專利名稱：高壓可撈壓裂套管塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田石油開(kāi)采中使用的高壓可撈壓裂套管塞，特別適用于在油田深層水力壓裂中封堵下部油層。屬于井下工具類。
現(xiàn)有技術(shù)中分層選擇性壓裂管柱中使用的封隔工具，一般為滑套壓裂封隔器和支撐式封隔器。這兩種封隔器通常采用重力剪斷銷釘壓縮膠筒，或鋼球憋壓膨脹膠筒的結(jié)構(gòu)來(lái)密封油套環(huán)空?？恐亓ι咸崮z套收縮或泄壓的方式解封。其設(shè)計(jì)陳舊，整體性能較差。在使用中，經(jīng)常發(fā)生錨定困難，難以解封，密封可靠性系數(shù)較低等問(wèn)題，嚴(yán)重影響壓裂施工的正常進(jìn)行及施工后的效果。尤其是在深層壓裂中，現(xiàn)有技術(shù)中的封堵工具難以承受高壓，防礙了深層壓裂技術(shù)的發(fā)展。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的壓裂封堵工具，一般都不可打撈，因而提高了生產(chǎn)成本。在國(guó)外，雖然已有可用于該種用途的橋塞，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，價(jià)格昂貴。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種能用于油田深井水力壓裂增產(chǎn)措施中的、具有很高的承壓能力、錨定解封可靠、打撈性能好，并且結(jié)構(gòu)緊湊的套管塞。
本實(shí)用新型的高壓可撈壓裂套管塞由鎖緊和控制裝置，密封總成、錨定部分和解封機(jī)構(gòu)四部分組成。
鎖緊和控制裝置包括由兩對(duì)鋸齒形牙組成的鎖緊部分和雙鎖塊組成的控制部分。鎖緊部分的兩對(duì)鋸齒形牙可使工作中的套管塞的密封膠筒和錨定卡瓦始終處于座封和錨定狀態(tài)，而控制部分的雙鎖塊可控制異向雙錐體協(xié)調(diào)軸向移動(dòng)，達(dá)到同時(shí)徑向、斜向推動(dòng)卡瓦，保證整體卡瓦錨定在套管上。
密封部分包括整個(gè)密封膠筒和上、下規(guī)環(huán)。該總成能承受60MPa的上部壓差和30MPa的下部壓差。
錨定部分包括2個(gè)異向錐體和雙斜面整快卡瓦及卡瓦套。它位于密封總成的下部，主要作用是承受套管塞座封后上、下壓差構(gòu)成的推力，達(dá)到錨定套管塞的目的。其中的錐體為可調(diào)錐度的錐體。
解封機(jī)構(gòu)包括芯軸、上提環(huán)、中心管、上提銷釘和橡膠彈簧。當(dāng)打撈上提時(shí)，通過(guò)這些零件的相互作用，達(dá)到解封的目的。
本實(shí)用新型的高壓可撈壓裂套管塞與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于使用了雙鎖塊裝置和可變錐度的錐體，提高了錨定和解封的可靠性；2、由于使用了橡膠彈簧，不僅在座封中協(xié)調(diào)異向錐體軸向相向移動(dòng)的趨勢(shì)，而且在解封中，還有協(xié)調(diào)解封的作用；
3、該套管塞可承受很高的工作壓力，最高可達(dá)80MPa；4、可撈性能好，正常情況下，打撈成功率可達(dá)100％；5、結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。
以下結(jié)合附


圖1給出的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的高壓可撈壓裂套管塞進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
本實(shí)施例中的高壓可撈壓裂套管塞由鎖緊環(huán)(1)、芯軸(2)、制動(dòng)環(huán)(3)、上規(guī)環(huán)(4)、皮碗(5)、膠筒(6)、中心管(7)、下規(guī)環(huán)(8)、上鎖塊(9)、上錐體(10)、上提銷釘(11)、卡瓦(12)、彈簧(13)、卡瓦套(14)、下錐體(15)、剪釘(16)、限位環(huán)(17)、剪釘(18)、定位釘(19)、彈簧膠筒(20)、卡簧(21)、下鎖塊(22)、鎖套(23)、座封螺釘(24)、上提環(huán)(25)、固定釘(26)、定位釘(27)、堵頭(28)、下接頭(29)、襯環(huán)(30)、密封圈(31)、(32)等組成。
該高壓可撈壓裂套管塞在工作中與座封工具、座封保護(hù)器和相應(yīng)的打撈器配合使用，在液壓力和機(jī)械上提力的作用下，使該套管塞在套管內(nèi)完成座封和解封。
座封時(shí)，憋壓?jiǎn)?dòng)座封工具液缸總成，推動(dòng)鎖緊裝置、密封總成、上錐體、上瓦套和卡瓦下移，而下錐體由座封工具上提力推動(dòng)上移。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)下，剪斷套管塞剪釘。由控制裝置控制異向雙錐體協(xié)調(diào)相向軸向移動(dòng)，達(dá)到徑向推動(dòng)卡瓦，使整體卡瓦錨定在套管上。同時(shí)，由于密封總成的膠筒被軸向推動(dòng)而壓縮，完成了座封的目的。然后座封螺釘與套管塞脫開(kāi)，起出座封工具以上的管柱，套管塞即座封和錨定在設(shè)計(jì)深度的套管內(nèi)。
解封時(shí)，下專用打撈器與套管塞對(duì)接上提，釋放芯軸與中心管的控制銷釘。芯軸上移時(shí)，首先使套管塞上、下的壓差達(dá)到平衡。上提環(huán)帶動(dòng)中心管上移，膠筒解封。上提釘帶動(dòng)上錐體上移，使卡瓦錨定作用解除。最后套管塞即可順利提出井口。
權(quán)利要求1.一種石油開(kāi)采中使用的高壓可撈壓裂套管塞，包括密封部分、錨定部分和解封部分，其特征在于該套管塞還包括鎖緊裝置和控制裝置，鎖緊裝置由兩對(duì)鋸齒形牙組成，控制裝置由雙鎖塊組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓可撈壓裂套管塞，其特征在于錨定部分由可調(diào)錐度的異向錐體和雙斜面整塊卡瓦及卡瓦套構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2所述的高壓可撈壓裂套管塞，其特征在于該套管塞由鎖緊環(huán)(1)、芯軸(2)、制動(dòng)環(huán)(3)、上規(guī)環(huán)(4)、皮碗(5)、膠筒(6)、中心管(7)、下規(guī)環(huán)(8)、上鎖塊(9)、上錐體(10)、上提銷釘(11)、卡瓦(12)、彈簧(13)、卡瓦套(14)、下錐體(15)、剪釘(16)、限位環(huán))(17)、剪釘(18)、定位釘(19)、彈簧膠筒(20)、卡簧(21)、下鎖塊(22)、鎖套(23)、座封螺釘(24)、上提環(huán)(25)、固定釘(26)、定位釘(27)、堵頭(28)、下接頭(29)、襯環(huán)(30)、密封圈(31)、(32)等組成。
專利摘要高壓可撈壓裂套管塞是一種油田石油開(kāi)采使用的井下工具，用于水力壓裂中封堵下部油層。它包括鎖緊和控制裝置、密封總成、錨定部分和解封機(jī)構(gòu)四部分。該套管塞與現(xiàn)有的壓裂封隔器相比，除具有錨定解封可靠，可撈性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、使用方便的優(yōu)點(diǎn)外，還可以承受很高的工作壓力及較高的工作溫度，其最高工作壓力可達(dá)80MPa，工作溫度為150℃，它為油田深層水力壓裂作業(yè)提供了一種理想的工具。
文檔編號(hào)E21B17/00GK2250417SQ95232650
公開(kāi)日1997年3月26日 申請(qǐng)日期1995年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月6日
發(fā)明者馬大全, 李國(guó)玉, 周來(lái)才, 楊冬梅, 李偉 申請(qǐng)人:遼河石油勘探局鉆采工藝研究院