[發明專利]一種節箍、卡座及井下封堵系統

在審

• 申請號: 202010682317.3
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN113944442A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 曾琦軍;江傳龍
• 申請（專利權）人: 四川維泰科創石油設備制造有限公司
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12;E21B43/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及石油井下施工領域，具體涉及一種節箍、卡座及井下封堵系統，一種節箍，節箍為塑性變形構件，在節箍的軸向上設有內部通道，包括設置為一體結構的密封環和卡瓦，其中，密封環在徑向上產生變形后外表面與井筒內壁密封，卡瓦在徑向張開并與井筒內壁錨定，密封環的內部通道上具有錐形密封封堵面，錐形密封封堵面用于與封堵體外表面面接觸密封內部通道。設置為錐形密封封堵面，與之對應的封堵體也為錐形面，兩個錐形面實現了面與面的接觸，提高了密封封堵的可靠性；同時，錐形密封封堵面直接設置在密封環的內表面，只有一道密封封堵界面，相對現有至少兩道密封封堵界面，密封封堵失效的幾率大大降低，大幅度提升了井下密封封堵效果。

技術領域

本發明涉及石油井下施工領域，具體涉及一種節箍、卡座及井下封堵系統。

背景技術

橋塞、球座廣泛應用于油氣井壓裂改造、酸化的井筒封隔。在壓裂改造施工中，通常做法是通過電纜或液壓坐封工具將球座或橋塞坐封在井下套筒的指定位置，然后再泵送壓裂球封堵坐封于井內的球座或橋塞的內部通道，再在坐封位置之上套管內射孔，起出坐封工具后進行壓裂改造。上述作業完成后，需要形成全通徑井筒：若球座或橋塞為可溶性結構且壓裂球為可溶性結構，則可自行溶解，直至套管形成全通徑滿足返排和生產需求；若井內球座或橋塞為不可溶結構，或壓裂球為不可溶結構，則需要對球座或(和)壓裂球進行鉆磨，鉆磨后的殘渣通過循環排出井外，形成全通徑的井筒。

現有的橋塞和球座的封堵是將壓裂球投入橋塞或球座的中心管的球座中進行密封封堵，球座一般設為錐形孔，當壓裂球投入球座中時，壓裂球在球座上形成線密封，有效密封面較小，這樣密封效果不好，可靠性較差。且一般至少包含中心管、一至兩個錐體結構及一至兩副卡瓦結構，結構復雜，可靠性難以提高，且增加了溶解需要的總時間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種節箍、卡座及井下封堵系統，提球座的密封及錨定效果，將傳統橋塞、球座設計結構的包含中心管、錐體、卡瓦、密封膠筒等部件需要配合實現的密封及錨定功能，通過一體式的節箍、卡座即實現。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種節箍，所述節箍為塑性變形構件，在所述節箍的軸向上設有內部通道，包括設置為一體結構的密封環和卡瓦，其中，所述密封環在徑向上產生變形后外表面與井筒內壁密封，所述卡瓦在徑向張開并與井筒內壁錨定，所述密封環的內部通道上具有錐形密封封堵面，所述錐形密封封堵面用于與封堵體外表面面接觸密封所述內部通道。

本發明的工作原理及有益效果是：由于設置為錐形密封封堵面，與之對應的封堵體也為錐形面，兩個錐形面實現了面與面的接觸；同時，由于設置為錐形密封封堵面，與之對應的錐形封堵體在井液壓力的作用下，會通過封堵體對錐形密封封堵面產生擠壓，進一步確保錐形密封封堵面的密封封堵效果。再有，錐形密封封堵面直接設置在密封環的內表面，座封完成后，在橋塞會球座中只有一道密封封堵界面，相對于現有橋塞和球座至少兩道密封封堵界面，密封封堵失效的幾率大大降低了，大幅度提升了井下密封封堵效果；本申請中的卡瓦和密封環為一體式結構，可靠性很高。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述錐形密封封堵面為金屬封堵面。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過金屬的密封圈和金屬的封堵體實現金屬面與面的接觸密封，在井下液體中密封的可靠性較高。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述卡瓦的一端與所述密封環連接，所述卡瓦的一端的周向上設有數個與所述節箍的軸線垂直的周向槽孔，所述卡瓦的另一端的周向上設有數個與所述節箍的軸向平行的軸向條形槽。

采用上述進一步方案的有益效果是：由于所述卡瓦的一端的周向上設有數個與所述節箍的軸線垂直的周向槽孔，周向槽孔可以設置得較長，這樣卡瓦在于密封環連接處的應力就會釋放得比較充分；同時，由于孔設置為長條形狀，不會占用整個卡瓦太大面積，基本上不會影響到卡瓦的強度。