一種基于膨脹套管的橋塞裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油天然氣行業(yè)中的鉆井完井及修井技術領域，特別是涉及一種基于膨脹套管技術的橋塞裝置可替代常規(guī)橋塞和封隔器。
【背景技術】
[0002]橋塞形成于80年代初期，由于它施工工序少、周期短、卡封位置準確，所以一經(jīng)問世就在油氣井封層方面得到了廣泛應用，基本上取代了以前打水泥塞封層的工藝技術，成為試油井封堵已試層，進行上返試油的主要封層工藝。
[0003]目前在中淺層試油施工中出現(xiàn)的干層、水層、氣層及異常高壓等特殊層位，為方便后續(xù)試油，封堵廢棄層位，通常采用橋塞進行封層，同時對于部分短期無開發(fā)計劃的試油結束井也采用橋塞封井。此外，橋塞也用于深層氣井的已試層封堵，為上返測試、壓裂改造等工藝技術的成功實施提供保障。
[0004]膨脹套管技術是21世紀石油天然氣工業(yè)中的關鍵性技術之一。該項技術的幾個應用領域在國外均投入到工業(yè)實施，并取得了良好的經(jīng)濟效益，展現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。而基于膨脹套管技術的橋塞裝置仍然采用永久式和可回收式橋塞，影響了膨脹套管技術的更好應用。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種具有分層可靠，懸掛密封一體，施工工藝及結構簡單的基于膨脹套管技術的橋塞裝置。
[0006]本實用新型的技術方案是:
[0007]—種基于膨脹套管的橋塞裝置，包括膨脹錐、橋塞本體、密封懸掛元件和中心管；其中:橋塞本體為一段可膨脹的變徑膨脹套管短節(jié)，大徑端為膨脹后的膨脹套管，小徑端為未膨脹的膨脹套管；中心管套在橋塞本體內，膨脹錐連接在中心管下部，膨脹錐的錐面與橋塞本體的變徑錐面形成錐面滑動密封配合；密封懸掛元件固化在橋塞本體的小徑端膨脹套管上，其膨脹后緊貼于橋塞本體和外層套管之間形成永久密封。
[0008]上述方案進一步包括:
[0009]膨脹錐通過承托軸連接在中心管下部；在膨脹后的橋塞本體下端口連接有盲堵，在橋塞本體的上端口處的中心管上固定連接有出口防落物裝置。
[0010]出口防落物裝置的外徑大于橋塞本體的外徑，橋塞上的密封懸掛元件為耐高溫的橡膠環(huán)。
[0011]本實用新型的基于膨脹套管技術的橋塞裝置，橋塞上的密封懸掛元件可根據(jù)需要設置橡膠環(huán)數(shù)量和長度，其在橋塞總成坐掛后與外層套管內壁緊密結合，具有完整的水力密封性能和可靠的懸掛性能。橋塞本體頂部安裝有出口防落物裝置，出口防落物裝置固定于送入中心管上，橋塞坐掛前可防止井下落物掉入橋塞本體內影響橋塞正常坐掛，橋塞坐掛后，出口防落物裝置可隨送入中心管一同被起出回收。在液壓與機械方式作用下膨脹錐在橋塞本體內沿送入中心管發(fā)生軸向滑動，使橋塞本體在徑向發(fā)生永久塑性變形實現(xiàn)橋塞坐掛；橋塞坐掛后，如需連通下部井眼，可采用磨鞋將下部盲堵鉆穿，井眼內徑損失僅為橋塞本體壁厚。
[0012]作業(yè)時可以精確控制下入深度，具有膨脹套管補貼和橋塞的雙重功效，將橋塞本體上的橡膠元件置于套損段兩端，可在分層的同時實現(xiàn)套損井的修復。橋塞本體在橋塞坐掛前能以較小的外徑入井，保證順利到達指定位置，坐掛后橋塞本體緊貼外層套管。
[0013]本實用新型的優(yōu)點:
[0014](I)本基于膨脹套管技術的橋塞裝置具有常規(guī)橋塞與封隔器一體的作用，結構、工藝簡單，分層可靠。
[0015](2)本基于膨脹套管技術的橋塞裝置可以完全替代目前應用的永久和可回收式橋塞。
[0016](3)本裝置采用的橋塞坐掛后，如需連通下部井眼，可采用磨鞋將下部盲堵鉆穿，井眼內徑損失僅為橋塞本體壁厚。
【附圖說明】
[0017]圖1 一種基于膨脹套管技術的橋塞裝置示意圖；
[0018]圖2橋塞坐掛后示意圖。
[0019]圖中:1.外層套管，2.盲堵，3.膨脹錐的承托軸，4.膨脹錐，5.橋塞本體，6.密封懸掛元件，7.出口防落物裝置，8.中心管。
【具體實施方式】
[0020]現(xiàn)結合說明書附圖，對本實用新型作進一步的描述。
[0021]如圖1所示，一種基于膨脹套管技術的橋塞裝置，它是由膨脹錐4、橋塞本體5、密封懸掛元件6、膨脹錐承托軸3、盲堵2、出口防落物裝置7和中心管8等部分組成。橋塞本體5為一段可膨脹的變徑膨脹套管短節(jié)，頂部有出口防落物裝置7密封，出口防落物裝置7通過銷釘固定在中心管8上，中心管8下部連接膨脹錐的承托軸3，承托軸3上有膨脹錐4，且膨脹錐4的錐面與橋塞本體5的變徑錐面形成錐面密封；密封懸掛元件6硫化在橋塞本體5的小徑端圓管上，其膨脹后緊貼于橋塞本體5和外層套管I之間形成永久密封。橋塞本體5上的密封懸掛元件6為耐高溫的橡膠環(huán)，可根據(jù)需要設置橡膠環(huán)數(shù)量和長度，其在橋塞總成坐掛后與外層套管I內壁緊密結合，具有完整的水力密封性能和可靠的懸掛性能。橋塞本體5頂部安裝有出口防落物裝置7，出口防落物裝置7固定于送入中心管8上，橋塞坐掛前可防止井下落物掉入橋塞本體5內影響橋塞正常坐掛。
[0022]在液壓與機械方式作用下膨脹錐4在橋塞本體5內沿送入中心管8發(fā)生軸向滑動，使橋塞本體5在徑向發(fā)生永久塑性變形實現(xiàn)橋塞坐掛；橋塞坐掛后，如需連通下部井目艮，可采用磨鞋將下部盲堵2鉆穿，井眼內徑損失僅為橋塞本體5壁厚。
[0023]作業(yè)時可以精確控制下入深度，具有膨脹套管補貼和橋塞的雙重功效，將橋塞本體上的橡膠密封元件6置于套損段兩端，可在分層的同時實現(xiàn)套損井的修復。橋塞本體5在橋塞坐掛前能以較小的外徑入井，保證順利到達指定位置，坐掛后橋塞本體5緊貼外層套管。
[0024]本實用新型在作業(yè)過程中，其實施步驟如下:
[0025]參照附圖1，提前組裝橋塞系統(tǒng)，包括盲堵2、膨脹錐承托軸3、膨脹錐4、中心管8、橋塞本體5和橡膠密封元件6 ;將出口防落物裝置7安裝于送入中心管8和橋塞本體5上。
[0026]參照附圖1，橋塞本體5在橋塞坐掛前能以較小的外徑入井，保證順利到達指定位置，利用送入中心管8將橋塞裝置下入至設計位置，選擇外層套管I內徑較規(guī)則的部位坐掛橋塞。蹩壓采用液壓加機械相結合的方式使膨脹錐4在橋塞本體5內沿中心管8方向發(fā)生軸向滑動，從而使橋塞本體5在徑向發(fā)生永久塑性變形，橋塞上的密封懸掛元件6與外層套管I內壁緊密結合，從而達到坐掛并封隔井筒下部及分層的目的。
[0027]參照附圖1-2，起出送入中心管柱8、出口防落物裝置7、膨脹錐4及膨脹錐承托軸
3。橋塞總成坐掛后，橋塞上的橡膠密封元件6與外層套管I內壁緊密結合，具有完整的水力密封性能和可靠的懸掛性能。橋塞坐掛后，如需連通下部井眼，可采用磨鞋將下部盲堵2鉆穿，井眼內徑損失僅為橋塞本體5壁厚。
[0028]因本實用新型在作業(yè)時可以精確控制下入深度，具有膨脹套管補貼和橋塞的雙重功效，將橋塞本體5上的橡膠密封元件6置于套損段兩端，可在分層的同時實現(xiàn)套損井的修復。
【主權項】
1.一種基于膨脹套管的橋塞裝置，包括膨脹錐[4]、橋塞本體[5]、密封懸掛元件[6]和中心管[8];其特征是:橋塞本體[5]為一段可膨脹的變徑膨脹套管短節(jié)，大徑端為膨脹后的膨脹套管，小徑端為未膨脹的膨脹套管；中心管[8]套在橋塞本體[5]內，膨脹錐[4]連接在中心管[8]下部，膨脹錐[4]的錐面與橋塞本體[5]的變徑錐面形成錐面滑動密封配合；密封懸掛元件[6]固化在橋塞本體[5]的小徑端膨脹套管上，其膨脹后緊貼于橋塞本體[5]和外層套管[I]之間形成永久密封。2.根據(jù)權利要求1所述的基于膨脹套管的橋塞裝置，其特征是:膨脹錐[4]通過承托軸[3]連接在中心管[8]下部；在膨脹后的橋塞本體[5]下端口連接有盲堵[2]，在橋塞本體[5]的上端口處的中心管[8]上固定連接有出口防落物裝置[7]。3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于膨脹套管的橋塞裝置，其特征是:出口防落物裝置[7]的外徑大于橋塞本體[5]的外徑，橋塞上的密封懸掛元件[6]為耐高溫的橡膠環(huán)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于膨脹套管的橋塞裝置，包括膨脹錐、橋塞本體、密封懸掛元件和中心管；其中：橋塞本體為一段可膨脹的變徑膨脹套管短節(jié)，大徑端為膨脹后的膨脹套管，小徑端為未膨脹的膨脹套管；中心管套在橋塞本體內，膨脹錐連接在中心管下部，膨脹錐的錐面與橋塞本體的變徑錐面形成錐面滑動密封配合；密封懸掛元件固化在橋塞本體的小徑端膨脹套管上，其膨脹后緊貼于橋塞本體和外層套管之間形成永久密封。其技術優(yōu)勢在于橋塞與封隔器一體，結構、工藝簡單，分層可靠，費用低廉。
【IPC分類】E21B33/134, E21B29/10
【公開號】CN205172513
【申請?zhí)枴緾N201520786282
【發(fā)明人】唐明, 馬建忠, 寧學濤, 蔡鵬 , 吳柳根, 候婷, 曹會蓮, 滕照正, 朱萬勝, 沈學祥, 朱海波, 唐成磊
【申請人】中石化石油工程技術服務有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年10月12日