[發明專利]一種單卡瓦大通徑免鉆磨復合橋塞及其坐封方法

在審

• 申請號: 201810103862.5
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108343395A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 祝效華;陳明旸;喻成剛;付玉坤;陶浩然
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B33/134
• 分類號: E21B33/134;E21B29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種大通徑復合橋塞，它包括坐封拉桿、上錐體、中心管、下錐體、膠筒組件、單向整體卡瓦、引鞋頭和可溶性壓裂球，上錐體、中心管、下錐體和引鞋頭依次套裝在坐封拉桿上，上錐體與所述中心管的一端連接，上錐體靠近所述坐封拉桿螺紋端的一端設置有與可溶性壓裂球相配合的內凹錐面，上錐體與中心管連接的一端呈錐形，下錐體與中心管的一端通過螺紋連接，下錐體的另一端與引鞋頭一端連接，上錐體與下錐體之間套在中心管外有膠筒組件，引鞋頭上設有抵觸部，下錐體與引鞋頭的抵觸部之間設置有單向整體卡瓦。本發明無需鉆磨，可溶性壓裂球完全溶解即可為井筒提供油氣生產通道。

技術領域

本發明涉及一種石油天然氣鉆采設備，尤其是一種單卡瓦大通徑免鉆磨復合橋塞及其坐封方法。

背景技術

橋塞是一種專門用于油氣井封層的井下工具，具有施工工序少、周期短、卡封位置準確等特點。在完井試油施工中主要用于封堵廢棄層位或是封堵干層、水層、氣層以及異常高壓層等特殊層位，為上返測試、壓裂改造等工藝技術的成功實施提供保障。

隨著非常規油氣資源的開發，多層段壓裂技術以其施工管柱簡單、限制少的特點得到了廣泛運用，其配套工具之一的復合橋塞更是得到了普遍使用，因為主體結構采用了復合材料，所以該橋塞能夠被連續油管鉆磨工具快速鉆除，并且鉆磨之后形成的碎屑能夠隨著鉆井液返排出井筒，從而保證了井筒的暢通，方便后續生產管柱的下入。

然而，在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

隨著非常規油氣資源開發的深入，特別是頁巖氣開發井深度的增加，水平段長度的延長，在壓裂施工作業結束之后，由于連續油管長度的限制不能完成對橋塞的鉆磨，并且連續油管在水平段中行進過長會出現“自鎖”也影響了橋塞的鉆磨作業，導致油氣井無法進行后續的正常生產。現有的復合橋塞技術在運用到深井和大水平段井中時其橋塞的鉆磨難度會越來越大，因此，急需開發一種不需要鉆磨且不影響油氣井正常生產的橋塞。

發明內容

本發明的目的是：針對上述橋塞的不足，提出了一種單卡瓦大通徑免鉆磨復合橋塞，該橋塞無需鉆磨，與其相配合的并具有封堵作用的可溶解壓裂球能夠在壓裂施工結束之后完全溶解，從而使橋塞中心留出大直徑通道方便后續生產以及各種井下施工作業，如有鉆磨的需要，也可下入鉆磨工具進行鉆磨，該橋塞中的上錐體、下錐體和中心管所采用的金屬基復合材料可被輕易鉆除。

為了達到上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種單卡瓦大通徑免鉆磨復合橋塞，其結構特征在于，包括：坐封拉桿、上錐體、中心管、下錐體、膠筒組件、單向整體卡瓦、引鞋頭、丟手銷釘和可溶性壓裂球。

所述坐封拉桿的一端設置有連接螺紋，所述坐封拉桿的另一端通過所述丟手銷釘與所述引鞋頭連接；所述上錐體、中心管、下錐體依次套裝在坐封拉桿上，上錐體與中心管的一端連接，上錐體靠近坐封拉桿螺紋端的一端設置有與所述可溶性壓裂球相配合的內凹錐面，上錐體與中心管連接的一端呈錐形，下錐體與中心管的一端通過螺紋連接，下錐體的另一端與引鞋頭一端連接，上錐體與下錐體之間套在中心管外有膠筒組件，引鞋頭上設有抵觸部，下錐體與引鞋頭的抵觸部之間設置有單向整體卡瓦。

進一步地，可溶性壓裂球主要由鋁鎂合金材質或可降解高分子材料制成，前者可在含有電解質的水溶液中溶解，不溶于油類介質，而后者可在一定溫度條件下自行溶解，溫度越高溶解越快。

進一步地，上錐體通過上錐體剪切銷釘與中心管連接，所述下錐體通過下錐體剪切銷釘與引鞋頭連接。

進一步地，上錐體與中心管之間設置有上棘齒環，上棘齒環匹配固定于上錐體呈錐形一端的內側，上棘齒環內側設置有棘齒，中心管與上錐體連接端的外部設置有與上棘齒環內側匹配的棘齒。

進一步地，下錐體與引鞋頭之間設置有下棘齒環，下棘齒環匹配固定于下錐體與單向整體卡瓦相鄰一端的內側，下棘齒環內側設置有棘齒，引鞋頭與下錐體連接端的外部設置有與下棘齒環內側匹配的棘齒。