CN116892378B - 一种油气井增产专用可溶桥塞 - Google Patents
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Abstract
一种油气井增产专用可溶桥塞,涉及油田井下工具技术领域。上接头连接中心管,中心管封连接支撑座,支撑座中心开有球座孔,上接头外侧通过铆钉密封连接外接套,外接套和中心管之间设有上活塞,上活塞下部的圆锥套通过燕尾槽导轨连接圆周均布的卡瓦。本发明的有益效果是:通过设置上活塞、中活塞和下活塞,使用管柱内持续升压的办法,实现卡瓦首先坐封再坐封胶筒,避免卡瓦和胶筒同时坐封时,避免在卡瓦坐封过程中产生的轴向移动拉扯破坏胶筒,在胶筒外侧设置刮削套,将刮削套和胶筒膨胀到套管内壁,在胶筒坐封前,利用刮削套将套管内壁刮削干净,然后胶筒坐封,极大的提高了压裂增产时胶筒的密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及油田井下工具技术领域,尤其涉及一种油气井增产专用可溶桥塞。
背景技术
油气井生产到一定阶段后,产能和渗透率降低,为了增强排油能力,提高油井产量,人们发明了压裂增产工艺技术,桥塞是压裂增产作业中常用的一种井下工具,桥塞的结构通常包括胶筒密封结构和卡瓦锚定结构,桥塞下放至井下的预定位置后,通过外力使推动挡环挤压胶筒膨胀,胶筒和套管之间进行密封,卡瓦锚定在套管上完成桥塞在井下的安装;
压裂增产都是油田生产后期进行的,井下的套管内壁表面会有结垢和其他杂质,只靠胶筒的环形面进行挤压很难达到完全密封,同时套管内壁附着的污油也不利于胶桶的密封。
发明内容
为了解决现有压裂增产中桥塞密封不严的问题,本发明提供一种油气井增产专用可溶桥塞。
本发明提供的技术方案是:一种油气井增产专用可溶桥塞,包括上接头,上接头内孔螺纹密封连接中心管,中心管下部螺纹密封连接支撑座,支撑座中心开有球座孔,上接头外侧通过铆钉密封连接外接套,外接套和中心管之间设有上活塞,上活塞通过密封圈和外接套、中心管间隙配合连接,中心管在上活塞部位开有进液孔A,上活塞下部呈直径变小的圆锥套,圆锥套通过燕尾槽导轨连接圆周均布的卡瓦,中心管在卡瓦下部向下延伸一个L形的上夹套,卡瓦落在上夹套的上端面;
上夹套和中心管之间设有中活塞,中活塞通过密封圈和上夹套、中心管间隙配合连接,中心管在中活塞部位开有进液孔B,中心管在中活塞下部固定连接下隔环,中活塞和下隔环之间套有上隔环和胶筒,上隔环、胶筒和中心管外圆间隙配合连接,上夹套和中活塞通过销钉C连接;
支撑座向上延伸一个L形的下夹套,下夹套上部和下隔环之间通过密封圈连接,下夹套和中心管之间设有下活塞,下活塞通过密封圈和下夹套、中心管间隙配合连接,中心管在下活塞部位开有进液孔C,下夹套和下活塞通过销钉A连接,下夹套底端面加工有容纳孔,容纳孔内插有驱动杆,驱动杆与下活塞固定连接,支撑座在容纳孔部位开有长孔,长孔使得容纳孔与支撑座外部连通,胶筒外侧套有刮削套,刮削套下部固定连接连杆,连杆伸入长孔后固定连接在驱动杆底部。
上夹套外圆通过销钉B连接限位套,限位套呈L形结构,中活塞下部加工一段直径变小的台阶套,台阶套穿过限位套的内孔顶在上隔环上。
上活塞和中心管之间通过单向齿A连接,上活塞可以下移不能上移,中活塞和中心管之间通过单向齿B连接,中活塞可以下移不能上移。
销钉C的直径小于销钉A的直径,销钉A的直径小于销钉B的直径。
刮削套外圆上加工成连续的齿形环结构。
刮削套和胶筒由可溶橡胶制成,除密封圈外,其余所有部件均由镁基合金材料制成。
本发明的有益效果为:通过设置上活塞、中活塞和下活塞,使用管柱内持续升压的办法,实现卡瓦先坐封胶筒后坐封,避免卡瓦和胶筒同时坐封的过程中,在卡瓦坐封时产生的轴向移动拉扯破坏胶筒;
在胶筒外侧设置刮削套,首先刮削套和胶筒膨胀到套管内壁,利用刮削套将套管内壁刮削干净,然后刮削套下降让出刮削干净的套管内壁后胶筒再坐封,极大的提高了压裂增产时胶筒的密封效果;
在卡瓦锚定松动、胶筒密封不严时,可再次在管柱内升压,在单向齿A和单向齿B的作用下,卡瓦和胶筒继续加大压紧套管内壁的力量,提高锚定和密封效果。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图;
附图2是本发明上半部分的结构示意图;
附图3是本发明下半部分的结构示意图;
附图4是附图1的A处放大图;
附图5是附图1的B处放大图;
附图6是本发明中刮削套的结构示意图。
图中:1-上接头,2-中心管,3-外接套,4-进液孔A,5-上活塞,6-燕尾槽导轨,7-卡瓦,8-上夹套,9-中活塞,10-限位套,11-上隔环,12-胶筒,13-下隔环,14-下夹套,15-刮削套,16-下活塞,17-驱动杆,18-连杆,19-长孔,20-容纳孔,21-支撑座,22-销钉A,23-销钉B,24-销钉C,25-铆钉,26-进液孔B,27-进液孔C,28-球座孔,29-圆锥套,30-齿形环,31-台阶套,32-单向齿A,33-单向齿B。
具体实施方式
如图1~6所示,一种油气井增产专用可溶桥塞,包括上接头1,上接头1内孔螺纹密封连接中心管2,中心管2下部螺纹密封连接支撑座21,支撑座21中心开有球座孔28,上接头1外侧通过铆钉25密封连接外接套3,外接套3和中心管2之间设有上活塞5,上活塞5通过密封圈和外接套3、中心管2间隙配合连接,中心管2在上活塞5部位开有进液孔A4,上活塞5下部呈直径变小的圆锥套29,圆锥套29通过燕尾槽导轨6连接圆周均布的卡瓦7,中心管2在卡瓦7下部向下延伸一个L形的上夹套8,卡瓦7落在上夹套8的上端面;
上夹套8和中心管2之间设有中活塞9,中活塞9通过密封圈和上夹套8、中心管2间隙配合连接,中心管2在中活塞9部位开有进液孔B26,中心管2在中活塞9下部固定连接下隔环13,中活塞9和下隔环13之间套有上隔环11和胶筒12,上隔环11、胶筒12和中心管2外圆间隙配合连接,上夹套8和中活塞9通过销钉C24连接;
支撑座21向上延伸一个L形的下夹套14,下夹套14上部和下隔环13之间通过密封圈连接,下夹套14和中心管2之间设有下活塞16,下活塞16通过密封圈和下夹套14、中心管2间隙配合连接,中心管2在下活塞16部位开有进液孔C27,下夹套14和下活塞16通过销钉A22连接,下夹套14底端面加工有容纳孔20,容纳孔20内插有驱动杆17,驱动杆17与下活塞16固定连接,支撑座21在容纳孔20部位开有长孔19,长孔19使得容纳孔20与支撑座21外部连通,胶筒12外侧套有刮削套15,刮削套15下部固定连接连杆18,连杆18伸入长孔19后固定连接在驱动杆17底部。
上夹套8外圆通过销钉B23连接限位套10,限位套10呈L形结构,中活塞9下部加工一段直径变小的台阶套31,台阶套31穿过限位套10的内孔顶在上隔环11上。
上活塞5和中心管2之间通过单向齿A32连接,上活塞5可以下移不能上移,中活塞9和中心管2之间通过单向齿B33连接,中活塞9可以下移不能上移,在锚定松动、密封不严时,可再次升压,提高锚定和密封效果。
销钉C24的直径小于销钉A22的直径,销钉A22的直径小于销钉B23的直径。
刮削套15外圆上加工成连续的齿形环30结构,加强刮削功能。
在使用时,用管柱将桥塞下入指定位置,投入可溶球,可溶球落在球座孔28上,向管柱内打压,液体压力驱动上活塞5下降,上活塞5通过燕尾槽导轨6推动卡瓦7向外移动坐封,卡瓦7在单向齿A32的作用下不再回缩;
管柱内持续升压,液体压力将直径最小的销钉C24剪断,中活塞9下降到限位套10位置,中活塞9压迫胶筒12和刮削套15向外膨胀,刮削套15膨胀后紧贴在套管内壁上;
管柱内持续升压,液体压力将销钉A22剪断,下活塞16下降,下活塞16通过驱动杆17、连杆18带动刮削套15下降,在此过程中,刮削套15将套管内壁的杂质、污油等刮削掉;
管柱内继续持续升压,将直径最大的销钉B23剪断,限位套10失去限位作用,中活塞9继续下降,进一步压缩胶筒12膨胀,胶筒12与已经刮削干净的套管内壁进行密封。
通过设置上活塞5、中活塞9和下活塞16,使用管柱内持续升压的办法,实现卡瓦7首先坐封胶筒12再坐封,避免卡瓦7和胶筒12同时坐封的过程中,卡瓦7坐封时产生的轴向移动拉扯破坏胶筒12。
在胶筒12外侧设置刮削套15,首先刮削套15和胶筒12膨胀到套管内壁,利用刮削套15将套管内壁刮削干净,然后刮削套15下降让出刮削干净的套管内壁后胶筒12再坐封,极大的提高了压裂增产时胶筒12的密封效果。
在卡瓦7锚定松动、胶筒12密封不严时,可再次在管柱内升压,在单向齿A32和单向齿B33的作用下,卡瓦7和胶筒12继续加大压紧套管内壁的力量,提高锚定和密封效果。
刮削套15和胶筒12由可溶橡胶制成,除密封圈外,其余所有部件均由镁基合金材料制成,压裂结束后除密封圈外均可溶解。
Claims (2)
1.一种油气井增产专用可溶桥塞,包括上接头(1),其特征在于:上接头(1)内孔螺纹密封连接中心管(2),中心管(2)下部螺纹密封连接支撑座(21),支撑座(21)中心开有球座孔(28),上接头(1)外侧通过铆钉(25)密封连接外接套(3),外接套(3)和中心管(2)之间设有上活塞(5),上活塞(5)通过密封圈和外接套(3)、中心管(2)间隙配合连接,中心管(2)在上活塞(5)部位开有进液孔A(4),上活塞(5)下部呈直径变小的圆锥套(29),圆锥套(29)通过燕尾槽导轨(6)连接圆周均布的卡瓦(7),中心管(2)在卡瓦(7)下部向下延伸一个L形的上夹套(8),卡瓦(7)落在上夹套(8)的上端面;
上夹套(8)和中心管(2)之间设有中活塞(9),中活塞(9)通过密封圈和上夹套(8)、中心管(2)间隙配合连接,中心管(2)在中活塞(9)部位开有进液孔B(26),中心管(2)在中活塞(9)下部固定连接下隔环(13),中活塞(9)和下隔环(13)之间套有上隔环(11)和胶筒(12),上隔环(11)、胶筒(12)和中心管(2)外圆间隙配合连接,上夹套(8)和中活塞(9)通过销钉C(24)连接;
支撑座(21)向上延伸一个L形的下夹套(14),下夹套(14)上部和下隔环(13)之间通过密封圈连接,下夹套(14)和中心管(2)之间设有下活塞(16),下活塞(16)通过密封圈和下夹套(14)、中心管(2)间隙配合连接,中心管(2)在下活塞(16)部位开有进液孔C(27),下夹套(14)和下活塞(16)通过销钉A(22)连接,下夹套(14)底端面加工有容纳孔(20),容纳孔(20)内插有驱动杆(17),驱动杆(17)与下活塞(16)固定连接,支撑座(21)在容纳孔(20)部位开有长孔(19),长孔(19)使得容纳孔(20)与支撑座(21)外部连通,胶筒(12)外侧套有刮削套(15),刮削套(15)下部固定连接连杆(18),连杆(18)伸入长孔(19)后固定连接在驱动杆(17)底部;
上夹套(8)外圆通过销钉B(23)连接限位套(10),限位套(10)呈L形结构,中活塞(9)下部加工一段直径变小的台阶套(31),台阶套(31)穿过限位套(10)的内孔顶在上隔环(11)上;
上活塞(5)和中心管(2)之间通过一段单向齿A(32)连接,上活塞(5)可以下移不能上移,中活塞(9)和中心管(2)之间通过一段单向齿B(33)连接,中活塞(9)可以下移不能上移;
销钉C(24)的直径小于销钉A(22)的直径,销钉A(22)的直径小于销钉B(23)的直径;刮削套(15)和胶筒(12)由可溶橡胶制成,除密封圈外,其余所有部件均由镁基合金材料制成;
在使用时,液体压力将直径最小的销钉C(24)剪断,中活塞(9)下降到限位套(10)位置,中活塞(9)压迫胶筒(12)和刮削套(15)向外膨胀,刮削套(15)膨胀后紧贴在套管内壁上;管柱内持续升压,液体压力将销钉A(22)剪断,下活塞(16)下降,下活塞(16)通过驱动杆(17)、连杆(18)带动刮削套(15)下降,在此过程中,刮削套(15)将套管内壁的杂质、污油等刮削掉;管柱内继续持续升压,将直径最大的销钉B(23)剪断,限位套(10)失去限位作用,中活塞(9)继续下降,进一步压缩胶筒(12)膨胀,胶筒(12)与已经刮削干净的套管内壁进行密封。
2.根据权利要求1所述的一种油气井增产专用可溶桥塞,其特征在于:刮削套(15)外圆上加工成连续的齿形环(30)结构。
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