[發明專利]堵塞器、保持構件以及使用了該堵塞器的坑井挖掘方法

在審

• 申請號: 201880029979.1
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN110603368A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 小林征志郎;吉井輝明
• 申請（專利權）人: 株式會社吳羽
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12
• 代理公司: 11280 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐舒

本申請提供一種在阻塞坑井孔時，不會對構成堵塞器的構件造成破壞等影響的堵塞器。井下堵塞器(10)具備：中空的心軸(1)；密封構件(2)，裝配于心軸(1)的外周面，受到壓力而變形；以及管套(3)，在心軸(1)的外周面，在密封構件(2)受到的所述壓力的下游側，與密封構件(2)鄰接地裝配。管套(3)中的與心軸(1)相接的內周緣(31a)向所述密封構件(2)側突出。

技術領域

本發明涉及一種在坑井挖掘中使用的堵塞器、保持構件以及使用了該堵塞器的坑井挖掘方法。

背景技術

為了進行用于通過水力壓裂等采掘頁巖油/氣體的坑井孔的阻塞和固定，開發出被稱為井下工具的各種各樣的工具。作為這些井下工具的一種，已知有井下堵塞器。該井下堵塞器的功能之一是，構成井下堵塞器的規定的構件抵接于坑井孔的內壁，井下堵塞器被固定于坑井孔，并且通過構成該井下堵塞器的彈性構件等封閉坑井孔(例如，專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開2011/0277989號(2011年11月17日公開)

發明內容

發明要解決的問題

再者，在通過彈性構件阻塞坑井孔的井下工具的情況下，若未控制彈性構件的變形，則存在以下問題：因未預期的彈性構件的變形而無法得到所期望的效果，最壞的情況下，構成井下堵塞器的其他零件會引起破損。對于該問題，使用圖10和圖11來進行詳細說明。

圖10和圖11是用于說明以往的井下堵塞器的問題點的參考圖。圖10是概略地表示以往的井下堵塞器的軸向的剖面的一部分的圖。圖11是表示圖10所示的井下堵塞器的一部分的圖。需要說明的是，為了說明的方便，在圖10和圖11中，將井下堵塞器的軸向表示為紙面左右方向，但在實際使用時，井下堵塞器有時也以井下堵塞器的軸向沿坑井孔的深度方向的方式來配置。此外，在圖11中，簡略化了圖10中所示的一部分的構件的形狀。

首先，如圖10所示，井下堵塞器100具備：心軸101；彈性構件102；在彈性構件102的一側與彈性構件102鄰接地配置的保持構件103；以夾住彈性構件102和保持構件103方式配置的錐體104、105；一對滑卡(slip)106a、106b；以及一對環構件107a、107b。

在坑井孔(未圖示)中，如圖11的(a)所示，在配置于坑井孔的內部的殼體20內設置有井下堵塞器100。在通過井下堵塞器100阻塞坑井孔時，心軸101在軸向上移動，由此，隨著錐體105與保持構件103的間隙縮小，彈性構件102變形，彈性構件102向心軸101的軸的外周方向外側擴展。然后，彈性構件102與殼體20抵接，由此，井下堵塞器100與殼體20之間被阻塞。其后，通過在心軸101的軸向的中空部設置球(ball)等(未圖示)來阻塞坑井孔。接著，在阻塞后的劃分內從錐體105側以高壓送入流體，在生產層進行使裂紋產生的水力壓裂。

再者，在未控制彈性構件102的變形的情況下，在通過施加于錐體105的壓力而使彈性構件102變形時，如圖11的(b)中以箭頭所示那樣，彈性構件102進入心軸101與保持構件103之間。這樣，通過進入心軸101與保持構件103之間的彈性構件102，引起心軸101的緊固或拉伸。其結果是，恐怕會在心軸101產生變形或者使構成井下堵塞器的其他零件(未圖示)破損。

需要說明的是，上述的保持構件103有時與錐體104一體化。參照圖12對具備這樣的構成的井下堵塞器進行說明。

圖12是以往的井下堵塞器的另一方案，是概略地表示井下堵塞器的軸向的剖面的一部分的圖。需要說明的是，為了說明的方便，對具有與圖10中所示的構件相同功能的構件標注相同的附圖標記，省略其說明。