CN212837689U - 一种油气井用封堵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油气井用封堵装置，包括推筒、位于推筒内的适配器、与适配器的右端螺纹连接的可溶性桥塞，本实用新型结构紧凑，使用方便，适配器、推筒可以重复使用，降低成本；止退圈和可溶性桥塞芯轴采用倒刺型螺纹牙型设计，可以防止桥塞受到不明外力作用提前坐封；该适配器的收缩套与适配器芯轴部分采用优质合金钢材质，与桥塞配合部分桥塞芯轴采用镁合金材质，两种不同强度的材质构造，保证适配器和桥塞不会出现丢手丢不脱现象；适配器上的销钉剪切断裂后，随坐封工具一起提升上井架，不会在残留在井筒里；可溶性桥塞的胶筒由可溶解橡胶组成，弹性好，封堵效果好；可溶球采用镁合金材质，体积小，后序溶解时间短。

Description

一种油气井用封堵装置

技术领域

本实用新型涉及页岩油气压裂开采技术的井下工具，具体涉及一种油气井用封堵装置。

背景技术

桥塞是油气压裂封堵过程中的重要组成部分，与专用坐封工具通过适配器串联连接。通常桥塞是利用电缆或管柱将其输送到水平井段到达套筒内部某一预定位置，通过火药爆破或者液压坐封工具产生的压力作用于上卡瓦，拉力作用于张力棒，通过上下锥体对密封胶筒及卡瓦施以上压、下拉两个力，当拉力达到一定值时，在桥塞头部的螺丝断裂，坐封工具与桥塞脱离。此时桥塞中心管上的锁紧装置发挥效能，上下卡瓦镶嵌在套管内壁上，胶筒膨胀并密封住套管，完成坐封。该型桥塞后期生产时需要使用连续油管进行钻磨桥塞作业，且钻磨时效长，成本高，并存在一定的安全风险。

可溶性桥塞是近期市场上出现的较为先进的封堵工具，利用橡胶密封住套管外壁，可溶性球密封住桥塞芯轴内孔，完成坐封。存在的技术问题主要有：一是由于适配器上的芯轴是合金钢制造，可溶性桥塞采用铝镁合金制造，销钉采用碳素结构钢制造，极易发生提前丢手或丢手后丢不脱的现象；二是销钉剪切断裂后，无法清除干净，造成铁质污染；三是可溶球体积较大，溶解时间长；四是可溶性桥塞部位卡瓦、锥体设计不合理，受压后坐封不实，无法实现封堵。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种油气井用封堵装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种油气井用封堵装置，包括推筒、位于推筒内的适配器、与适配器的右端螺纹连接的可溶性桥塞，所述可溶性桥塞包括止退座、位于止退座内表面的止退圈、与止退座的外表面螺纹连接的胶筒座、与止退圈的内表面螺纹连接的桥塞芯轴、套设在桥塞芯轴的外部且位于胶筒座右侧的胶筒、位于胶筒的右侧且套设在桥塞芯轴的上胀圈、位于上胀圈的右侧且套设在桥塞芯轴上的下胀圈、位于下胀圈的右侧且与桥塞芯轴的右侧外表面螺纹连接底座，所述桥塞芯轴为内部中空的套筒，桥塞芯轴内设有可溶球。

所述适配器包括适配器芯轴、位于适配器芯轴左端台肩处的限位套、位于限位套的右侧且套设在适配器芯轴外表面的卡瓦、位于卡瓦的外表面且与适配器芯轴的外表面螺纹连接的收缩套。

所述收缩套上设有螺纹孔、与螺纹孔螺纹配合的销钉，销钉的下端位于适配器芯轴上对应的盲孔内。

所述收缩套的右侧外表面与桥塞芯轴的左侧内表面螺纹连接，收缩套的右端设有对称的开口。

所述推筒的左端内表面和适配器芯轴的左端内表面分别与坐封工具的台阶螺纹连接。

所述收缩套和所述适配器芯轴均采用优质合金钢材质，所述胶筒采用溶解橡胶材质，可溶球，止退座、止退圈、胶筒座、桥塞芯轴、上胀圈、下胀圈、底座均采用溶解镁合金材质。

所述桥塞芯轴的内部设有阶梯状的台阶锥体孔。

所述止退圈内表面的螺纹和桥塞芯轴左端外表面的螺纹采用倒刺型螺纹牙。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构紧凑，使用方便，适配器、推筒可以重复使用，降低成本；止退圈和可溶性桥塞芯轴采用倒刺型螺纹牙型设计，可以防止桥塞受到不明外力作用提前坐封；该适配器的收缩套与适配器芯轴部分采用优质合金钢材质，与桥塞配合部分桥塞芯轴采用镁合金材质，两种不同强度的材质构造，保证适配器和桥塞不会出现丢手丢不脱现象；适配器上的销钉剪切断裂后，随坐封工具一起提升上井架，不会残留在井筒里；可溶性桥塞的胶筒由可溶解橡胶组成，弹性好，封堵效果好；可溶球采用镁合金材质，体积小，后序溶解时间短。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：推筒1，适配器芯轴2，限位套3，卡瓦4，销钉5，收缩套6，止退座7，止退圈8，胶筒座9，胶筒10，可溶球11，桥塞芯轴12，上胀圈13，下胀圈14，底座15。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种油气井用封堵装置，包括推筒1、位于推筒1内的适配器、与适配器的右端螺纹连接的可溶性桥塞，所述可溶性桥塞包括止退座7、位于止退座7内表面的止退圈8、与止退座7的外表面螺纹连接的胶筒座9、与止退圈8的内表面螺纹连接的桥塞芯轴12、套设在桥塞芯轴12的外部且位于胶筒座9右侧的胶筒10、位于胶筒10的右侧且套设在桥塞芯轴12的上胀圈13、位于上胀圈13的右侧且套设在桥塞芯轴上的下胀圈14、位于下胀圈14的右侧且与桥塞芯轴12的右侧外表面螺纹连接底座15，所述桥塞芯轴12为内部中空的套筒，桥塞芯轴12内设有可溶球11，所述桥塞芯轴12的内部设有阶梯状的台阶锥体孔，当压力足够大时，可以与可溶球11紧配合接触，实现该井段的封堵过程，由于台阶锥体孔小，可溶球11也相对小，后序溶解时间短；止退座7、止退圈8、胶筒座9、桥塞芯轴12、上胀圈13、下胀圈14、底座15均采用分瓣状设计，溶解速度快，止退座7与止退圈8先配合组装，止退座7外表面的外螺纹与胶筒座9右侧的内螺纹进行连接；桥塞芯轴12左端外表面是外螺纹，与止退圈8上的内螺纹进行连接，然后依次装入胶筒座9、胶筒10、上胀圈13、下胀圈14；最后把底座15的内螺纹与桥塞芯轴12右端外表面的外螺纹拧紧。可溶球11可以提前放置在桥塞芯轴12的锥型孔内，组成一个完整的可溶性桥塞。

所述适配器包括适配器芯轴2、位于适配器芯轴2左端台肩处的限位套3、位于限位套3的右侧且套设在适配器芯轴2外表面的卡瓦4、位于卡瓦4的外表面且与限位套3的外表面螺纹连接的收缩套6。所述收缩套6上设有螺纹孔、与螺纹孔螺纹配合的销钉5，销钉5的下端位于适配器芯轴2上对应的盲孔内。所述收缩套6的右侧外表面与桥塞芯轴12的左侧内表面螺纹连接，收缩套6的右端设有对称的开口。所述推筒1的左端内表面和适配器芯轴2的左端内表面分别与坐封工具的台阶螺纹连接，推筒1左端是内螺纹与坐封工具台阶轴上第一个外螺纹连接，推筒1套在适配器外边，右端与可溶性桥塞间隙配合连接；适配器左端是内螺纹与坐封工具台阶轴上的第二个外螺纹连接，限位套3安装在适配器芯轴2左端台肩处，限位套3右端装入两个半圆形的卡瓦4，再套上收缩套6，限位套3与收缩套6之间螺纹连接，收缩套6上有6-8个小螺丝孔，拧入带有短螺纹的销钉5，销钉5下端插入适配器芯轴2上对应的盲孔里；收缩套右端外表面是外螺纹，收缩套的右侧开设有4-6个对称的开口，靠适配器芯轴2右端撑紧。所述收缩套6和所述适配器芯轴2均采用优质合金钢材质，两种不同强度的材质构造，保证适配器和可溶性桥塞不会出现丢手丢不脱现象；所述胶筒10采用溶解橡胶材质，当所有水平井段压裂完成后，通过物理变化或化学反应，可溶解橡胶能够溶解成粉状，随返排液体一起排出井筒；可溶球11，止退座7、止退圈8、胶筒座9、桥塞芯轴12、上胀圈13、下胀圈14、底座15均采用溶解镁合金材质，通过物理变化或化学反应，可促使镁合金能够溶解成粉状或体积较小的块状，随返排液体一起排出井筒。所述止退圈8内表面的螺纹和桥塞芯轴12左端外表面的螺纹采用倒刺型螺纹牙，可以防止桥塞芯轴12受到不明外力作用提前坐封；适配器芯轴2左端、推筒1左端与坐封工具上的外螺纹连接，推筒1左端是内螺纹与坐封工具外螺纹连接，推筒1套在适配器芯轴2外边，右端与可溶性桥塞上的止退座7、胶筒座9接触，桥塞芯轴12左端上的内螺纹与适配器收缩套6上的外螺纹连接，推筒1内孔部分与止退座7外圆未加工螺纹部分接触，推筒1右端与胶筒座9左端接触；随后点燃坐封工具内的炸药，瞬间产生强大的坐封力，使推筒1压缩可溶性桥塞沿轴向快速移动，上胀圈13挤压下胀圈14，使得下胀圈14上的齿形氧化锆紧紧嵌入套管内壁，促使胶筒10迅速膨胀与套管内壁接触，同时当坐封力达到一定程度后适配器上销钉5剪切断裂，适配器芯轴2向左移动，由于收缩套6前端采用开口型螺纹设计，发生一段位移后收缩，与桥塞芯轴12脱开，完成丢手过程；可溶球11密封在桥塞芯轴12的锥型孔内，封堵住井眼。提升坐封工具、适配器，清理适配器上剪切后的销钉，重新配装下一阶段的可溶桥塞。然后进入下一个井段的压裂、封堵过程。

所述新型适配器，剪切后的销钉5螺纹部分残留在收缩套6里，另一部分掉入适配器芯轴2上的盲孔里，随坐封工具一起升井，井底不会残留一点铁质销钉；清除销钉，可以重新与推筒1、下一个可溶性桥塞组装，完成下一段的封堵工作。

本实用新型结构紧凑，使用方便，适配器、推筒可以重复使用，降低成本；止退圈和可溶性桥塞芯轴采用倒刺型螺纹牙型设计，可以防止桥塞受到不明外力作用提前坐封；该适配器的收缩套与适配器芯轴部分采用优质合金钢材质，与桥塞配合部分桥塞芯轴采用镁合金材质，两种不同强度的材质构造，保证适配器和桥塞不会出现丢手丢不脱现象；适配器上的销钉剪切断裂后，随坐封工具一起提升上井架，不会残留在井筒里；可溶性桥塞的胶筒由可溶解橡胶组成，弹性好，封堵效果好；可溶球采用镁合金材质，体积小，后序溶解时间短。

Claims (8)

1.一种油气井用封堵装置，包括推筒、位于推筒内的适配器、与适配器的右端螺纹连接的可溶性桥塞，其特征在于：所述可溶性桥塞包括止退座、位于止退座内表面的止退圈、与止退座的外表面螺纹连接的胶筒座、与止退圈的内表面螺纹连接的桥塞芯轴、套设在桥塞芯轴的外部且位于胶筒座右侧的胶筒、位于胶筒的右侧且套设在桥塞芯轴的上胀圈、位于上胀圈的右侧且套设在桥塞芯轴上的下胀圈、位于下胀圈的右侧且与桥塞芯轴的右侧外表面螺纹连接底座，所述桥塞芯轴为内部中空的套筒，桥塞芯轴内设有可溶球。

2.根据权利要求1所述的油气井用封堵装置，其特征在于：所述适配器包括适配器芯轴、位于适配器芯轴左端台肩处的限位套、位于限位套的右侧且套设在适配器芯轴外表面的卡瓦、位于卡瓦的外表面且与适配器芯轴的外表面螺纹连接的收缩套。

3.根据权利要求2所述的油气井用封堵装置，其特征在于：所述收缩套上设有螺纹孔、与螺纹孔螺纹配合的销钉，销钉的下端位于适配器芯轴上对应的盲孔内。

4.根据权利要求2所述的油气井用封堵装置，其特征在于：所述收缩套的右侧外表面与桥塞芯轴的左侧内表面螺纹连接，收缩套的右端设有对称的开口。

5.根据权利要求2所述的油气井用封堵装置，其特征在于：所述推筒的左端内表面和适配器芯轴的左端内表面分别与坐封工具的台阶螺纹连接。

6.根据权利要求2所述的油气井用封堵装置，其特征在于：所述收缩套和所述适配器芯轴均采用优质合金钢材质，所述胶筒采用溶解橡胶材质，可溶球，止退座、止退圈、胶筒座、桥塞芯轴、上胀圈、下胀圈、底座均采用溶解镁合金材质。

7.根据权利要求1所述的油气井用封堵装置，其特征在于：所述桥塞芯轴的内部设有阶梯状的台阶锥体孔。

8.根据权利要求1所述的油气井用封堵装置，其特征在于：所述止退圈内表面的螺纹和桥塞芯轴左端外表面的螺纹采用倒刺型螺纹牙。

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