专利名称：可取式挤灰桥塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田用井下封堵工具，尤其是挤灰封堵作业后仍可取出的井下封堵工具。
背景技术：
在油田勘探开发过程中，尤其是在试油、井下作业、油气层改造、地层测试、注采层位调整等施工过程中，经常需要用井下封堵工具对油、气、水层进行临时性或永久性的封堵，有时，需要挤水泥封堵射孔井段或挤水泥封堵套管外串槽进行二次固井。可取式挤灰桥塞是其中的一种可回收封堵工具，封堵施工时，将其下至井下预定位置，校准深度，由地面控制座封，可根据施工需要进行挤灰作业、临时性或永久性封堵和选择性封堵等，还可以与其它井下工具配合，进行生产井测试、油气层保护、不压井作业等。该桥塞可用专用工具将其取出，经简单保养后重复使用。
中国专利《可取式桥塞》(专利号00 2 20245.x)公开了一种可用油管或电缆送进座封的可取式桥塞。这种桥塞功能齐全，性能稳定，可以与插管式滑套开关等井下工具配合使用，但不能用于挤灰作业，因为，水泥凝固后桥塞无法取出。中美合资四机赛瓦石油钻采设备有限公司(湖北、荆洲)生产的“WSRA”套阀式水泥承留器，造价低，结构简单，可用于二次挤水泥作业，但该工具主要存在以下不足一是该工具采用整体式铸钢卡瓦结构，在大斜度井和水平井中使用时容易发生卡钻；二是挤水泥作业后，不能解封回收。
发明内容
本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足，提供一种结构简单、安全可靠、适用范围广的可取式挤灰桥塞。
本实用新型的目的可以通过以下的技术方案实现参见
图1，可取式挤灰桥塞，由座封及锚定机构、锁定及解封机构、滑套及防粘机构、插管及打捞机构组成，其特征在于，包括(1)座封及锚定机构，由连接头[1]、上接头[3]、心轴[4]、卡瓦锥体[9]、卡瓦[10]、卡瓦筒[11]等组成，连接头[1]与上接头[3]之间用销钉连接，连接头[1]下端与心轴[4]之间用螺纹连接，心轴[4]上部设有环型槽作为“弱点”，以控制桥塞的座封力，胶筒[12]位于桥塞的下部，卡瓦机构处于防砂胶皮[5]与胶筒[12]之间，上接头[3]的上部内台肩处设有豁口；(2)锁定及解封机构，由开口锁环[2]、心轴[4]、解封套[6]、锁块[7]、锁套[8]等组成，心轴[4]套装在锁套[8]中，两者以“弧形”的锁块[7]相连接，锁块[7]的横截面为矩形和梯形的组合体，其矩形部份装在锁套[8]的矩形窗孔内，梯形部份装在心轴[4]的梯形凹槽内，解封套[6]内径等于锁块[7]的外径，开口锁环[2]的内侧与锁套[8]的外侧设有相同的单向锯齿螺纹，解封套[6]的外部设有用于打捞的反扣螺纹，解封套[6]的外台肩处设有凸台，与上接头[3]的上部内台肩处的豁口相对应；(3)滑套及防粘机构，由滑套[13]、密封心轴[15]、防粘层[16]等组成，密封心轴[15]位于桥塞的下部，套装在胶筒[12]内，滑套[13]装在密封心轴[15]内，以“O”形圈与之保持密封，滑套[13]一端设有卡簧结构并设有导液孔，滑套[13]内侧设有环形槽，密封心轴[15]的下部为锥形，其表面设有防粘层[16]，防粘层用硫化胶皮或其他有机材料制造；(4)插管及打捞机构，由球座[17]、打捞筒[18]、卡环[19]、弹簧[20]、打捞滑块[21]、插管总成[22]等组成，球座[17]装在插管总成[22]内侧，打捞筒[18]一端套装在插管总成[22]上部，并以“O”形圈保持密封，打捞筒[18]由液力推动，其行程由卡环[19]控制，插管总成[22]中部装有“O”或“V”密封圈，与心轴[4]内侧保持密封，插管总成[22]下部设有凸台，与滑套[13]内侧的环形槽相配合，打捞滑块[21]内侧设有与解封套[6]外侧相同的反扣螺纹，打捞滑块[21]与打捞筒[18]之间及打捞筒[18]与插管总成[22]之间均不能有相对转动。
本实用新型的目的还可以通过以下技术方案来实现参见图2，图3，所述的密封心轴[15]可简化为密封心轴[15’]和密封心轴[15”]，桥塞可方便地改装成常规桥塞(心轴封闭)和掛壁式桥塞(心轴贯通)。
可取式挤灰桥塞的工作过程是座封将可取式挤灰桥塞与座封工具相连接并下入井下预定位置，校准深度，启动座封工具，推动上接头[3]向下运动剪断销钉，卡瓦锥体[9]推动桥塞卡瓦[10]咬紧套管内壁，压缩桥塞胶筒[12]密封套管环形空间，同时开口锁环[2]、锁套[8]相互啮合，桥塞内部结构自锁，解封套[6]的外螺纹露出桥塞顶面。当拉力超过心轴上“弱点”的抗拉极限时，弱点被拉断，连接头[1]随着座封工具起出地面，可取式挤灰桥塞座封在井下预定位置。
挤灰下入插管工具，插入可取式挤灰桥塞，打开滑套开关进行挤灰作业，挤灰作业结束后，上提管柱拔出插管，待灰浆凝固。
解封灰浆初凝后，从地面向管柱内投球，使金属球座在球座[17]上，用泵车向管柱内打压，迫使球座[17下移，液压通过传压孔作用在打捞筒[18]上，打捞筒[18]随之下移并被卡簧[19]锁定，接着下放管柱，打捞筒[18]内的打捞滑块[21]抓住解封套[6]的外螺纹，并缓慢上提管柱，锁块[7]滑出心轴[4]的梯形槽，解除桥塞自锁，胶筒[12]收缩，卡瓦锥体[9]上行并带动卡瓦[10]退回卡瓦外筒[11]中，桥塞解封，其总成随插管工具起出地面，经简单保养后可重复使用。
本实用新型相比现有技术具有以下优点1.座封方式灵活桥塞可以用电缆式送进工具或液压座封工具送进、座封，只要视具体井况选择座封工具即可。
2.座封控制准确桥塞座封力由心轴上的“弱点”控制，确保桥塞安全座封，同时，送进工具在任何复杂情况下均能安全起出井筒。
3.防卡性能稳定卡瓦部分采用内置式卡瓦结构，桥塞在井筒中起下时不易遇阻遇卡，可以在任意斜度的井中安全使用。桥塞的下部设置独特的防粘结结构，水泥凝固后仍可取出。
4.锚定机构独特该桥塞利用卡瓦、卡瓦锥体、卡瓦外筒的巧妙结合，使单组卡瓦具有良好的双向承压能力，可适用于各种级别的套管。
5.解封机构可靠桥塞解封既可多功能挤灰插管，也可以用专门的解封工具进行。桥塞解封按锁定机构、密封机构、卡瓦机构的顺序逐级进行，不管桥塞上下压力是否平衡，所需解封力均很小。
6、使用范围广泛该桥塞配备多功能挤灰插管，可进行挤灰作业，待灰浆初凝后，直接用插管工具将桥塞取出，经简单保养后重复使用。该桥塞只需更换密封心轴，即可方便地改装成常规桥塞(心轴封闭)和掛壁式桥塞(心轴贯通)，用于油气水井的临时性或永久性封堵、选择性封堵、生产井测试、油气层保护、不压井作业等。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型(实施例1)的结构示意图；图2是本实用新型(实施例2)的结构示意图；图3是本实用新型(实施例3)的结构示意图；图4是桥塞锁定机构的局部放大图；图5是桥塞解封机构的局部放大图。
图中各标号的说明如下连接头[1] 开口锁环[2] 上接头[3] 心轴[4] 防砂胶皮[5]解封套[6] 锁块[7] 锁套[8] 卡瓦锥体[9] 卡瓦[10]卡瓦筒[11]胶筒[12] 滑套[13]O型圈[14]密封心轴[15]防粘层[16]球座[17] 打捞筒[18] 卡环[19] 弹簧[20]打捞滑块[21] 插管总成[22]具体实施方式
结合附图详细说明本实用新型的实施例(实施例1)参见
图1、图4、图5。可取式挤灰桥塞，由座封及锚定机构、锁定及解封机构、滑套及防粘机构、插管及打捞机构组成，其特征在于，包括(1)座封及锚定机构，由连接头[1]、上接头[3]、心轴[4]、卡瓦锥体[9]、卡瓦[10]、卡瓦筒[11]等组成，连接头[1]与上接头[3]之间用销钉连接，连接头[1]下端与心轴[4]之间用螺纹连接，心轴[4]上部设有环型槽作为“弱点”，以控制桥塞的座封力，胶筒[12]位于桥塞的下部，卡瓦机构处于防砂胶皮[5]与胶筒[12]之间，这样，挤灰作业时，灰浆不会进入卡瓦机构，确保挤灰作业后桥塞能正常解封，上接头[3]的上部内台肩处设有豁口；(2)锁定及解封机构，由开口锁环[2]、心轴[4]、解封套[6]、锁块[7]、锁套[8]等组成，心轴[4]套装在锁套[8]中，两者以“弧形”的锁块[7]相连接，锁块[7]的横截面为矩形和梯形的组合体，其矩形部份装在锁套[8]的矩形窗孔内，梯形部份装在心轴[4]的梯形凹槽内，解封套[6]内径等于锁块[7]的外径，开口锁环[2]的内侧与锁套[8]的外侧设有相同的单向锯齿螺纹，解封套[6]的外部设有用于打捞的反扣螺纹，解封套[6]的外台肩处设有凸台，与上接头[3]的上部内台肩处的豁口相对应，以防解封套[6]与上接头[3]之间有相对转动；
(3)滑套及防粘机构，由滑套[13]、密封心轴[15]、防粘层[16]等组成，密封心轴[15]位于桥塞的下部，套装在胶筒[12]内，滑套[13]装在密封心轴[15]内，以“O”形圈与之保持密封，滑套[13]一端设有卡簧结构并设有导液孔，滑套[13]内侧设有环形槽，密封心轴[15]的下部为锥形，其表面设有防粘层[16]，防粘层用硫化胶皮或其他有机材料制造，桥塞下部的水泥凝固后，防粘层与水泥粘结，当桥塞上提解封时，防粘层很容易被破坏，确保桥塞安全解封；(4)插管及打捞机构，由球座[17]、打捞筒[18]、卡环[19]、弹簧[20]、打捞滑块[21]、插管总成[22]等组成，球座[17]装在插管总成[22]内侧，打捞筒[18]一端套装在插管总成[22]上部，并以“O”形圈保持密封，打捞筒[18]由液力推动，其行程由卡环[19]控制，插管总成[22]中部装有“O”或“V”密封圈，与心轴[4]内侧保持密封，插管总成[22]下部设有凸台，与滑套[13]内侧的环形槽相配合，打捞滑块[21]内侧设有与解封套[6]外侧相同的反扣螺纹，供桥塞解封时使用，当解封遇卡时，可以正转管柱，倒开反扣螺纹，打捞滑块[21]与打捞筒[18]之间及打捞筒[18]与插管总成[22]之间均不能有相对转动。
权利要求1.可取式挤灰桥塞，由座封及锚定机构、锁定及解封机构、滑套及防粘机构、插管及打捞机构组成，其特征在于，包括(1)座封及锚定机构，由连接头[1]、上接头[3]、心轴[4]、卡瓦锥体[9]、卡瓦[10]、卡瓦筒[11]等组成，连接头[1]与上接头[3]之间用销钉连接，连接头[1]下端与心轴[4]之间用螺纹连接，心轴[4]上部设有环型槽作为“弱点”，以控制桥塞的座封力，胶筒[12]位于桥塞的下部，卡瓦机构处于防砂胶皮[5]与胶筒[12]之间，上接头[3]的上部内台肩处设有豁口；(2)锁定及解封机构，由开口锁环[2]、心轴[4]、解封套[6]、锁块[7]、锁套[8]等组成，心轴[4]套装在锁套[8]中，两者以“弧形”的锁块[7]相连接，锁块[7]的横截面为矩形和梯形的组合体，其矩形部份装在锁套[8]的矩形窗孔内，梯形部份装在心轴[4]的梯形凹槽内，解封套[6]内径等于锁块[7]的外径，开口锁环[2]的内侧与锁套[8]的外侧设有相同的单向锯齿螺纹，解封套[6]的外部设有用于打捞的反扣螺纹，解封套[6]的外台肩处设有凸台，与上接头[3]的上部内台肩处的豁口相对应；(3)滑套及防粘机构，由滑套[13]、密封心轴[15]、防粘层[16]等组成，密封心轴[15]位于桥塞的下部，套装在胶筒[12]内，滑套[13]装在密封心轴[15]内，以“O”形圈与之保持密封，滑套[13]一端设有卡簧结构并设有导液孔，滑套[13]内侧设有环形槽，密封心轴[15]的下部为锥形，其表面设有防粘层[16]，防粘层用硫化胶皮或其他有机材料制造；(4)插管及打捞机构，由球座[17]、打捞筒[18]、卡环[19]、弹簧[20]、打捞滑块[21]、插管总成[22]等组成，球座[17]装在插管总成[22]内侧，打捞筒[18]一端套装在插管总成[22]上部，并以“O”形圈保持密封，打捞筒[18]由液力推动，其行程由卡环[19]控制，插管总成[22]中部装有“O”或“V”密封圈，与心轴[4]内侧保持密封，插管总成[22]下部设有凸台，与滑套[13]内侧的环形槽相配合，打捞滑块[21]内侧设有与解封套[6]外侧相同的反扣螺纹，打捞滑块[21]与打捞筒[18]之间及打捞筒[18]与插管总成[22]之间均不能有相对转动。
2.根据权利要求1所述的可取式挤灰桥塞，其特征在于所述的密封心轴[15]可简化为密封心轴[15’]和密封心轴[15”]，桥塞可方便地改装成常规桥塞和掛壁式桥塞。
专利摘要可取式挤灰桥塞，属于油田用井下封堵工具。桥塞由座封及锚定机构、锁定及解封机构、滑套及防粘机构、插管及打捞机构等四大部分组成，该桥塞可用油管或电缆送进座封，内设自锁定机构，可实现可靠的双向密封，配备多功能插管，挤灰作业后，可将桥塞取出，经简单保养后重复使用。该桥塞只需更换密封心轴，即可方便地改装成常规桥塞(心轴封闭)和挂壁式桥塞(心轴贯通)，用于油、气、水井临时性或永久性封堵和选择性封堵，还可以与其它井下工具配合，进行生产井测试、油气层保护、不压井作业等。
文档编号E21B33/134GK2707952SQ200320110198
公开日2005年7月6日 申请日期2003年10月16日 优先权日2003年10月16日
发明者徐建 申请人:徐建