[發明專利]一種用于水平井的低泵注摩阻橋塞及其使用方法

在審

• 申請號: 201810975404.0
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109138910A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 何明舫;張燕明;馬占國;胡陽明;畢曼;李喆;高偉;蘇國輝
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B33/134
• 分類號: E21B33/134
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 趙嬌

1.一種用于水平井的低泵注摩阻橋塞，其特征在于：包括球座（2）、密封膠筒（3）、坐封筒（4）、滾輪（5）、卡瓦（6）和打撈底座（7），其中球座（2）下端面連接密封膠筒（3），所述坐封筒（4）上端面套接于密封膠筒（3）中，其中坐封筒（4）下端面套接于卡瓦（6）中，所述坐封筒（4）外壁設有滾輪（5），所述卡瓦（6）下端面連接打撈底座（7），其中球座（2）、密封膠筒（3）、坐封筒（4）、卡瓦（6）和打撈底座（7）中心貫通有通孔。

2.根據權利要求1所述的一種用于水平井的低泵注摩阻橋塞，其特征在于：還包括中心管（1A）和坐封推筒（1B），所述中心管（1A）套接于球座（2）、密封膠筒（3）、坐封筒（4）、卡瓦（6）和打撈底座（7）中心貫通的通孔中，其中坐封推筒（1B）設置于球座（2）上端面，并且中心管（1A）貫通連接于坐封推筒（1B）中，所述坐封推筒（1B）相對于球座（2）的另一側設有爆炸裝置。

3.根據權利要求2所述的一種用于水平井的低泵注摩阻橋塞，其特征在于：所述中心管（1A）與球座（2）、密封膠筒（3）、卡瓦（6）和打撈底座（7）之間設置有折疊部件（9），所述折疊部件（9）可在中心管（1A）抽離時延伸將中心貫通的通孔兩端封堵。

4.根據權利要求2所述的一種用于水平井的低泵注摩阻橋塞，其特征在于：所述打撈底座（7）和中心管（1A）之間通過連接銷釘（8）連接。

5.根據權利要求2所述的一種用于水平井的低泵注摩阻橋塞，其特征在于：所述球座（2）內壁為圓臺形凹槽，其中球座（2）內壁的圓臺形凹槽靠近坐封推筒（1B）一端的尺寸大于靠近密封膠筒（3）一端的尺寸。

6.根據權利要求2所述的一種用于水平井的低泵注摩阻橋塞，其特征在于：所述坐封筒（4）為沿高度方向兩端尺寸小，中間尺寸大的柱形結構，其中坐封筒（4）靠近密封膠筒（3）一端包括連接段（11）和過渡段（12），所述連接段（11）的縱向尺寸小于密封膠筒（3）的縱向尺寸，其中連接段（11）的外徑與密封膠筒（3）內徑配合連接，所述過渡段（12）的外徑隨著遠離密封膠筒（3）的方向逐漸增加，所述坐封筒（4）靠近卡瓦（6）一端的外形為圓臺形結構，其中卡瓦（6）內壁為圓臺形凹槽，所述坐封筒（4）的圓臺形結構與卡瓦（6）的圓臺形凹槽配合連接，其中坐封筒（4）圓臺形結構的縱向尺寸小于卡瓦（6）圓臺形凹槽的縱向尺寸，所述滾輪（5）設置于坐封筒（4）中間位置的外壁。

7.根據權利要求6所述的一種用于水平井的低泵注摩阻橋塞，其特征在于：所述滾輪（5）在坐封筒（4）外壁呈螺旋式或直排式排列，其中滾輪（5）與坐封筒（4）外壁的外切面之間的夾角為30°~60°。

8.根據權利要求6所述的一種用于水平井的低泵注摩阻橋塞，其特征在于：所述卡瓦（6）外壁設有鋸齒（10）。

9.一種如權利要求2~8任一項所述的用于水平井的低泵注摩阻橋塞的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：通過電纜連接中心管（1A）將橋塞下入油井中，并泵入工作液，橋塞下至水平井水平段時，橋塞前進動力主要為橋塞前、后面的壓力差，滾輪（5）使橋塞在水平段的移動由大摩阻的水平滑動變為低摩阻的滾輪滾動；

步驟二：橋塞由電纜下入到預定位置后，通過地面電纜傳輸電信號，點燃坐封推筒（1B）上方爆炸裝置內的炸藥，使其爆炸后產生向下的推力，推動坐封推筒（1B）向下移動，坐封推筒（1B）向下移動過程中，推動球座（2）在中心管（1A）上滑動向下移動，球座（2）推動密封膠筒（3）在中心管（1A）上滑動向下移動，密封膠筒（3）推動坐封筒（4）在中心管（1A）上滑動向下移動，與坐封筒（4）相連的滾輪（5）在套管上滾動向下移動，由于卡瓦（6）在坐封筒（4）呈圓臺形結構的下端外部，卡瓦（6）受到坐封筒（4）向外的力的作用被撐開，卡在當前井段的套管壁上，使整個橋塞被錨定在套管壁上，橋塞被錨定后，密封膠筒（3）受到向下的推力繼續向下移動，受到坐封筒（4）過渡段（12）的擠壓膨脹，密封膠筒（3）膨脹后會坐封并緊固于當前井段的套管壁上；

步驟三：由于整個橋塞被錨定在套管壁上，打撈底座（7）不能向下移動，打撈底座（7）在坐封筒（4）的作用下受到向下的推力，使得連接打撈底座（7）和中心管（1A）的連接銷釘（8）被剪斷，實現橋塞和中心管（1A）的分離，利用電纜將中心管（1A）和坐封推筒（1B）取出地面，然后投入可溶壓裂封堵球，待可溶壓裂封堵球落入到球座（2）內，完成對已壓裂井段的封堵。