[發明專利]無膠筒全可溶橋塞及其坐封連接工具以及使用方法

在審

• 申請號: 202011409878.2
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112576219A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 袁發勇;陳龍;徐幫才;趙鵬;方俊明;楊潔
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化江漢石油工程有限公司;中石化江漢石油工程有限公司頁巖氣開采技術服務公司
• 主分類號: E21B33/134
• 分類號: E21B33/134;E21B23/01;E21B43/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 朱宏偉

1.一種無膠筒全可溶橋塞，其特征在于，包括采用水溶性材料制作的坐封球(1)、上錐體(2)、密封環(4)、筒狀卡瓦(5)、引鞋(6)和釋放環(7)，所述坐封球(1)位于上錐體(2)內部，所述密封環(4)與筒狀卡瓦(5)套在所述上錐體(2)外，所述引鞋(6)緊靠在所述筒狀卡瓦(5)下端，所述釋放環(7)通過螺紋安裝在所述引鞋(6)內。

2.根據權利要求1所述的無膠筒全可溶橋塞，其特征在于，所述上錐體(2)上設有定位槽(201)、球座(202)以及外圓錐面(203)，所述球座(202)的錐度為20～45°，所述外圓錐面(203)的錐度為5～10°。

3.根據權利要求1所述的無膠筒全可溶橋塞，其特征在于，所述的密封環(4)上設有內圓錐面(401)和密封圈槽(402)，所述密封圈槽(402)內安裝有O形圈(3)。

4.根據權利要求1所述的無膠筒全可溶橋塞，其特征在于，所述密封環(4)的由水溶性鎂鋁合金制成。

5.根據權利要求1所述的無膠筒全可溶橋塞，其特征在于，所述筒狀卡瓦(5)包括卡瓦本體(501)和鎳基合金薄層(502)，所述鎳基合金薄層(502)的由鎳基合金粉末通過高溫噴涂工藝覆蓋在所述卡瓦本體(501)外圓面。

6.根據權利要求5所述的無膠筒全可溶橋塞，其特征在于，所述卡瓦本體(501)上設有上圓錐面(50101)、外圓凹凸面(50102)、割縫(50103)和下圓錐面(50104)，所述外圓凹凸面(50102)為圓弧形表面。

7.根據權利要求6所述的無膠筒全可溶橋塞，其特征在于，所述割縫(50103)寬度為1～2mm，割縫(50103)長度為所述卡瓦本體(501)半徑減去1～3mm，所述割縫(50103)沿圓周均勻分布6～12個。

8.一種權利要求1所述無膠筒全可溶橋塞的坐封連接工具，用于連接橋塞液壓坐封工具，其特征在于，包括推筒(8)、連接接頭(9)、鎖緊套(10)、連接桿(11)和坐封桿(12)；所述推筒(8)通過螺紋安裝在橋塞液壓坐封工具的末端，所述連接接頭(9)通過螺紋安裝在橋塞液壓坐封工具的末端，所述推筒(8)的底端緊靠在所述上錐體(2)的頂端，所述連接接頭(9)通過螺紋與所述連接桿(11)連接，所述鎖緊套(10)通過螺紋與所述連接桿連接，所述坐封桿(12)的上端與所述連接桿(11)螺紋連接，所述坐封桿(12)的下端與所述釋放環(7)螺紋連接。

9.一種權利要求1所述無膠筒全可溶橋塞的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

將橋塞液壓坐封工具連接權利要求8所述的坐封連接工具與無膠筒全可溶橋塞下入井內套管中，通過使用橋塞液壓坐封工具，向下推動上述推筒(8)，所述推筒(8)推動所述上錐體(2)向下移動；

同時地，通過使用橋塞液壓坐封工具，向上拉所述連接接頭(9)，所述連接接頭(9)帶動所述鎖緊套(10)、所述連接桿(10)、所述坐封桿(12)以及所述釋放環(7)、所述引鞋(6)、所述筒狀卡瓦(5)、所述密封環(4)向上移動；所述密封環(4)與所述上錐體(2)相對移動，造成所述密封環(4)內徑隨所述外圓錐面(203)擴大，直到所述密封環(4)的外圓面貼合到套管內圓面上，所述密封環(4)與所述上錐體(2)之間通過金屬貼合密封，最終使得所述密封環(4)封隔所述上錐體(2)與套管間的環形通道；

所述筒狀卡瓦(5)與所述上錐體(2)相對移動，造成所述筒狀卡瓦(5)內徑隨所述外圓錐面(203)擴大，直到所述筒狀卡瓦(5)沿所述割縫(50103)均勻分成多瓣，所述鎳基合金薄層(502)貼合到套管內圓面上，所述鎳基合金薄層(502)錨定在套管內圓面上，所述筒狀卡瓦(5)只能沿所述上錐體(2)的外圓錐面(203)向上移動而不能向下移動，最終使得所述上錐體(2)、所述密封環(4)以及所述筒狀卡瓦(5)形成一個整體錨定在套管內，不能移動；

所述釋放環(7)隨所述坐封桿(12)向上一定距離后，由于所述筒狀卡瓦(5)錨定在套管上不能移動，所述坐封桿(12)的下螺紋(1202)會被剪斷，所述坐封桿(12)與所述釋放環(7)間的螺紋不再連接，最終使得所述坐封連接工具隨橋塞液壓坐封工具從所述無膠筒全可溶橋塞中抽出，最后投入所述坐封球(1)到所述球座(202)位置，所述坐封球(1)與所述球座(202)之間通過金屬貼合密封，最終使得所述坐封球(1)封隔所述上錐體(2)的內通道；此時，所述無膠筒全可溶橋塞成功封隔此處套管通道。