CN210888873U - 一种耐高压速钻桥塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种石油开发井下工具，提供一种耐高压速钻桥塞，包括中心管、卡瓦止环、上卡瓦、上锥体背圈、胶筒、下锥体背圈、下卡瓦和引鞋，所述上锥体背圈的顶部以及下锥体背圈的底部通过锥面分别楔入上卡瓦、下卡瓦与中心管之间的空隙中，所述中心管的内壁上部具有变径段，该变径段呈锥度为30～45°的锥面，有复合球置于该变径段处。本实用新型为垂深大于等于3500m页岩气水平井，提供耐高压105MPa速钻桥塞，解决深层页岩气井难题。

Description

一种耐高压速钻桥塞

技术领域

本实用新型涉及一种石油开发井下工具，特别是一种耐高压速钻桥塞。

背景技术

当前，非常规油气的分层压裂开采主要是基于复合材料桥塞的分段压裂，而且随着深层页岩气的勘探开发，垂深大于等于3500m页岩气水平井越来越多，常规复合桥塞承压70MPa已经不能满足要求，因此需要开发耐高压105MPa速钻桥塞，解决深层页岩气井难题。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种耐高压速钻桥塞，可以耐高压105MPa，满足深层页岩气开发需求。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种耐高压速钻桥塞，包括中心管、卡瓦止环、上卡瓦、上锥体背圈、胶筒、下锥体背圈、下卡瓦和引鞋，所述上锥体背圈的顶部以及下锥体背圈的底部通过锥面分别楔入上卡瓦、下卡瓦与中心管之间的空隙中，所述中心管的内壁上部具有变径段，该变径段呈锥度为30～45°的锥面，有复合球置于该变径段处。

在上述技术方案中，所述复合球耐压105MPa，耐温150℃并容易钻除。

在上述技术方案中，所述上卡瓦与上锥体背圈配合，下卡瓦与下锥体背圈配合，而且下卡瓦较上卡瓦长，下锥体背圈较上锥体背圈长。

在上述技术方案中，所述下卡瓦的底部设有引鞋，该引鞋的外壁于中心管的下缘处开始向内收紧，该引鞋内壁上还具有梯形螺纹。

在上述技术方案中，所述胶筒由两个端胶筒和一个中间胶筒组成，且端胶筒硬度高，中间胶筒硬度低。

在上述技术方案中，所述中间胶筒与中心管之间设有O形圈，有承留环套于该O形圈之上。

在上述技术方案中，所述上卡瓦和下卡瓦各由两个卡瓦环箍着。

在上述技术方案中，所述引鞋与中心管通过螺纹连接，并且在引鞋与中心管上装入18颗碳纤维销钉。

本实用新型的有益效果在于：为垂深大于等于3500m页岩气水平井，提供耐高压105MPa速钻桥塞，解决深层页岩气井难题。

附图说明

图1是本实用新型耐高压速钻桥塞的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种耐高压速钻桥塞，包括中心管3、卡瓦止环4、上卡瓦7、上锥体背圈8、端胶筒9、中间胶筒10、下锥体背圈13、下卡瓦14和引鞋16，所述上锥体背圈8的顶部以及下锥体背圈13的底部通过锥面分别楔入上、下卡瓦与中心管3之间的空隙中，所述中心管3的内壁上部具有变径段，该变径段呈锥度为30～45°的锥面，有复合球1置于该变径段处。

当需要对桥塞上部产层压裂时，可以采用投球泵送球到中心管上部的内圆锥面上，密封后进行压裂。也可以采用带球下入，桥塞坐封完取出射孔枪后即要直接压裂。而且所述复合球1耐压105MPa，耐温150℃并容易钻除。

进一步的，所述上卡瓦7与上锥体背圈8配合，下卡瓦14与下锥体背圈13配合，而且下卡瓦14较上卡瓦7要长，下锥体背圈13较上锥体背圈8要长。而且上卡瓦7和下卡瓦14都是分瓣式结构，后期更易钻磨。

该桥塞主要承受上压差，考虑到桥塞承压性与后期易钻塞性，桥塞长度尽量减短，因此主要承压的下卡瓦14采用7颗齿，而仅起锁紧作用的上卡瓦7只有5颗齿。同样下锥体背圈13因为承受主要的压力，下锥体背圈13要比上锥体背圈8更长，承压时下锥体背圈13与下卡瓦14的接触面积更大，承受力更强。

进一步的，所述下卡瓦14的底部设有引鞋16，该引鞋16的外壁于中心管的下缘处开始向内收紧，该引鞋16内壁上还具有梯形螺纹，该引鞋16用于支撑下卡瓦14。

进一步的，整个胶筒由两个端胶筒9和一个中间胶筒10组成，而端胶筒9硬度高，中间胶筒10硬度低。中间胶筒10是主要密封元件，端胶筒9主要起保护中间胶筒的作用。

进一步的，所述中间胶筒10与中心管3之间设有O形圈12，有承留环11套于该O形圈12之上。该承留环11与O形圈12在胶筒承压时进一步密封了胶筒与中心管的间隙。

进一步的，上卡瓦7和下卡瓦14各由两个卡瓦环6箍着，每根卡瓦环6破裂力值为2～3T，可以防止桥塞下入过程中出现中途坐封的情况。

进一步的，所述引鞋16与中心管3通过螺纹连接，并且在引鞋16与中心管3上装入18颗碳纤维销钉15，可以进一步的加固引鞋与中心管的连接强度，确保桥塞可以有效坐封。

本实施例的工作方式如下：

当泵送到预定层位后，电缆点火，电缆坐封工具传递推力到坐封套上，坐封套推动卡瓦止环4，剪断启动销钉5，上卡瓦7推动上锥体背圈8下行，同时挤压端胶筒9和中间胶筒10，在轴向力作用下推动端胶筒9、中间胶筒10、承留环11和O型圈12、下锥体背圈13下行，上锥体背圈8和下锥体背圈13的背圈部分在轴向下的作用下径向扩张，同时中间胶筒10和端胶筒9伴随少许鼓涨，当达到卡瓦环6的破裂力值时，卡瓦环6断裂，上卡瓦7和下卡瓦14分别向外移动并咬入套管内壁，胶筒鼓涨，密封套管，上卡瓦7在沿着中心管3上步步锁紧套管，保持下压负荷防止回弹，达到中心管3上的剪切销钉2的力值后，坐封工具与桥塞脱手，完成坐封。当需要对桥塞上部产层压裂时，投球泵送球1到中心管上部的内圆锥面上，密封后进行压裂。引鞋16底部装有一个插销17，当一口井需要多段压裂时，该插销17可以防止下一段桥塞的球1冲上来堵住中心管3的内孔，影响返排。当措施完成后，采用连接油管钻塞工具串下入钻磨塞。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐高压速钻桥塞，包括中心管、卡瓦止环、上卡瓦、上锥体背圈、胶筒、下锥体背圈、下卡瓦和引鞋，所述上锥体背圈的顶部以及下锥体背圈的底部通过锥面分别楔入上卡瓦、下卡瓦与中心管之间的空隙中，其特征在于：所述中心管的内壁上部具有变径段，该变径段呈锥度为30～45°的锥面，有复合球置于该变径段处。

2.根据权利要求1所述的耐高压速钻桥塞，其特征在于：所述复合球耐压105MPa，耐温150℃。

3.根据权利要求1所述的耐高压速钻桥塞，其特征在于：所述上卡瓦与上锥体背圈配合，下卡瓦与下锥体背圈配合，而且下卡瓦较上卡瓦长，下锥体背圈较上锥体背圈长。

4.根据权利要求1所述的耐高压速钻桥塞，其特征在于：所述下卡瓦的底部设有引鞋，该引鞋的外壁于中心管的下缘处开始向内收紧，该引鞋内壁上还具有梯形螺纹。

5.根据权利要求1所述的耐高压速钻桥塞，其特征在于：所述胶筒由两个端胶筒和一个中间胶筒组成，且端胶筒硬度高，中间胶筒硬度低。

6.根据权利要求5所述的耐高压速钻桥塞，其特征在于：所述中间胶筒与中心管之间设有O形圈，有承留环套于该O形圈之上。

7.根据权利要求1所述的耐高压速钻桥塞，其特征在于：所述上卡瓦和下卡瓦各由两个卡瓦环箍着。

8.根据权利要求1所述的耐高压速钻桥塞，其特征在于：所述引鞋与中心管通过螺纹连接，并且在引鞋与中心管上装入18颗碳纤维销钉。

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