【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多级逐级递进式超小直径桥塞，属石油、天然气开采。
技术介绍
0、技术背景
1、在石油和天然气开采等井下作业领域，井下环境的复杂性和多变性给工程实践带来了严峻挑战。井下套管变形严重的现象在油气田开发过程中并不罕见，其由多种因素导致，如地质构造运动、长期的开采压力变化以及地层物质的侵蚀等，都可能导致套管发生变形，这种变形使得井下通道的尺寸和形状发生改变，给井下工具的通过和正常作业带来了巨大障碍。传统的井下桥塞由于其设计尺寸和结构的限制，在面对套管变形严重的情况时，往往难以有效地通过变形区域，从而影响了整个作业流程的推进。在这样的背景下，深入研究井下超小直径桥塞具有极其重要的意义。
2、针对以上问题，本文提出一种多级逐级递进式超小直径桥塞，该工具采用多级逐级变径结构及原理，最大扩张率可以达到130％，最小直径仅为44mm，螺旋卡瓦结构可以实现大变径和金属密封，挡环和箍环结构可以实现胀锥依次进入；该工具具有外径小、变径能力强、扩张均匀、坐封可靠、原理可靠等优点，可在绝大多数页岩气套变井中正常使用，有利于页岩油气的效益开发。
技术实现思路
1、为达到上述目的，本专利技术解决此问题所采用的技术方案是：一种多级逐级递进式超小直径桥塞，由第一胀锥、箍环、中间胀锥、第二胀锥、螺旋卡瓦、卡瓦齿、下接头、销钉a、销钉b、中心杆组成，其技术特征在于，下接头通过销钉a和销钉b与中心杆相连；螺旋卡瓦通过下端凸块与下接头上端滑槽连接限位；卡瓦齿安装于螺旋卡瓦直段凹槽内；
2、所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述螺旋卡瓦螺旋段发生扩张后与套管内壁接触，形成螺旋金属密封，螺旋段圈数为1～2圈，螺旋段螺距为50mm～100mm。
3、所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述卡瓦齿采用双排交错排列，其轴向间距为15mm～30mm。
4、所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述中间胀锥和第二胀锥采用分瓣结构，瓣数为4～6瓣，第二胀锥圈数0.5.～1圈。
5、所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述第一胀锥、中间胀锥上的挡环结构和箍环保证了第一胀锥、中间胀锥和第二胀锥顺序进入螺旋卡瓦内环空。
6、所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述超小直径桥塞通过多级逐级变径，最大扩张率为130％，最大外径为44mm～50mm。
7、在实施例2中：
8、改变第一胀锥、箍环、中间胀锥、第二胀锥的结构，其他与实施例1保持一致。
9、第一胀锥外锥面和中间胀锥内锥面采用相同抛物线结构，中间胀锥外锥面与第二胀锥内锥面采用相同抛物线结构，中间胀锥外锥面抛物线曲率半径大于第一胀锥外锥面，使得中间胀锥更易进入螺旋卡瓦内环空。
10、所述第一胀锥抛物线曲率半径为70mm～110mm，中间胀锥抛物线曲率半径为110mm～150mm。
11、在实施例3中：
12、改变中间胀锥的结构，其他与实施例2保持一致。
13、中间胀锥采用螺旋分瓣结构，瓣数为4～6瓣，圈数为0.5.～1圈，旋向应与第二胀锥相反。
14、相较于实施例2，实施例3的中间胀锥有较好的支撑性能，但所需推动力较大。
15、实施例1通过所述挡环和箍环结构控制胀锥进入顺序，实施例2、实施例3通过所述胀锥抛物线和箍环结构控制胀锥进入顺序。
16、本专利技术与现有技术比较，其有益效果是：(1)本专利技术采用螺旋卡瓦结构，可以实现大变径和金属密封，同时拥有较好胀型均匀性；(2)本专利技术采用箍环和/或挡环结构，可以轻松解决多级胀锥顺序进入难题；(3)本专利技术具有外径极小、变径能力强、扩张均匀、坐封可靠、原理可靠等优点，可在绝大多数页岩气套变井中正常使用，有利于页岩油气的效益开发。
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1.一种多级逐级递进式超小直径桥塞，由第一胀锥(1)、箍环(2)、中间胀锥(3)、第二胀锥(4)、螺旋卡瓦(5)、卡瓦齿(6)、下接头(7)、销钉A(8)、销钉B(9)、中心杆(10)组成，其技术特征在于，下接头(7)通过销钉A(8)和销钉B(9)与中心杆(10)相连；螺旋卡瓦(5)通过下端凸块与下接头(7)上端滑槽连接限位；卡瓦齿(6)安装于螺旋卡瓦(5)直段凹槽内；第二胀锥(4)下端通过螺旋卡瓦(5)螺旋段锥面定位，其上端面与中间胀锥(3)下端凸起挡环接触；中间胀锥(3)下端通过第二胀锥(4)锥面定位，其上端面与第一胀锥(1)下端凸起挡环接触；中间胀锥(3)和第二胀锥(4)由分瓣结构组成，通过箍环(2)连接和限位；第一胀锥(1)下端通过中间胀锥(3)锥面定位；所述中心杆(10)与坐封工具相连，坐封工具作用于第一胀锥(1)上端面；所述第一胀锥(1)通过挡环和箍环(2)将轴向推力依次传递给第二胀锥(4)；所述第二胀锥(4)、中间胀锥(3)和第一胀锥(1)共同向下移动，直至第二胀锥(4)下端面与下接头(7)接触，第二胀锥(4)上安装的箍环(2)和中间胀锥(3)的挡环在推力持续增加下
2.根据权利要求1所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述螺旋卡瓦(5)螺旋段发生扩张后与套管内壁接触，形成螺旋金属密封，螺旋段圈数为1～2圈，螺旋段螺距为50mm～100mm。
3.根据权利要求1所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述卡瓦齿(6)采用双排交错排列，其轴向间距为15mm～30mm。
4.根据权利要求1所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述中间胀锥(3)和第二胀锥(4)采用分瓣结构，瓣数为4～6瓣，第二胀锥(4)圈数为0.5～1圈。
5.根据权利要求1所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述第一胀锥(1)、中间胀锥(3)上的挡环结构和箍环(2)保证了第一胀锥(1)、中间胀锥(3)和第二胀锥(4)顺序进入螺旋卡瓦(5)内环空。
6.根据权利要求1所述的一种多级逐级递进式超小直径桥塞，其特征在于：所述超小直径桥塞通过多级逐级变径，最大扩张率为130％，最大外径为44mm～50mm。
...【技术特征摘要】
1.一种多级逐级递进式超小直径桥塞，由第一胀锥(1)、箍环(2)、中间胀锥(3)、第二胀锥(4)、螺旋卡瓦(5)、卡瓦齿(6)、下接头(7)、销钉a(8)、销钉b(9)、中心杆(10)组成，其技术特征在于，下接头(7)通过销钉a(8)和销钉b(9)与中心杆(10)相连；螺旋卡瓦(5)通过下端凸块与下接头(7)上端滑槽连接限位；卡瓦齿(6)安装于螺旋卡瓦(5)直段凹槽内；第二胀锥(4)下端通过螺旋卡瓦(5)螺旋段锥面定位，其上端面与中间胀锥(3)下端凸起挡环接触；中间胀锥(3)下端通过第二胀锥(4)锥面定位，其上端面与第一胀锥(1)下端凸起挡环接触；中间胀锥(3)和第二胀锥(4)由分瓣结构组成，通过箍环(2)连接和限位；第一胀锥(1)下端通过中间胀锥(3)锥面定位；所述中心杆(10)与坐封工具相连，坐封工具作用于第一胀锥(1)上端面；所述第一胀锥(1)通过挡环和箍环(2)将轴向推力依次传递给第二胀锥(4)；所述第二胀锥(4)、中间胀锥(3)和第一胀锥(1)共同向下移动，直至第二胀锥(4)下端面与下接头(7)接触，第二胀锥(4)上安装的箍环(2)和中间胀锥(3)的挡环在推力持续增加下发生断裂；所述中间胀锥(3)进入第二胀锥(4)内环空；所述螺旋卡瓦(5)发生扩张，其下端凸块从下接头(7)滑槽内逐渐滑出；所述中间胀锥(3)与下接头(7)接触后，推力持续增...
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