[發明專利]一種復合材料卡瓦及其制作方法

有效

• 申請號: 201310047139.7
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103114825A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 袁發勇;張國鋒;徐幫才
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團江漢石油管理局井下測試公司
• 主分類號: E21B33/134
• 分類號: E21B33/134;B29C45/00;B29C33/58
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明涉及石油工業領域，更具體地說，涉及一種復合材料卡瓦及其制作方法。

背景技術

油氣井開發過程中，在試油、酸化、壓裂、采油封堵等情況下，都要將井筒進行封堵或分隔成多個井段進行作業。除了封隔器、水泥塞以外，橋塞是井筒分層或分段封隔的主要手段，卡瓦是橋塞上的重要部件?，F有的卡瓦是采用金屬材料制造的，具有難鉆洗、抗腐蝕性差、不適應在大斜度井及水平井中應用等缺點。并且現有的卡瓦是采用機加工的方式制作的，生產工序復雜，并且浪費原材料。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種易鉆磨、硬度強度高、耐腐蝕的復合材料卡瓦及其制作方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種復合材料卡瓦，包括卡瓦基體和牙齒，所述卡瓦基體上設有牙齒孔，所述牙齒傾斜鑲嵌在所述牙齒孔內并部分突出所述卡瓦基體頂面，所述卡瓦基體由復合材料制成，所述牙齒由硬質陶瓷材料制成。

在本發明所述的復合材料卡瓦中，所述卡瓦基體的頂面為凸弧面，所述卡瓦基體的底面設有凹弧面和斜底面，所述斜底面與所述凹弧面的軸線的夾角q為0°-30°。

在本發明所述的復合材料卡瓦中，所述卡瓦基體的靠近所述凹弧面的端面為斜端面，所述斜端面與所述凹弧面的軸線的夾角b為90°-100°。

在本發明所述的復合材料卡瓦中，所述凹弧面對應的圓心角為60°-90°。

在本發明所述的復合材料卡瓦中，所述牙齒孔相對于所述凸弧面傾斜設置，所述牙齒孔為圓柱孔，所述牙齒為圓柱塊，所述牙齒的底面貼合所述牙齒孔的底面，所述牙齒孔的中心線與所述凸弧面的軸線的夾角a為8°-18°。

在本發明所述的復合材料卡瓦中，所述凸弧面上設有沿軸向分布的兩排所述牙齒，每排牙齒的數量為兩個或三個，沿徑向分布。

在本發明所述的復合材料卡瓦中，所述復合材料為酚醛樹脂。

本發明還提供了一種上述的復合材料卡瓦的制作方法，包括以下步驟：

S1，組裝模壓成型模具，旋轉下模內的抽芯桿，使抽芯桿的頂端露出；

S2，合模，抽芯桿的頂端伸入模腔內；

S3，向模腔內填入復合材料；

S4，通過平板硫化機對模具加溫至180℃-260℃，并加壓至45KN-55KN；

S5，保溫保壓一段時間，使復合材料固化；

S6，旋轉抽芯桿，使其退出模腔；

S7，脫模得到卡瓦基體，卡瓦基體上有牙齒孔；

S8，通過粘接劑將牙齒粘接在牙齒孔內。

在上述復合材料卡瓦的制作方法中，所述步驟S1和步驟S2之間還包括步驟S11，在上模和下模的內表面涂刷脫模劑；所述步驟S7和步驟S8之間還包括步驟S71，清洗卡瓦基體表面的脫模劑。

在上述復合材料卡瓦的制作方法中，所述步驟S8后還包括步驟S9，將鑲嵌有牙齒的卡瓦基體加熱至100℃-130℃，并保溫一段時間。

實施本發明的復合材料卡瓦及其制作方法，具有以下有益效果：

（1），卡瓦基體由復合材料制成，復合材料強度高，不易破碎，易鉆屑返排，并且易鉆磨、耐腐蝕。

（2），牙齒由硬質陶瓷材料制成，硬度高，牙齒可以抓緊巖層，有利于座封，能滿足施工需求。硬質陶瓷材料制成的牙齒鑲嵌在由復合材料制成的卡瓦基體內，在保證了卡瓦的強度和硬度的前提下，卡瓦容易鉆除。

（3），本發明復合材料卡瓦的制作方法簡單，無需進行機加工，可實現連續、快速生產。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明復合材料卡瓦的結構示意圖；

圖2是本發明復合材料卡瓦的側視圖；

圖3是用于制作卡瓦的模具的結構示意圖。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的具體實施方式。