一种外径制造技术

本发明专利技术公开了一种外径

【技术实现步骤摘要】
一种外径50mm扩张后114.3mm的折叠式叶片密封的全可溶桥塞


[0001]本专利技术涉及石油天然气
、
页岩气压裂作业井下工具
，具体涉及一种外径
50mm
扩张后
114.3mm
的折叠式叶片密封的全可溶桥塞

技术介绍

[0002]随着油气开采的目标转向低渗透
、
低品位资源，水平井分段压裂技术已成为有效提高油藏增产和单井产量的重要手段，而桥塞是压裂作业的重要工具之一，应用日益广泛
。
可溶桥塞可用于对油
、
气
、
水层进行临时性封堵
,
使用于水平井和垂直井的多层压裂
,
采用先进的可降解金属和橡胶材料
,
实现了桥塞的完全降解
,
帮助用户减小使用风险
,
相比于传统复合桥塞，不需要连续油管钻塞
,
减少连续油管作业成本
。
[0003]可溶桥塞主要由桥塞主体
、
卡瓦
、
密封胶筒等组成
。
在实际情况中，由于前期深层非常规气区块套变频发，作为主体工具的桥塞国内外最小外径仅有
83
毫米，在水平井压裂中或压裂后出现套管严重缩径变形时，桥塞不能通过套变位置，无法泵送至预定设计位置进行有效实施分段改造，限制了深层非常规气高效开发
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是设计一种外径/>50mm
扩张后
114.3mm
的折叠式叶片密封的全可溶桥塞，使其能够在压裂作业套管严重缩径变形时平稳通过，到达泵送位置时，通过叶片折叠组合的方式进行密封，在压裂施工结束后桥塞可完全溶解，井筒全通径快速投产
。
[0005]本专利技术专利的技术方案是：一种外径
50mm
扩张后
114.3mm
的折叠式叶片密封的全可溶桥塞，包括尾座
、
卡瓦组
、
卡瓦推块
、
叶片支座
A、
叶片支座
B、
叶片
、
叶片推块，还包括丢手
、
卡瓦箍环及中心杆
。
尾座与中心杆采用螺纹连接，尾座与独立的五瓣卡瓦通过双头螺纹套筒连接，并在坐封前用卡瓦箍环紧固，坐在中心杆上
。
卡瓦推块的锥头一端与卡瓦斜面配合，另一端与三个叶片用螺栓连接，叶片支座
A
和叶片支座
B
同样分别连接三个叶片，三组叶片在坐封前处于折叠闭合状态，各叶片相互接触部分采用胶接
。
叶片推块与丢手采用螺纹连接，丢手与相配套的坐封工具连接
。
随着叶片推块中的防提前坐封销钉剪断，使得桥塞的叶片推块下行，通过叶片推块的挤压，各叶片接触的胶接部分破坏，各组叶片受挤压张开，同时叶片支座
A
和叶片支座
B
下行直到与卡瓦推块一端相配合，此时各组叶片完全张开，形成一个完整的圆弧面与套管紧密贴合，继续施加坐封力，在叶片推块的作用下，卡瓦推块挤压卡瓦组，使得卡瓦箍环断裂，卡瓦绕一端双头螺纹套筒转动，使得另一端卡瓦牙快速啮入套管壁上，到达坐封位置时，叶片推块中的弹簧销钉下弹入中心杆预留的限位凹槽内，防止卡瓦和叶片回弹
。
该过程中，桥塞在坐封工具泵送推动作用下由初始
50mm
的外径到紧贴套管内壁大变径扩张；压裂施工结束后，桥塞金属部分全部溶解
。
[0006]所述的中心杆上一个个半圆凹槽，与叶片推块
、
叶片支座
A、
叶片支座
B
和卡瓦推块的半圆凸台相配合，限制叶片的周向转动，在中心杆中部周向平均分布了三个限位槽，在桥
塞坐封完成时，叶片推块中的弹簧销钉下弹入限位槽内，防止卡瓦和叶片回弹，使得桥塞在压裂过程中始终保持锚定密封状态
[0007]所述的卡瓦组为分瓣式单卡瓦组结构，由于桥塞外径为
50mm
，则卡瓦沿轴向分布为五个，卡瓦长度较长，通过双头螺纹套筒分别与尾座相连接，在坐封前，五瓣卡瓦由卡瓦箍环固定于中心杆上，卡瓦推块下行时，卡瓦箍环受挤压发生断裂，卡瓦组随即在卡瓦推块的锥头挤压作用下张开并快速啮入套管壁完成锚定，所述的卡瓦组其载体由铝基可溶合金材料构成，一端分布不同齿高的卡瓦牙，使得卡瓦牙在锚定时受力均匀，卡瓦牙设计成片状齿形结构，由陶瓷材料制成，可提高卡瓦锚定的可靠性，易于返排
。
[0008]所述的卡瓦推块
、
叶片支座
A
和叶片支座
B
均由铝基可溶合金材料制成，卡瓦推块较长，避免坐封时卡瓦与叶片发生干涉，卡瓦推块一端为锥体，坐封前与合拢的卡瓦组相配合，另一端用螺栓连接三个叶片，叶片支座
A
两端皆为锥面，使得卡瓦推块所连接的叶片在坐封力得推动下张开，叶片支座
A
和叶片支座
B
分别周向错位连接着三个叶片，在坐封力的推动下，各部分连接的叶片逐渐张开，叶片支座
A
和叶片支座
B
下行，直到与卡瓦推块相贴合，各叶片处于同一圆周面，起桥塞的密封作用
。
[0009]所述的叶片共有九个，三个一组分别连接在卡瓦推块
、
叶片支座
A
和叶片支座
B
上，叶片顶部两端倒角，确保桥塞坐封前整体尺寸为
50mm
，以及便于叶片折叠后的胶接，并且在坐封时，残余得胶不会影响各个叶片的紧密配合，保证了密封得可靠性，叶片为圆弧形，中部较厚，使得叶片在压裂施工过程中有较好的抗变形能力和承压能力，能够更好的确保桥塞的密封性能
。
[0010]所述的叶片推块，一端周向均匀设有三个斜面凸台，坐封前与叶片支座
B
所连接的叶片相配合，中部设有防提前坐封销钉和三个周向均匀分布的限位弹簧销钉，当桥塞泵送到指定位置时，防提前坐封销钉被剪断，叶片推块下行，叶片推块到达坐封完成位置后，内部的弹簧销钉弹入中心杆预留的限位凹槽内，防止叶片回弹，另一端与丢手机构用螺纹进行连接
。
[0011]所述的丢手机构，一端与叶片推块螺纹连接，另一端与坐封工具通过销钉固定连接，丢手机构可以推动叶片推块在中心杆上移动，当桥塞完成坐封后，坐封工具收回，剪断固定销钉，与桥塞分离，保证桥塞下得去并且丢的开
。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013]1)
本专利技术的可溶桥塞外径为
50mm
，相比现有可溶桥塞，外径更小，无需考虑连续油管下入，并且可以适配现有尺寸最小的射孔枪进行压裂施工，可以有效解决压裂作业套管严重缩径变形无可用分隔工具的技术难题
。
[0014]2)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种外径
50mm
扩张后
114.3mm
的折叠式叶片密封的全可溶桥塞，包括尾座
(2)、
卡瓦组
(3)、
卡瓦推块
(4)、
扇叶支座
A(5)、
扇叶支座
B(6)、
叶片推块
(7)
，还包括丢手
(8)、
卡瓦箍环
(31)
及中心杆
(1)。
尾座
(2)
与中心杆
(1)
采用螺纹连接，尾座
(2)
与独立的五瓣卡瓦通过双头螺纹套筒
(21)
连接，并在坐封前用卡瓦箍环
(31)
紧固，坐在中心杆上
。
卡瓦推块
(4)
的锥头一端与卡瓦斜面配合，另一端与三个叶
(41)
用螺栓连接
。
扇叶支座
A(5)
和扇叶支座
B(6)
同样分别连接三个叶片
(51)
，叶片支座
A(5)
和叶片支座
B(6)
同样分别连接三个叶片
(61)
，三组叶片在坐封前处于闭合状态，各叶片相互接触部分采用胶接
。
叶片推块
(7)
与丢手
(8)
采用螺纹连接，丢手
(8)
与相配套的坐封工具连接
。
随着叶片推块
(7)
中的防提前坐封销钉
(72)
剪断，使得桥塞的叶片推块
(4)
下行，通过叶片推块
(4)
的挤压，各叶片接触的胶接部分破坏，各组叶片
(41)、(51)、(61)
受挤压张开，同时叶片支座
A(5)
和叶片支座
B(6)
下行直到与卡瓦推块
(4)
一端相配合，此时各组叶片完全张开，形成一个完整的圆弧面与套管紧密贴合，继续施加坐封力，在叶片推块
(7)
的作用下，卡瓦推块
(4)
挤压卡瓦组
(3)
，使得卡瓦箍环
(3)(1)
断裂，卡瓦
(3)
绕一端双头螺纹套筒
(21)
转动，使得另一端卡瓦牙快速啮入套管壁上，到达坐封位置时，叶片推块
(7)
中的弹簧销钉
(71)
下弹入中心杆
(1)
预留的限位凹槽
(11)
内，防止卡瓦
(3)
和叶片
(41)、(51)、(61)
回弹
。
该过程中，桥塞在坐封工具泵送推动作用下由初始
50mm
的外径到紧贴套管内壁大变径扩张；压裂施工结束后，桥塞金属部分全部溶解
。2.
根据权利要求1所述的一种外径
50mm
扩张后
114.3m...

【专利技术属性】
技术研发人员：易良平，黄健，杨兆中，李小刚，杨荣杰，伍海平，
申请(专利权)人：成都贝深特石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：