CN220909660U - 一种超高温耐酸可溶桥塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于井下工具技术领域，具体地，涉及一种超高温耐酸可溶桥塞。超高温耐酸可溶桥塞包括：同轴依次设置的中心管、下锥体、下卡瓦和引鞋卡瓦固定座，在所述中心管的外部设置有胶筒，其中，在所述中心管、所述下锥体、所述下卡瓦和所述引鞋卡瓦固定座的表面设置有碳化钨涂层。本实用新型能够适用于严酷的地层环境。

Description

一种超高温耐酸可溶桥塞

技术领域

本实用新型属于井下工具技术领域，具体地，涉及一种超高温耐酸可溶桥塞。

背景技术

目前，在油气井作业过程中，可溶桥塞已被广泛用于地层封隔。采用桥塞进行地层封隔可以有效地实现分段压裂，随着油气井钻探深度的增加，对可溶桥塞要求也是越来越高，以部分地区的页岩油气井为例，在作业过程中，其致密油储层高达6000-8000m，部分区块深度甚至在8000m以上，并且存在地层温度在150℃-200℃的超高温和地层破裂压力在70-100MPa的高压等储层特性。

由于地层致密，破裂压力极高，在桥塞封隔层段之后，正式压裂前，需要进行前置二氧化碳、酸液等进行地层预处理的复杂压裂工艺，在这种环境下，对桥塞提出了更高的要求，需要其具备耐超高温、耐酸腐蚀、耐高压和可溶解等特性。

实用新型内容

针对如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种超高温耐酸可溶桥塞，其能够适用于严酷的地层环境。

根据本实用新型，提供了一种超高温耐酸可溶桥塞，包括：

从上到下依次同轴设置的中心管、下锥体、下卡瓦和引鞋卡瓦固定座，在所述中心管的外部设置有胶筒，

其中，在所述中心管、所述下锥体、所述下卡瓦和所述引鞋卡瓦固定座的表面设置有碳化钨涂层。

在一个优选的实施例中，在所述下卡瓦上设置有树脂可碎裂防护膜。

在一个优选的实施例中，在所述下卡瓦的外壁设置有多个卡瓦锚定牙。

在一个优选的实施例中，在所述下卡瓦的外壁设置有至少四圈所述卡瓦锚定牙，所述卡瓦锚定牙采用高强度陶瓷粒子制成。

在一个优选的实施例中，所述中心管和所述引鞋卡瓦固定座采用7050铝合金制成。

在一个优选的实施例中，所述碳化钨涂层的厚度设置为0.5～1.0mm。

在一个优选的实施例中，在所述中心管的外壁设置有外螺纹，所述下锥体与所述中心管的外螺纹连接。

在一个优选的实施例中，在所述中心管上设置有螺纹连接套，所述下锥体与所述中心管通过螺纹连接套连接。

在一个优选的实施例中，在所述中心管上设置有金属支撑环，在所述金属支撑环与胶筒之间设置有下胶筒保护环。

在一个优选的实施例中，在所述胶筒的远离所述金属支撑环的一端设置有浮动胶筒台肩环。

与现有技术相比，本申请至少具备如下优点。

本实用新型在引鞋卡瓦固定座、下卡瓦、下锥体和中心管内外表面位置通过喷射的方式喷涂含碳化钨为主体的可溶缓蚀粒子涂层，所述下卡瓦上在可溶缓蚀粒子涂层上另行喷涂有耐酸树脂可碎裂防护膜，前者能够提高桥塞防酸的目的，后者防护膜可在24小时内可保护本实用新型不与井液发生反应，使桥塞能够在高温高压以及酸性环境下进行密封作业，24小时后防护膜脱落，桥塞与井液快速反应，提高超高温耐酸可溶桥塞的工作效率。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的超高温耐酸可溶桥塞的一种实施例的示意图；

图2显示了根据本实用新型的喷涂碳化钨涂层的示意图。

图中：

1、中心管；2、胶筒；3、金属支撑环；4、下锥体；5、下卡瓦；6、引鞋卡瓦固定座；7、卡瓦锚定牙；8、下胶筒保护环；9、螺纹连接套；10、浮动胶筒台肩环；11、碳化钨涂层；12、大径部；13、小径部；100、超高温耐酸可溶桥塞。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。

需要说明的是，本申请中使用的方向性用语或限定词“左”、“右”等均是针对所参照的图1而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。

图1显示了超高温耐酸可溶桥塞100的结构。如图1所示，超高温耐酸可溶桥塞100包括同轴依次设置的中心管1、下锥体4、下卡瓦5和引鞋卡瓦固定座6，在中心管1的外部设置有胶筒2。

中心管1与下锥体4通过螺纹连接，下卡瓦5与下锥体4通过锥形面连接，下卡瓦5与引鞋卡瓦固定座6通过螺纹连接。

结合图1和图2所示，在中心管1、下锥体4、下卡瓦5和引鞋卡瓦固定座6的内外表面设置有碳化钨涂层11。

具体地，在本实施例中，通过喷射的方式喷涂含碳化钨为主体的可溶缓蚀粒子涂层，能够提高超高温耐酸可溶桥塞100的防酸性能。

在一个优选的实施例中，在下卡瓦5上设置有树脂可碎裂防护膜。容易理解，树脂可碎裂防护膜的具体成分为现有技术，不是本实用新型的技术要点，在此不再赘述。树脂可碎裂防护膜能够防止下卡瓦5直接与井液接触。树脂可碎裂防护膜可在24小时内可保护下卡瓦5不与井液发生反应，24小时后树脂可碎裂防护膜脱落，下卡瓦5与井液快速反应。

超高温耐酸可溶桥塞100能够在高温高压以及酸性环境下进行密封作业，并能够在一定时间之后溶解，提高工作效率。

在下卡瓦5的外壁设置有多个卡瓦锚定牙7。在一个优选的实施例中，如图1所示，在下卡瓦5的外壁设置有至少四圈卡瓦锚定牙7，卡瓦锚定牙7采用高强度陶瓷粒子制成。

在一个优选的实施例中，下卡瓦5和卡瓦锚定牙7采用8×5mm或9.5×7.5mm的高强度陶瓷粒子颗粒制成的，下卡瓦5溶解完之后，留在井内的不溶物小于2％，达到方便桥塞溶解的效果。

在本实施例中，中心管1和引鞋卡瓦固定座6采用7050铝合金制成。在这种设置下，超高温耐酸可溶桥塞100能够耐压至70MPa，耐温范围可达150℃～200℃，能在复杂的井筒环境中实现承压、快速溶解和施工后6～10天全部溶解。

在一个优选的实施例中，碳化钨涂层11的厚度设置为0.5～1.0mm。通过碳化钨涂层11使中心管1、下锥体4、下卡瓦5和引鞋卡瓦固定座6能够8小时内不与15％盐酸发生反应，延缓7050铝合金与盐酸反应时间，提高密封效率，使桥塞达到耐超高温、耐酸腐蚀的目的。其中，在含碳化钨为主体的材料中，碳化钨的含量在95％以上。

在一个优选的实施例中，在中心管1的外壁设置有外螺纹，下锥体4与中心管1的外螺纹连接。

如图1所示，中心管1包括大径部12和小径部13，在中心管1的小径部13右侧外壁通过螺纹设置有螺纹连接套9，下锥体4通过螺纹连接套9与中心管1通过螺纹连接。

在一个优选的实施例中，胶筒2的轴向两端部的外壁均设置有锥形。胶筒2的一端延伸至大径部12内，并且胶筒2的轴向端面和径向外壁均与大径部12抵接。

在中心管1上设置有金属支撑环3，金属支撑环3设置在胶筒2的原理大径部12的一端。金属支撑环3的形状与胶筒2的形状相互适配，使胶筒2的轴向端面以及径向外壁均与金属支撑环3抵接。在金属支撑环3与胶筒2之间设置有下胶筒保护环8，下胶筒保护环8的形状同样与金属支撑环3和胶筒2的接触面向适配。

在一个优选的实施例中，在胶筒2的远离金属支撑环3的一端，即靠近大径部12的一端设置有浮动胶筒台肩环10。浮动胶筒台肩环10的轴向左端与大径部抵接，同时浮动胶筒台肩环10的内壁设置为与胶筒2端部的锥形相适配的形状。

超高温耐酸可溶桥塞100能够在150℃以上超高温地层温度、70MPa高压工作压差、以及10％及以下盐酸浓度酸性环境下进行坐封、封隔、密封承压作业，从而为超高温、致密层需要超高温、高压、酸液处理地层情况下提供安全、高效的层间封隔提供保障，提高超高温耐酸可溶桥塞的工作效率，同时又不影响压裂结束后可溶桥塞的正常溶解，保证压裂后排液、生产的正常通道。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，包括：

从上到下依次同轴设置的中心管(1)、下锥体(4)、下卡瓦(5)和引鞋卡瓦固定座(6)，在所述中心管(1)的外部设置有胶筒(2)，

其中，在所述中心管(1)、所述下锥体(4)、所述下卡瓦(5)和所述引鞋卡瓦固定座(6)的内外表面设置有碳化钨涂层(11)。

2.根据权利要求1所述的超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，在所述下卡瓦(5)上设置有树脂可碎裂防护膜。

3.根据权利要求1或2所述的超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，在所述下卡瓦(5)的外壁设置有多个卡瓦锚定牙(7)。

4.根据权利要求3所述的超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，在所述下卡瓦(5)的外壁设置有至少四圈所述卡瓦锚定牙(7)，所述卡瓦锚定牙(7)采用高强度陶瓷粒子制成。

5.根据权利要求1或2所述的超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，所述中心管(1)和所述引鞋卡瓦固定座(6)采用7050铝合金制成。

6.根据权利要求1或2所述的超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，所述碳化钨涂层(11)的厚度设置为0.5～1.0mm。

7.根据权利要求1或2所述的超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，在所述中心管(1)的外壁设置有外螺纹，所述下锥体(4)与所述中心管(1)的外螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，在所述中心管(1)上设置有螺纹连接套(9)，所述下锥体(4)与所述中心管(1)通过螺纹连接套(9)连接。

9.根据权利要求1或2所述的超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，在所述中心管(1)上设置有金属支撑环(3)，在所述金属支撑环(3)与胶筒(2)之间设置有下胶筒保护环(8)。

10.根据权利要求9所述的超高温耐酸可溶桥塞，其特征在于，在所述胶筒(2)的远离所述金属支撑环(3)的一端设置有浮动胶筒台肩环(10)。