一种可靠性高的可溶桥塞

摘要

本发明属于油田井下工具技术领域，尤其涉及一种可靠性高的可溶桥塞，包括心轴、胶筒、上卡瓦、下卡瓦、上椎体和下椎体，所述的心轴为中空结构，心轴的下端设置有限位部，所述的下椎体、下卡瓦、胶筒、上卡瓦、上椎体由下至上依次套装与心轴上，坐封时施加心轴轴向的挤压力，下卡瓦沿下椎体滑动实现径向扩张并最终锚定在套管内壁，上卡瓦沿上椎体滑动实现径向扩张并最终锚定在套管内壁，胶筒径向扩张并实现与套管的密封，上椎体上方的心轴上套装有卡簧座。本发明解决了可溶桥塞在井下卡瓦锚定不牢固导致桥塞滑落的问题，也解决了压裂后需要等待桥塞溶解的问题，本发明缩短等待时间，且提升锚定的可靠性。

权利要求

1.一种可靠性高的可溶桥塞，包括心轴(20)、胶筒(4)、上卡瓦(6)、下卡瓦(3)、上椎体(7)和下椎体(2)，所述的心轴(20)为中空结构，其特征在于：心轴(20)的下端设置有限位部(1)，所述的下椎体(2)、下卡瓦(3)、胶筒(4)、上卡瓦(6)、上椎体(7)由下至上依次套装于 心轴(20)上，坐封时施加心轴(20)轴向的挤压力，下卡瓦(3)沿下椎体(2)滑动实现径向扩张并最终锚定在套管内壁，上卡瓦(6)沿上椎体(7)滑动实现径向扩张并最终锚定在套管内壁，胶筒(4)径向扩张并实现与套管的密封，上椎体(7)上方的心轴(20)上套装有卡簧座(10)，卡簧座(10)与上椎体(7)相抵靠，卡簧座(10)内侧安装有卡簧(9)，卡簧(9)内侧带有卡牙，对应的心轴(20)外侧加工有与所述卡牙啮合的限位齿扣，限位齿扣与卡牙啮合后限制卡簧(9)及卡簧座(10)相对心轴(20)上行，心轴(20)与卡簧座(10)之间设置有解锁套(13)，解锁套(13)下端伸入到卡簧(9)内侧上部，卡簧(9)内侧带有解锁锥面(14)，解锁套(13)沿解锁锥面(14)下行将卡簧(9)撑开从而解除卡牙与限位齿扣的卡锁，卡簧座(10)上端沿周向设置有间隔的连接爪(11)，解锁套(13)上端开有容留连接爪(11)的容留槽，连接爪(11)通过解锁剪钉(12)与解锁套(13)连接，连接爪(11)上端与解锁套(13)上端面平齐，解锁套(13)上端内侧加工有球座；

上椎体(7)上部为瓣式结构，其与心轴(20)之间设置有胀封椎体(8)，胀封椎体(8)上粗下细，胀封椎体(8)下行挤压将上椎体(7)上部的瓣式结构外扩张开，胀封椎体(8)内侧上部加工有环形凹槽A(18)，对应段的心轴(20)沿周向加工有间隔的长孔(17)，心轴(20)内侧插装有压裂球座套(15)，压裂球 座套(15)外侧加工有环形凹槽B(19)，环形凹槽A(18)内设置有连接环(16)，连接环(16)内侧穿过心轴(20)的长孔(17)伸入到环形凹槽B(19)内，从而使得压裂球座套(15)与胀封椎体(8)联动，所述的连接环(16)由两个半环拼接而成。

2.根据权利要求1所述的一种可靠性高的可溶桥塞，其特征在于：所述的胶筒(4)内侧设置有加强套(5)，加强套(5)中部拱起，并且拱起部分为瓣式结构，加强套(5)与胶筒(4)硫化为一体。

3.根据权利要求2所述的一种可靠性高的可溶桥塞，其特征在于：加强套(5)中部壁薄于两端。

说明书

一种可靠性高的可溶桥塞

技术领域

[0001] 本发明属于油田井下工具技术领域，尤其涉及一种可靠性高的可溶桥塞。

背景技术

[0002] 可溶桥塞在非常规油气的分段压裂施工中已得到越来越多的应用，可溶桥塞完成施工后不需要做任何后期处理，且井下不留落物。其结构包括本体、胶筒及卡瓦，三者均为
可溶材料，通过专用的坐封工具将可溶桥塞坐封并丢手。

[0003] 可溶桥塞下入井下后溶解便开始，使用可溶桥塞时间控制是关键，在压裂作业完成之前保证桥塞不溶解失效，所以可溶桥塞在制造时难免趋向于延长溶解时间，避免提前
失效，这样一来又产生了新的问题，溶解时间延长，导致溶解等待时间延长，这样不利于快
速作业。另外，桥塞坐封以后，卡瓦的溶解使坐封锚定的可靠性降低，压裂打压后易发生桥
塞滑脱的情况，对压裂产生不利影响。

发明内容

[0004] 为解决背景技术中溶解等待时间过长的问题，以及溶解导致卡瓦锚定可靠性下降，压裂打压时桥塞滑脱的问题，本发明提供一种可靠性高的可溶桥塞，本发明缩短等待时
间，且提升锚定的可靠性。

[0005] 本发明提供的技术方案是：一种可靠性高的可溶桥塞，包括心轴、胶筒、上卡瓦、下卡瓦、上椎体和下椎体，所述的心轴为中空结构，心轴的下端设置有限位部，所述的下椎体、
下卡瓦、胶筒、上卡瓦、上椎体由下至上依次套装与心轴上，坐封时施加心轴轴向的挤压力，
下卡瓦沿下椎体滑动实现径向扩张并最终锚定在套管内壁，上卡瓦沿上椎体滑动实现径向
扩张并最终锚定在套管内壁，胶筒径向扩张并实现与套管的密封，上椎体上方的心轴上套
装有卡簧座，卡簧座与上椎体相抵靠，卡簧座内侧安装有卡簧，卡簧内侧带有卡牙，对应的
心轴外侧加工有与所述卡牙啮合的限位齿扣，限位齿扣与卡牙的啮合后限制卡簧及卡簧座
相对心轴上行，心轴与卡簧座之间设置有解锁套，解锁套下端伸入到卡簧内侧上部，卡簧内
侧带有解锁锥面，解锁套沿解锁锥面下行将卡簧撑开从而解除卡牙与限位齿扣的卡锁，卡
簧座上端沿周向设置有间隔的连接爪，解锁套上端开有容留连接爪的容留槽，连接爪通过
解锁剪钉与解锁套连接，连接爪上端与解锁套上端面平齐，解锁套上端内侧加工有球座；

[0006] 上椎体上部为瓣式结构，其与心轴之间设置有胀封椎体，胀封椎体上粗下细，胀封椎体下行挤压将上椎体上部的瓣式结构外扩张开，胀封椎体内侧上部加工有环形凹槽A，对
应段的心轴沿周向加工有间隔的长孔，心轴内侧插装有压裂球座套，压裂求座套外侧加工
有环形凹槽B，环形凹槽A内设置有连接环，连接环内侧穿过心轴的长孔伸入到环形凹槽B
内，从而使得压裂球座套与胀封椎体联动，所述的连接环由两个半环拼接而成。

[0007] 进一步的，所述的胶筒内侧设置有加强套，加强套中部拱起，并且拱起部分为瓣式结构，加强套与胶筒硫化为一体。

[0008] 进一步的，加强套中部壁薄于两端。

[0009] 本发明的有益效果为：

[0010] 1.桥塞坐封后，为避免溶解使得卡瓦锚定不牢靠，本发明创新的将上椎体设计成瓣式结构，上椎体内侧与心轴之间设置有胀封椎体，小直径的压裂投球位于压裂球座套上
端，压裂时，压力作用在压裂球座套上，将其向下推动，此时胀封椎体与其联动，从而撑开上
椎体，进一步的将上卡瓦锚定，保证其锚定的可靠性。

[0011] 2.本发明压裂以后投入大直径投球，投球落至解锁套上，打压推动解锁套下行，解锁剪钉被剪断，解锁套下端将卡簧撑开从而解除卡牙与限位齿扣的卡锁，从而桥塞的各个
部件被分解开，各部件散落井下，在井下进行缓慢溶解。所以本发明利用简单的方式将桥塞
清除，井筒内形成全通径，省去等待时间，有利于提升压裂作业效率。

[0012] 3.本发明加强套能够增加胶筒的强度，避免胶筒被撕裂，保证坐封的可靠性。

附图说明

[0013] 图1是本发明的剖视图。

[0014] 图2是本图1中A‑A处的截面图。

[0015] 图3是本发明中胀封椎体的剖视图。

[0016] 图4是本发明中压裂球座套的剖视图。

[0017] 图5是图1中I处的局部放大图。

[0018] 图中：1‑限位部，2‑下椎体，3‑下卡瓦，4‑胶筒，5‑加强套，6‑上卡瓦，7‑上椎体，8‑胀封椎体，9‑卡簧，10‑卡簧座，11‑连接爪，12‑解锁剪钉，13‑解锁套，14‑解锁锥面，15‑压裂
球座套，16‑连接环，17‑长孔，18‑环形凹槽A，19‑环形凹槽B，20‑心轴。

具体实施方式

[0019] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

[0020] 本发明包括心轴20、胶筒4、上卡瓦6、下卡瓦3、上椎体7和下椎体2，所述的心轴20为中空结构。以上为现有技术中的常见结构，在此不再赘述。

[0021] 本发明的最主要创新点在于：心轴20的下端设置有限位部1，限位部1的下侧为锥面，锥面起到引鞋的作用，更有利于下井。所述的下椎体2、下卡瓦3、胶筒4、上卡瓦6、上椎体
7由下至上依次套装与心轴20上，坐封时施加心轴20轴向的挤压力，下卡瓦3沿下椎体2滑动
实现径向扩张并最终锚定在套管内壁，上卡瓦6沿上椎体7滑动实现径向扩张并最终锚定在
套管内壁，胶筒4径向扩张并实现与套管的密封，上椎体7上方的心轴20上套装有卡簧座10，
卡簧座10与上椎体7相抵靠，卡簧座10内侧安装有卡簧9，卡簧9内侧带有卡牙，对应的心轴
20外侧加工有与所述卡牙啮合的限位齿扣，限位齿扣与卡牙的啮合后限制卡簧9及卡簧座
10相对心轴20上行，心轴20与卡簧座10之间设置有解锁套13，解锁套13下端伸入到卡簧9内
侧上部，卡簧9内侧带有解锁锥面14，解锁套13沿解锁锥面14下行将卡簧9撑开从而解除卡
牙与限位齿扣的卡锁，卡簧座10上端沿周向设置有间隔的连接爪11，解锁套13上端开有容
留连接爪11的容留槽，连接爪11通过解锁剪钉12与解锁套13连接，连接爪11上端与解锁套
13上端面平齐，避免坐封推动卡簧座10下行时误将解锁套13下推。将解锁套13上端内侧加
工有球座。

[0022] 上椎体7上部为瓣式结构，其与心轴20之间设置有胀封椎体8，胀封椎体8上粗下细，胀封椎体8下行挤压将上椎体7上部的瓣式结构外扩张开，胀封椎体8内侧上部加工有环
形凹槽A18，对应段的心轴20沿周向加工有间隔的长孔17，心轴20内侧插装有压裂球座套
15，压裂求座套15外侧加工有环形凹槽B19，环形凹槽A18内设置有连接环16，连接环16内侧
穿过心轴20的长孔17伸入到环形凹槽B19内，从而使得压裂球座套15与胀封椎体8联动，所
述的连接环16由两个半环拼接而成。

[0023] 所述的胶筒4内侧设置有加强套5，加强套5中部拱起，并且拱起部分为瓣式结构，瓣式结构能够在胶筒4受到轴向压缩时跟随胶筒4隆起，加强套5与胶筒4硫化为一体，加强
套5能够增加胶筒4的强度，避免胶筒4被撕裂，保证坐封的可靠性。

[0024] 加强套5中部壁薄于两端，从而使加强套5中部更加容易弯曲。

[0025] 本发明通过专用坐封工具对其施加轴向压力，挤压胶筒4坐封。本发明坐封以后压裂时，首先向井下投入压裂球，压裂球落于压裂球座套15上端，压裂时，压力作用在压裂球
座套15上，将其向下推动，此时胀封椎体8与压裂球座套15联动，从而撑开上椎体7，进一步
的将上卡瓦6锚定，保证其锚定的可靠性，避免溶解使得卡瓦锚定不牢靠。

[0026] 本发明压裂完成以后，再次向井下投入投球，该投球直径大于压裂球直径，从而该头球落于解锁套13上，打压推动解锁套13下行，解锁剪钉12被剪断，解锁套13下端将卡簧9
撑开从而解除卡牙与限位齿扣的卡锁，从而桥塞的各个部件被分解开，各部件散落井下，在
井下进行缓慢溶解。所以本发明利用简单的方式将桥塞清除，井筒内形成全通径，省去等待
时间，有利于提升压裂作业效率。

[0027] 本发明中下椎体2、下卡瓦3、胶筒4、上卡瓦6、上椎体7、卡簧座10彼此之间没有连接关系，一旦卡牙与限位齿扣失去啮合后，本发明各部件解体，从而轻松落入井下，实现井
内全通径。