筒(12)上的进液孔位置在坐封剪钉(6)的上面，所述的活塞内筒(13)下部分设置有丢手剪钉(20)，所述的活塞内筒(13)的下方上设置有悬挂卡块(22)，悬挂卡块(22)位于丢手剪钉(20)的下方；
所述的坐封机构位于助封机构的活塞内筒(13)的内部，所述的坐封机构包括打捞头(14)、坐封锁块拉杆(28)和解封拉杆(29)，打捞头(14)设置于解封拉杆(29)的上端部，坐封锁块拉杆(28)环套于解封拉杆(29)的外周且上端与打捞头(14)连接，坐封锁块拉杆(28)与打捞头(14)连接处外周设置有脱手接头(21)，脱手接头(21)与胶筒上压帽(26)连接，胶筒上压帽(26)呈阶梯设置同时与活塞(10)、活塞内筒(13)、活塞下挡帽(25)连接，脱手接头(21)同时与活塞内筒(13)、打捞头(14)、坐封锁块拉杆(28)连接，所述的坐封锁块拉杆(28)下端外侧设置胶筒中心管(35)，胶筒中心管(35)外侧设置胶筒，胶筒由端胶筒(27)和中胶筒(31)构成，端胶筒(27)设置于中胶筒(31)的两端，胶筒上端与胶筒上压帽(26)连接，胶筒下端与胶筒下压帽(36)连接，胶筒中心管(35)上端顶着胶筒上压帽(26)设置，胶筒中心管(35)下端卡着胶筒下压帽(36)，所述的坐封锁块拉杆(28)下端通过解封锁锚(34)与丝堵内管(42)连接，解封拉杆(29)下端位于丝堵内管(42)内；
所述的丝堵内管(42)外侧设置卡瓦锚定机构，卡瓦锚定机构包括卡瓦(40)，卡瓦(40)设置于卡瓦架(39)上，卡瓦(40)呈椎体形环套于丝堵内管(42)上，卡瓦(40)的椎体的上空间内设置上椎体(38)，上椎体(38)上端同时与胶筒中心管(35)和胶筒下压帽(36)连接并位于胶筒中心管(35)和胶筒下压帽(36)之间的空间，卡瓦(40)的椎体的下空间内设置下椎体(43)，下椎体(43)外设置挡帽(44)；
所的坐封锁块拉杆(28)下部外侧设置凸起，凸起后方设置锁环(32)，所述的防坐封机构包括锁环(32)，锁环(32)的另一端顶着解封锁锚(34)设置，解封锁锚(34)上设置有解封剪钉(33)，锁环(32)上设置有锯齿，所述的胶筒中心管(35)的上端内壁上设置锯齿，锁环(32)上的锯齿与胶筒中心管(35)上的锯齿的齿状相反设置。
2.根据权利要求1所述防硫化氢可取式压裂桥塞，其特征在于，所述的上接头(1)与压帽(3)通过内六角锥端紧定螺钉一(2)固定连接，所述的下椎体(43)和丝堵内管(42)通过内六角锥端紧定螺钉二(45)固定连接，下压帽(36)和上椎体(38)通过内六角锥端紧定螺钉固定连接，胶筒上压帽(26)和胶筒中心管(35)通过内六角锥端紧定螺钉固定连接。
3.根据权利要求1所述防硫化氢可取式压裂桥塞，其特征在于，所述的端胶筒(27)与中胶筒(31)之间设置有隔环(30)。
4.根据权利要求1所述防硫化氢可取式压裂桥塞，其特征在于，所述的卡瓦(40)内部设置有矩形螺旋压缩弹簧(41)。
5.根据权利要求1所述防硫化氢可取式压裂桥塞，其特征在于，所述的上接头(1)与活塞内筒(13)之间通过O形密封圈一(4)密封，所述的上接头(1)与活塞外筒(12)之间通过O形密封圈二(5)密封。
6.根据权利要求1所述防硫化氢可取式压裂桥塞，其特征在于，所述的坐封剪钉(6)伸入到活塞内筒(13)内，活塞内筒(13)与上行活塞(8)之间通过O形密封圈三(7)密封。
7.根据权利要求1所述防硫化氢可取式压裂桥塞，其特征在于，所述的打捞头(14)呈中空设置，打捞头(14)的中间空间内设置滚动轴承钢球(11)。
8.根据权利要求1所述防硫化氢可取式压裂桥塞，其特征在于，所的脱手接头(21)与活塞内筒(13)之间通过O形密封圈四(17)密封，脱手接头(21)同时与坐封锁块拉杆(28)之间通过O形密封圈五(19)密封，脱手接头(21)与打捞头(14)之间通过O形密封圈六(16)密封，打捞头(14)与解封拉杆(29)之间通过O形密封圈七(15)和O形密封圈八(18)密封。
9.根据权利要求1所述防硫化氢可取式压裂桥塞，其特征在于，所述的胶筒上压帽(26)与活塞(10)通过O形密封圈九(23)密封，胶筒上压帽(26)与坐封锁块拉杆(28)通过O形密封圈十(24)密封。
10.根据权利要求1所述防硫化氢可取式压裂桥塞，其特征在于，所述的悬挂卡块(22)伸入到胶筒上压帽(26)。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111021984A (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 水平井井筒控制装置 |
| CN111021985A (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 桥塞 |
| CN114458236A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-05-10 | 大庆市天德忠石油科技有限公司 | 一种石油天然气钻采用可溶桥塞 |
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2017
- 2017-12-21 CN CN201721798208.8U patent/CN207813567U/zh active Active
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| CN111021985A (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 桥塞 |
| CN114458236A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-05-10 | 大庆市天德忠石油科技有限公司 | 一种石油天然气钻采用可溶桥塞 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |