[發明專利]大通徑膨脹式全可溶橋塞及其坐封連接工具以及使用方法

在審

• 申請號: 202011411122.1
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112576220A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 袁發勇;陳龍;徐幫才;楊潔;張俊;趙鵬
• 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

1.一種大通徑膨脹式全可溶橋塞，其特征在于，包括摩擦筒(1)和位于摩擦筒(1)內部的釋放環(3)和坐封球(8)，所述釋放環(3)安裝在摩擦筒的下部，所述坐封球(8)安裝在摩擦筒的上部，所述摩擦筒(1)、釋放環(3)和坐封球(8)由水溶性材料制成；

所述摩擦筒(1)上設有摩擦涂層(101)、割縫(102)、應力孔(103)、外斜坡面(104)、本體(105)、外臺階(106)、上斜坡面(107)和下斜坡面(108)；所述割縫(102)沿圓周布置6～12處，所述應力孔(103)布置在所述割縫(102)兩端，所述釋放環(3)上設有外上斜坡(301)，所述外上斜坡(301)與所述下斜坡面(108)角度相同并貼合。

2.根據權利要求1所述的大通徑膨脹式全可溶橋塞，其特征在于，所述摩擦涂層(101)使用鎳鎂合金粉末材料制作，所述摩擦涂層(101)粘覆在所述摩擦筒(1)外表面，形成完整的外圓表面。

3.根據權利要求1所述的大通徑膨脹式全可溶橋塞，其特征在于，所述外斜坡面(104)的傾角為15～30°。

4.根據權利要求1所述的大通徑膨脹式全可溶橋塞，其特征在于，所述上斜坡面(107)的傾角為15～30°，所述下斜坡面(108)的傾角為5～15°。

5.根據權利要求1所述的大通徑膨脹式全可溶橋塞，其特征在于，所述摩擦筒(1)外設有加工密封圈槽(109)，所述密封圈槽(109)內安裝有密封圈(9)。

6.根據權利要求1所述的大通徑膨脹式全可溶橋塞，其特征在于，所述摩擦筒(1)、釋放環(3)及坐封球(8)由水溶性鎂鋁合金制成使用水溶性鎂鋁合金。

7.一種權利要求1所述的大通徑膨脹式全可溶橋塞的坐封連接工具，用于連接Baker橋塞坐封工具，其特征在于，包括推筒(2)和連接桿(4)，所述推筒(2)上設有第一內螺紋(201)、長槽孔(202)及內臺階(203)；

第一內螺紋(201)與Baker橋塞坐封工具外筒螺紋連接，內臺階(203)與所述外臺階(106)貼緊配合；

所述連接桿(4)設計有第三內螺紋(401)、外螺紋(402)及凸臺(403)，所述第三內螺紋(401)與Baker橋塞坐封工具芯軸螺紋連接，外螺紋(402)與所述第二內螺紋(302)配合連接。

8.根據權利要求7所述的大通徑膨脹式全可溶橋塞的坐封連接工具，所述推筒(2)上安裝有第一緊定螺釘(5)。

9.根據權利要求7所述的大通徑膨脹式全可溶橋塞的坐封連接工具，所述連接桿(4)上安裝有第二緊定螺釘(6)。

10.一種權利要求1所述的大通徑膨脹式全可溶橋塞的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、使用權利要求8所述的坐封連接工具連接好Baker橋塞坐封工具與大通徑膨脹式全可溶橋塞，組成工具串；

S2、使用電纜或者油管輸送上述工具串進入井內套管中，使其到達指定位置；

S3、通過啟動Baker橋塞坐封工具，向下推動所述推筒(2)，所述推筒(2)推動所述摩擦筒(1)向下移動；同時地，通過使用Baker橋塞坐封工具，向上拉動所述連接桿(4)，所述連接桿(4)帶動所述釋放環(3)向上移動；所述釋放環(3)與所述摩擦筒(1)實現相對移動，所述釋放環(3)迫使所述摩擦筒(1)發生膨脹，直至所述摩擦筒(1)外表面上的摩擦涂層(101)與所述套管(7)內表面貼合，并由于所述摩擦涂層(101)的大摩擦力作用實現所述摩擦筒(1)錨定在所述套管(7)內表面，同時由于所述摩擦筒(1)受套管(7)約束不能繼續膨脹，造成所述連接桿(4)不能繼續帶動所述釋放環(3)向上移動，最后所述第二內螺紋(302)被剪切，所述外螺紋(402)與第二內螺紋(302)失去連接作用，最終實現了所述大通徑膨脹式全可溶橋塞的坐封和丟手，所述大通徑膨脹式全可溶橋塞通過膨脹封堵了其與所述套管(7)間的環空流道；

S4、使用電纜或者油管起出Baker橋塞坐封工具與所述坐封連接工具，所述大通徑膨脹式全可溶橋塞被留在所述套管(7)內；

S5、從井口投入坐封球(8)，通過泵液推動所述坐封球(8)達到所述大通徑膨脹式全可溶橋塞坐封位置，所述坐封球(8)與所述上斜坡面(107)貼合實現金屬密封，所述坐封球(8)單向封堵了所述大通徑膨脹式全可溶橋塞內流體通道；

S6、完成水力壓裂施工或其它作業；

S7、井內存在的液體浸泡所述大通徑膨脹式全可溶橋塞使其完全溶解，所述套管(7)內通道恢復。