一种大斜度井或水平井用可捞桥塞及配套坐封工具的制作方法

本实用新型涉及油田井下开采封堵技术领域，尤其涉及一种大斜度井或水平井用可捞桥塞及配套坐封工具。

背景技术：

可捞桥塞是一种油田井下封堵工具，特别在直井或井斜角不大的井中有着广泛的应用。但对于大斜度井或水平井的封堵作业时斜井段常常会遇阻，一旦遇阻就要起管柱上来，大大增加了施工成本。

技术实现要素：

针对上述问题，本申请提供了一种大斜度井或水平井用可捞桥塞及配套坐封工具。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种大斜度井或水平井用可捞桥塞，包括：上连接头、钢球、张力棒、解封头、芯轴、胶筒、胶筒座、隔环、上规环、下规环、开口锁环、锁定接头、锁套、卡瓦筒、卡瓦和卡瓦锥体，其中：

所述上连接头上设有内孔，所述钢球置于所述内孔中；

所述上连接头的一端设有内密封槽，内密封槽内嵌有第一o型圈，所述上连接头的另一端与所述张力棒的一端连接，所述张力棒的另一端与所述芯轴的一端连接，所述芯轴的一端设有外密封槽，外密封槽内嵌有第二o型圈；

所述上连接头的中部外圆上套设有解封头，所述上规环的一端与锁套连接并插设于所述解封头的内孔中，所述解封头与所述上规环配合处设有解封剪钉，所述锁套内旋有与端部平齐的开口锁环，所述上规环的外部连接有锁定接头，所述锁定接头上设有剪钉孔，剪钉孔内安装有对称的坐封剪钉；

所述芯轴的外圆上套设有胶筒座，所述胶筒座的外圆上依次套设有下规环、胶筒、隔环和胶筒，所述胶筒座远下规环的一端与所述上规环的另一端连接，所述芯轴的上端外圆上设有与开口锁环内锁齿匹配的外锁齿；

所述芯轴的另一端外圆上依次套设有卡瓦筒、卡瓦和卡瓦锥体，所述卡瓦锥体的一端与所述下规环连接，所述卡瓦锥体另一端的燕尾与所述卡瓦的燕尾槽相匹配并能够在所述卡瓦筒的内外收放。

优选地，所述锁套的外圆上设有锁块台阶圆，与锁套连接的所述上规环的一端设有外槽和锁块槽，所述外槽内嵌有防砂圈，所述锁块槽与所述锁块台阶圆对应并安装有对称的锁块。

优选地，所述上连接头的另一端与所述张力棒的一端采用螺纹连接，所述张力棒的另一端与所述芯轴的一端采用螺纹连接；所述上规环通过外部螺纹与所述锁定接头的内螺纹连接；所述卡瓦锥体与所述下规环采用螺纹连接，所述卡瓦筒与所述芯轴采用螺纹连接。

优选地，所述卡瓦筒的末端设有带弧度的导向头。

本实用新型还提供了上述一种大斜度井或水平井用可捞桥塞的配套坐封工具，包括：上接头、上接头芯轴、上活塞、活塞芯轴、下活塞和外筒，所述上接头设有外密封槽，外密封槽内嵌有第三o型圈，所述上接头与所述上接头芯轴的一端连接，所述上接头芯轴的另一端与活塞芯轴的一端连接，所述活塞芯轴的一端外圆上套设有上活塞，另一端外圆上套设有下活塞，所述上接头接设有外筒。

优选地，所述上接头与所述上接头芯轴的一端螺纹连接，所述上接头芯轴的另一端与所述活塞芯轴的一端螺纹连接，所述外筒通过一端的螺纹与所述上接头螺纹连接。

优选地，所述上活塞设有内密封槽和外密封槽，所述上活塞的内密封槽和外密封槽内分别嵌有第四o型圈和第五o型圈，所述活塞芯轴上设有内密封槽和外密封槽，所述活塞芯轴的内密封槽和外密封槽内分别嵌有第六o型圈和第七o型圈，所述下活塞设有内密封槽和外密封槽，所述下活塞的内密封槽和外密封槽内分别嵌有第八o型圈和第九o型圈。

优选地，所述的外筒在外圆上、下端径向上设有对称的扶正块。

优选地，所述的配套坐封工具的活塞芯轴与所述可捞桥塞的上连接头螺纹连接。

优选地，所述可捞桥塞通过在锁定接头的剪钉孔中对称安装一对较已安装的坐封剪钉更长的坐封剪钉与所述坐封工具外筒的“u”形槽固定。

本实用新型提供的大斜度井或水平井用可捞桥塞及配套坐封工具在设计上充分考虑大斜度井或水平井井斜角的客观因素，与现有技术相比，具有以下明显技术效果：

(一)工具整体结构紧凑，可捞桥塞与配套坐封工具连接后整体长度比常规桥塞短很多。

(二)在配套坐封工具上设计扶正块，防止可捞桥塞在斜井段或水平段遇阻导致提前坐封。

(三)在可捞桥塞最下端卡瓦筒处设计带弧度的导向头，减少前端导向部分的棱角，以避免与套管壁的刮擦，方便通过斜井段。

附图说明

图1.本实用新型一种大斜度井或水平井用可捞桥塞结构示意图，其中：

1-上连接头；2-第一o型圈；3-坐封剪钉；4-锁定接头；5-钢球；6-解封头；7-防砂圈；8-解封剪钉；9-锁块；10-上规环；11-锁套；12-开口锁环；13-张力棒；14-隔环；15-胶筒；16-胶筒座；17-下规环；18-第二o型圈；19-芯轴；20-卡瓦锥体；21-卡瓦；22-卡瓦筒，2201-导向头。

图2.本实用新型可捞桥塞在大斜度井或水平井的封堵状态示意图。

图3.本实用新型一种大斜度井或水平井用可捞桥塞的配套坐封工具结构示意图，其中：

23-上接头；24-第三o型圈；25-上接头芯轴；26-第四o型圈；27-第五o型圈；28-上活塞；29-外筒，2901-对称扶正块；30-活塞芯轴；31-第六o型圈；32-第七o型圈；33-下活塞；34-第八o型圈；35-第九o型圈。

图4.本实用新型一种大斜度井或水平井用可捞桥塞及配套坐封工具整体结构示意图，其中：

a-配套坐封工具；b-可捞桥塞。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下述的“上”、“下”是基于可捞桥塞和配套坐封工具通常使用时在竖直方向上的相对位置的描述，并非是对部件本身的限定。

(一)可捞桥塞的结构及组装

本实用新型一种大斜度井或水平井用可捞桥塞的结构如图1所示，按照功能划分，主要包括：

坐封机构，包括上连接头1、钢球5、张力棒13、芯轴19、坐封剪钉3、锁定接头4等；

锚定机构，包括卡瓦锥体20、卡瓦21、卡瓦筒22；

密封机构，包括隔环14、胶筒15、胶筒座16等；

锁紧机构，包括锁套11、开口锁环12、芯轴19上的外锁齿等；

解封机构，包括解封头6、解封剪钉8、锁块9、上规环10等。

其中：

上连接头1上设有内孔，钢球5置于所述内孔中；

上连接头1的一端设有内密封槽，内密封槽内嵌有第一o型圈2，上连接头1的另一端与张力棒13的一端螺纹连接，张力棒13的另一端与芯轴19的一端螺纹连接，芯轴19的一端设有外密封槽，外密封槽内嵌有第二o型圈18；

上连接头1的中部外圆上套设有解封头6，上规环10的一端设有外槽，外槽内嵌有防砂圈7，上规环10的一端还设有锁块槽，锁块槽与锁套11外圆上设置的锁块台阶圆对应、安装有对称的锁块9并与锁套11连接并插设于解封头6的内孔中，解封头6与上规环10配合处设有解封剪钉8，锁套11内旋有与端部平齐的开口锁环12，上规环10的外部螺纹与锁定接头4的内螺纹连接，锁定接头4上设有剪钉孔，剪钉孔内安装有对称的坐封剪钉3，坐封剪钉3优选设计有6只，其中有4只相对较短的坐封剪钉对称安装，另有2只相对较长的坐封剪钉与坐封工具外筒“u”形槽匹配，暂不安装；

芯轴19的外圆上套设有胶筒座16，胶筒座16的外圆上依次套设有下规环17、胶筒15、隔环14和胶筒(与胶筒15相同)，胶筒座16远下规环17的一端与上规环10的另一端连接，芯轴19的上端外圆上设有与开口锁环12的内锁齿匹配的外锁齿，以通过内、外锁齿之间的啮合实现锁紧；

芯轴19的另一端外圆上依次套设有卡瓦筒22、卡瓦21和卡瓦锥体20，卡瓦锥体20的一端与下规环17螺纹连接，卡瓦锥体20另一端的燕尾与卡瓦21的燕尾槽相匹配并能够在卡瓦筒22的内外收放，卡瓦筒22与芯轴19螺纹连接并在末端设有带弧度的导向头2201。

其组装步骤如下：

1、将上连接头1的一端内密封槽嵌入第一o型圈2，另一端与张力棒13螺纹连接上紧；解封头6套至上连接头1的中部外圆上；

2、将开口锁环12旋入锁套11的内齿中，端部齐平；将防砂圈7嵌入上规环10的外槽中，将上规环10的锁块槽与锁套11外圆上的锁块台阶圆对应上，安装上对称的锁块9后将此组件插入解封头6的内孔中，解封头6与上规环10的配合处上好解封剪钉8；上规环10外部螺纹与锁定接头4内螺纹连接上紧，锁定接头4的剪钉孔对称安装上短的坐封剪钉3(预留两只对称的长坐封剪钉不安装)；

3、将芯轴19外密封槽嵌入第二o型圈18后与张力棒13螺纹连接上紧；将下规环17及胶筒组合(胶筒15、隔环14、胶筒15)依次套至胶筒座16的外圆上，再将胶筒座16套至芯轴19的外圆上(内外键槽对应)，且一端螺纹与上规环10螺纹连接上紧；

4、将卡瓦锥体20、卡瓦21、卡瓦筒22三件组装到一起，使得卡瓦21的燕尾槽与卡瓦锥体20的燕尾匹配，要求卡瓦锥体20及卡瓦21在卡瓦筒22内外收放自如；此组合件套至芯轴19的一端外圆上，卡瓦锥体20与下规环17螺纹连接上紧，卡瓦筒22与芯轴19螺纹连接上紧。

5、将钢球5置入上连接头1的内孔中。

上述可捞桥塞在大斜度井或水平井的封堵状态如图2所示。

(二)配套坐封工具的结构及组装

上述可捞桥塞的配套坐封工具的结构如图3所示，主要包括：

上接头23、上接头芯轴25、上活塞28、活塞芯轴30、下活塞33和外筒29，上接头23设有外密封槽，外密封槽内嵌有第三o型圈24，上接头23与上接头芯轴25的一端螺纹连接，上接头芯轴25的另一端与活塞芯轴30的一端螺纹连接，活塞芯轴30的一端外圆上套设有上活塞28，上活塞28设有内密封槽和外密封槽，该内密封槽和外密封槽内分别嵌有第四o型圈26和第五o型圈27，活塞芯轴30上设有内密封槽和外密封槽，该内密封槽和外密封槽内分别嵌有第六o型圈31和第七o型圈32，活塞芯轴30的另一端外圆上套设有下活塞33，下活塞33上设有内密封槽和外密封槽，该内密封槽和外密封槽内分别嵌有第八o型圈34和第九o型圈35，上接头23接设有外筒29，外筒29为圆柱形，外筒29通过一端的螺纹与上接头23螺纹连接并在外圆上、下端径向上设有一对对称扶正块2901。

其组装步骤如下：

1、将上接头23外部密封槽嵌入第三o型圈24，上接头芯轴25一端与上接头23螺纹连接上紧；

2、将上活塞28的内、外密封槽分别嵌入第四o型圈26及第五o型圈27后套至上接头芯轴25的外圆上；将活塞芯轴30的内、外密封槽分别嵌入第六o型圈31(同结构26)及第七o型圈32，并与上接头芯轴25另一端螺纹连接上紧；

3、下活塞33的内、外密封槽分别嵌入第八o型圈34(同结构26)及第九o型圈35(同结构32)，并套至活塞芯轴30的外圆上。

4、最后将外筒29一端螺纹与上接头23的螺纹连接上紧。

(三)配套坐封工具a与可捞桥塞b的连接

将配套坐封工具a的活塞芯轴30与可捞桥塞的上连接头1的螺纹进行连接，用手或管钳将螺纹旋至可捞桥塞b与配套坐封工具a的端面接触即可(切勿用管钳硬拧，以防剪断可捞桥塞坐封剪钉)，使坐封工具外筒29的“u”形槽与可捞桥塞上未安装坐封剪钉的孔对中，装上两颗备用的长坐封剪钉，以防可捞桥塞b与配套坐封工具a连接脱落。

工作原理

坐封：用油管将已连接好配套坐封工具a的可捞桥塞b送到井下预定位置，校准深度。在地面用泵车向油管内加压，配套坐封工具a的上活塞28、下活塞33均向下运动，推动可捞桥塞b的卡瓦21外放咬紧套管内壁，压缩可捞桥塞b的胶筒15密封套管环空，即胶筒密封同时卡瓦锚定。与此同时，开口锁环12下行到芯轴19上端外圆的外锁齿处，开口锁环12的内锁齿与外锁齿啮合进入锁定状态，防止密封胶筒回弹。可捞桥塞b内部结构自锁后，拉断张力棒，配套坐封工具a随油管起出井口，可捞桥塞b牢牢卡封在井下预定位置。

解封：用油管下入专门的解封工具(桥塞捞矛)，抓住可捞桥塞b的解封头6，上提管柱，解除可捞桥塞b自锁，胶筒15收缩，卡瓦21退回卡瓦筒22中，可捞桥塞b解封，并随油管起至地面。

可以理解的是，本申请的目的是提供一种新的结构形式，其具体结构组件根据整体结构及功能要求可以从现有的零部件中选用，例如，上述第一o型圈至第九o型圈的规格可以相同或不同，具体可根据其所在部件的规格进行选择，在此不做具体限定。同样，各个零部件之间的组装连接也是本领域技术人员通过常规技术手段便可实施的。

此外，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。