[發(fā)明專利]一種可溶橋塞

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010816301.7
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111794710A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武福平;吳興林;武韶山;黃鵬宇;王薇;趙文娟
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: E21B33/134
• 分類號: E21B33/134;E21B43/26
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

本發(fā)明提出了一種可溶橋塞。包括由可溶合金材料制成的錐筒件，錐筒件的外表面為錐面，且該外表面上設(shè)置有突起的粗牙螺紋、或與粗牙螺紋匹配的凹槽；還包括可溶卡瓦組，包括多個由可溶合金材料制成的卡瓦；在該可溶卡瓦組內(nèi)表面上形成有與所述錐筒件外表面上的粗牙螺紋匹配的凹槽，或者與所述錐筒件外表面上的凹槽相匹配的粗牙螺紋，使得所述可溶卡瓦組能夠在錐筒件的外表面上相對于錐筒件做螺旋膨脹運動；環(huán)狀尾座，由可溶合金材料制成，在該環(huán)狀尾座中心形成與所述中心連接軸端部的螺紋段相匹配連接的螺孔，該環(huán)狀尾座的一側(cè)抵靠在該可溶卡瓦組的一側(cè)，在中心連接軸的牽拉作用下，能夠推動該可溶卡瓦組沿著錐筒件的外表面相對于錐筒件做螺旋膨脹運動。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣田、頁巖氣開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于多級壓裂的可溶橋塞。

現(xiàn)有技術(shù)

在頁巖氣的開發(fā)中，需要對頁巖氣井進行分段壓裂，橋塞在頁巖氣井的封堵中起重要作用。當前在頁巖氣開發(fā)中，主要采用可溶橋塞，可溶橋塞由可溶金屬和可降解橡膠制成，與常規(guī)坐封工具配合，泵送入井實現(xiàn)分段壓裂，完成壓裂后可直接試油投產(chǎn)，橋塞則在返排液作用下快速溶解。不用打撈、不用鉆磨，在無需任何干預(yù)措施下，便于生產(chǎn)和后期措施施工。

如CN203925413U所示的可溶橋塞，在井下坐封時，如圖1-圖2所示，推環(huán)3受到坐封力的作用向下位移，首先下錐體9推動下可溶卡瓦組10漲開卡住井壁1，然后膠筒組7膨脹實現(xiàn)坐封，最后上錐體5推動上可溶卡瓦組4漲開卡住井壁，坐封過程結(jié)束。

壓裂工藝結(jié)束后，橋塞12整體保留在井管1內(nèi)，采用可溶金屬材料加工制成的可溶上卡瓦組4和可溶下卡瓦組10經(jīng)過一段時間之后自行降解消失，膠筒組7彈性恢復(fù)解封?，F(xiàn)有技術(shù)存在膠筒難以降解，施工后期經(jīng)常由于膠筒造成井筒堵塞的問題。

技術(shù)方案

本專利為了克服上述問題，本發(fā)明提出了一種可溶橋塞。

在一個方案中，該可溶橋塞包括由可溶合金材料制成的錐筒件，錐筒件內(nèi)部設(shè)置有軸向的通道，所述錐筒件的外表面為錐面，且該外表面上設(shè)置有突起的粗牙螺紋、或與粗牙螺紋匹配的凹槽；中心連接軸，可軸向滑動地插入所述錐筒件內(nèi)部的通道中，所述中心連接軸的端部表面設(shè)置有螺紋段；還包括可溶卡瓦組，包括多個由可溶合金材料制成的卡瓦，所述可溶卡瓦組以可相對運動的方式包圍在所述錐筒件的外表面，可溶卡瓦組的內(nèi)表面為與所述錐筒件的外表面形狀匹配的內(nèi)錐面，外表面為與該中心連接軸同軸的圓柱面；在該可溶卡瓦組內(nèi)表面上形成有與所述錐筒件外表面上的粗牙螺紋匹配的凹槽，或者與所述錐筒件外表面上的凹槽相匹配的粗牙螺紋，使得所述可溶卡瓦組能夠在錐筒件的外表面上相對于錐筒件做螺旋膨脹運動；環(huán)狀尾座，由可溶合金材料制成，在該環(huán)狀尾座中心形成與所述中心連接軸端部的螺紋段相匹配連接的螺孔，該環(huán)狀尾座的一側(cè)抵靠在該可溶卡瓦組的一側(cè)，在中心連接軸的牽拉作用下，能夠推動該可溶卡瓦組沿著錐筒件的外表面相對于錐筒件做螺旋膨脹運動。

在進一步的方案中，還包括由可溶性橡膠制成的密封圈，抵靠在可溶卡瓦組遠離的環(huán)狀尾座的一端，該密封圈在受到作螺旋膨脹運動的卡瓦組的推動時，能夠沿著錐筒件外表面移動并擴張。

在進一步的方案中，還包括卡環(huán)，在卡環(huán)中心的通孔處具有內(nèi)螺紋，用于通過螺紋連接套設(shè)在中心連接軸上，卡環(huán)的外徑大于錐筒件內(nèi)部通道的外徑，以起到對錐筒件的限位，通過卡環(huán)以及與中心連接軸端部的螺紋段連接的環(huán)狀尾座，將錐筒件以及可溶卡瓦組定位在卡環(huán)與環(huán)狀尾座之間。

在進一步的方案中，卡瓦的外表面具有平行紋的卡爪結(jié)構(gòu)。

在進一步的方案中，錐筒件外表面突起的粗牙螺紋、或與粗牙螺紋匹配的凹槽的螺距設(shè)置為可變螺距、或固定螺距；當所述螺距設(shè)置為可變螺距時，所述粗牙螺紋或凹槽在錐筒件靠近錐頂一側(cè)的螺距較大、而在靠近錐底一側(cè)的螺距較??；當所述螺距設(shè)置為固定螺距時，所述卡瓦組內(nèi)表面的弧度設(shè)置為與錐筒件外表面靠近錐底部分的弧度相匹配。

在進一步的方案中，在卡瓦內(nèi)表面僅設(shè)置一行粗牙螺紋或凹槽。