連續(xù)多層可鉆封堵器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及油氣井勘探、開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)多層可鉆封堵器，包括封堵球、芯軸、設(shè)于芯軸上的拉斷環(huán)，所述芯軸從上到下依次套裝有上接頭、上壓帽、上卡瓦、上楔體、密封膠筒、下楔體、下卡瓦、下壓帽、下接頭，所述上接頭上端為楔形，上接頭下端壓于上壓帽的上端，上壓帽的下端壓于上卡瓦，密封膠筒的上端、下端分別通過與上楔體、下楔體相匹配的錐度連接；所述下楔體的下端與下卡瓦的上端錐度連接，下壓帽的上端、下端分別與下卡瓦的下端、下接頭的上端相壓，所述下接頭下端為楔形。該連續(xù)多層可鉆封堵器操作簡單﹑技術(shù)性能穩(wěn)定，具有座封可靠，成功率高，錨定﹑密封可靠，鉆除速度快、不易卡鉆等優(yōu)點。
【專利說明】
連續(xù)多層可鉆封堵器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油氣井勘探、開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)多層可鉆封堵器。

【背景技術(shù)】
[0002]在油氣井測試過程中，為正確評價認(rèn)識目的層，當(dāng)遇有多層系地層時，各油氣水層的層間存在差異需要進(jìn)行分層測試，分層進(jìn)行增產(chǎn)措施，生產(chǎn)井進(jìn)行多層完井，暫時封層等，都需要使用橋堵分層工具，如橋塞等。
[0003]但目前常用的金屬橋塞存在易卡、鉆銑困難等缺點，特別是用于斜井、水平井的分層壓裂、酸化、封堵水等工藝，由于受其特殊井身結(jié)構(gòu)的影響，傳統(tǒng)封堵工具在座封時有因為卡瓦破裂不平均導(dǎo)致封堵器承高壓時偏心失封，也有在后續(xù)解除封堵器或金屬橋堵進(jìn)行磨銑時，易發(fā)生卡鉆等問題，出現(xiàn)問題后比直井處理起來要復(fù)雜，并且針對水平井的新工藝如多級射孔、體積壓裂時，傳統(tǒng)產(chǎn)品不能滿足工藝要求。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決傳統(tǒng)封堵器在座封時卡瓦破裂不平均導(dǎo)致封堵器承高壓時偏心失封的問題，本實用新型提供了提供一種連續(xù)多層可鉆封堵器，包括封堵球、芯軸、設(shè)于芯軸上的拉斷環(huán)，所述芯軸從上到下依次套裝有上接頭、上壓帽、上卡瓦、上楔體、密封膠筒、下楔體、下卡瓦、下壓帽、下接頭，所述上接頭上端為楔形，上接頭下端壓于上壓帽的上端，上壓帽的下端壓于上卡瓦，密封膠筒的上端、下端分別通過與上楔體、下楔體相匹配的錐度連接；所述下楔體的下端與下卡瓦的上端錐度連接，下壓帽的上端、下端分別與下卡瓦的下端、下接頭的上端相壓，所述下接頭下端為楔形。
[0005]所述上楔體設(shè)有上破裂頂絲，下楔體設(shè)有下破裂頂絲。
[0006]所述是上楔體為上大下小的楔形。
[0007]所述是下楔體為上小下大的楔形。
[0008]所述上破裂頂絲為3個，均勻分布與徑向成120°夾角。
[0009]所述下破裂頂絲為3個，均勻分布與軸向成120°夾角。
[0010]所述芯軸為空心。
[0011]所述芯軸外設(shè)有與封堵球和芯軸匹配的密封錐面。
[0012]所述上接頭、上壓帽、上楔體、密封膠筒、下楔體、下壓帽以及下接頭均為非金屬材料。
[0013]本實用新型的有益效果:上下楔體、上下接頭的楔形結(jié)構(gòu)在封堵器座封時，能夠幫助卡瓦比較均勻的破裂，提高在高壓施工時的封堵可靠性，利用非金屬材料制造連續(xù)多層可鉆封堵器替代金屬橋塞，更容易鉆銑，磨掉的碎屑輕小、容易沖出，防止卡鉆。特別針對斜井、水平井的分層壓裂、酸化、封堵水等作業(yè)，克服金屬橋塞易卡鉆，鉆銑困難等缺點，并完全能滿足針對水平井的新工藝橋射聯(lián)作的多趟下井、多次壓裂、一次鉆磨的要求。
[0014]下面將結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型與外部設(shè)備連接的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、活塞桿；2、擠壓套筒；3、上接頭；4、拉斷環(huán)；5、封堵球；6、芯軸；7、上壓帽；8、上卡瓦；9、上破裂頂絲；10、上楔體；11、密封膠筒；12、下楔體；13、下卡瓦；14、下破裂頂絲；15、下壓帽；16、下接頭；17、套管；18、測井車；19、天滑輪；20、地滑輪；21、連續(xù)多層可鉆封堵器；22、電纜；23、馬籠頭；24、磁定位器；25、投放工具。

【具體實施方式】
[0018]為了解決傳統(tǒng)封堵器在座封時卡瓦破裂不平均導(dǎo)致封堵器承高壓時偏心失封的問題，本實用新型提供了提供一種如圖1所示的連續(xù)多層可鉆封堵器，包括芯軸6、設(shè)于芯軸6上的拉斷環(huán)4，該芯軸6從上到下依次套裝有上接頭3、上壓帽7、上卡瓦8、上楔體10、密封膠筒11、下楔體12、下卡瓦13、下壓帽15、下接頭16，上接頭3上端為楔形，上接頭3下端壓于上壓帽7的上端，上壓帽7的下端壓于上卡瓦8，密封膠筒11的上端、下端分別通過與上楔體10、下楔體12相匹配的錐度連接；所述下楔體12的下端壓于下卡瓦8的上端，下壓帽15的上端、下端分別與下卡瓦13的下端、下接頭16的上端相壓，所述下接頭16下端為楔形；其中，上楔體10設(shè)有用于固定上楔體10的上破裂頂絲9，此上破裂頂絲9為3個，均勻分布且與徑向成120°夾角，下楔體12設(shè)有用于固定下楔體12的下破裂頂絲14，該下破裂頂絲14個數(shù)為3個，均勻分布且與軸向成120°夾角，上楔體10為上大下小的楔形，下楔體12為上小下大的楔形；芯軸6為空心，芯軸6外設(shè)有與封堵球5和芯軸6匹配的密封錐面。
[0019]上接頭3、上壓帽7、上楔體10、密封膠筒11、下楔體12、下壓帽15以及下接頭16均為非金屬材料，本實施例選用玻璃纖維或膠木。
[0020]連續(xù)多層可鉆封堵器的原理為:利用電纜22及井口壓力將連續(xù)多層可鉆封堵器21輸送到預(yù)定位置，通過火藥爆破、液壓座封或者機(jī)械座封工具的相對力量傳遞給連續(xù)多層可鉆封堵器21，使連續(xù)多層可鉆封堵器21的拉斷環(huán)4及芯軸6受到上拉作用、上壓帽7受到下壓作用，傳遞給上卡瓦8和下卡瓦13以及上楔體10、下楔體12，促使密封膠筒11受到上壓下拉的作用產(chǎn)生變形，緊緊的貼在套管17內(nèi)壁上，隨著拉力不斷增加，上楔體10、下楔體12促使上下卡瓦均勻的破裂并鑲嵌在套管17內(nèi)壁上，上破裂頂絲9、下破裂頂絲14能促使上卡瓦8、下卡瓦13均勻錨定在套管17內(nèi)壁上，提高錨定質(zhì)量，配合封堵球5和芯軸6的密封錐面，達(dá)到錨定支撐、密封的作用，在上下卡瓦和密封膠筒11達(dá)到座封狀態(tài)后，當(dāng)增加到拉斷環(huán)4的設(shè)計拉斷力時，拉斷環(huán)4斷裂，實現(xiàn)連續(xù)多層可鉆封堵器21與坐封工具的脫離。此時連續(xù)多層可鉆封堵器21的上下卡瓦均勻破裂并鑲嵌在套管17內(nèi)壁上，密封膠筒11變形膨脹并密封住套管17與連續(xù)可鉆封堵器21的環(huán)形空間，完成連續(xù)多層可鉆封堵器的坐封，待儀器串起出井口后，在井口投相應(yīng)的封堵球5，達(dá)到上下不通的狀態(tài)，實現(xiàn)封堵的目的。
[0021]本實施例的實現(xiàn)過程:如圖2所示，在施工時先將連續(xù)多層可鉆封堵器21與投放工具25連接，再與磁定位器24、馬籠頭23連接，最后與測井電纜22連接，配合測井車18使用，通過天滑輪19和地滑輪20的引導(dǎo)，下到油(氣)井套管17內(nèi)，當(dāng)連續(xù)多層可鉆封堵器21用電纜配合的投放工具25到達(dá)設(shè)定封堵層后，投放工具25內(nèi)部活塞桿I內(nèi)拉連續(xù)多層可鉆封堵器21的上接頭3和芯軸6，投放工具的擠壓套筒2外壓上壓帽7，促使密封膠筒11不斷壓縮至套管17內(nèi)徑并完全貼合；同時，上卡瓦8在上楔體10的錐面促使下和上破裂頂絲9的相位固定下均勻破裂后錨定在套管17的內(nèi)徑處，在同一時間，下卡瓦13在下楔體12的錐面促使下和破裂頂絲14的相位固定下均勻破裂后錨定在套管17的內(nèi)徑處。當(dāng)投放工具25的力量增加到拉斷環(huán)4的設(shè)計拉斷力時，拉斷環(huán)4斷裂，連續(xù)多層可鉆封堵器21的芯軸6與投放工具25的內(nèi)部活塞桿I脫離，投放工具25整體隨儀器串起出井口，連續(xù)多層可鉆封堵器21坐封完成。
[0022]起出儀器串以后，在井口投相應(yīng)尺寸的封堵球5在芯軸6的密封錐面處，實現(xiàn)錨定密封的作用。非金屬材的楔形上接頭3和下接頭16，可根據(jù)工藝及設(shè)計的不同，在多段及多個連續(xù)多層可鉆封堵器施工完后，一次安全快速的鉆磨。
[0023]連續(xù)多層可鉆封堵器21是為圓形，與套管17規(guī)格相配套，根據(jù)套管17規(guī)格的不同，配套相應(yīng)規(guī)格的連續(xù)多層可鉆封堵器21。綜上所述，連續(xù)多層可鉆封堵器21操作簡單、技術(shù)性能穩(wěn)定，具有座封可靠，成功率高，錨定、密封可靠，鉆除速度快、不易卡鉆等優(yōu)點。
[0024]本實施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
[0025]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構(gòu)成對本實用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設(shè)計均屬于本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.連續(xù)多層可鉆封堵器，包括封堵球(5)、芯軸(6)、設(shè)于芯軸(6)上的拉斷環(huán)(4)，其特征在于:所述芯軸(6)從上到下依次套裝有上接頭(3)、上壓帽(7)、上卡瓦(8)、上楔體(10)、密封膠筒(11)、下楔體(12)、下卡瓦(13)、下壓帽(15)、下接頭(16)，所述上接頭(3)上端為楔形，上接頭(3)下端壓于上壓帽(7)的上端，上壓帽(7)的下端壓于上卡瓦(8)，密封膠筒(11)的上端、下端分別通過與上楔體(10)、下楔體(12)相匹配的錐度連接； 所述下楔體(12)的下端與下卡瓦(13)的上端錐度連接，下壓帽(15)的上端、下端分別與下卡瓦(13)的下端、下接頭(16)的上端相壓，所述下接頭(16)下端為楔形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)多層可鉆封堵器，其特征在于:所述上楔體(10)設(shè)有上破裂頂絲(9 )，下楔體(12)設(shè)有下破裂頂絲(14 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)多層可鉆封堵器，其特征在于:所述上楔體(10)為上大下小的楔形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)多層可鉆封堵器，其特征在于:所述下楔體(12)為上小下大的楔形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)多層可鉆封堵器，其特征在于:所述上破裂頂絲(9)為3個，均勻分布與徑向成120°夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)多層可鉆封堵器，其特征在于:所述下破裂頂絲(14)為3個，均勻分布與軸向成120°夾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)多層可鉆封堵器，其特征在于:所述芯軸(6)為空心。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連續(xù)多層可鉆封堵器，其特征在于:所述芯軸(6)外設(shè)有與封堵球(5 )和芯軸(6 )匹配的密封錐面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)多層可鉆封堵器，其特征在于:所述上接頭(3)、上壓帽(7)、上楔體(10)、密封膠筒(11)、下楔體(12)、下壓帽(15)以及下接頭(16)均為非金屬材料。
【文檔編號】E21B33/128GK204060614SQ201420495317
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】張曉鵬, 岳志強(qiáng), 李寶珠, 張新, 段立進(jìn), 李祝安, 禡開德, 呂凱靖, 張文安, 楊平, 胡淞, 種俊玲 申請人:西安方元能源工程有限責(zé)任公司