一种带插入式锁紧机构可溶桥塞的制作方法

本技术涉及石油天然气行业中的井下工具，具体地，涉及一种带插入式锁紧机构可溶桥塞。

背景技术：

1、在油气井增产作业中，最常用的措施是压裂，可溶桥塞压裂具有高效性，安全性，施工成本更低的特点。

2、2020年中国可溶解压裂桥塞市场规模达到了1.37亿元，预计2027年可以达到到3.72亿元，未来几年年复合增长率(cagr)为14.19％(2021-2027)。中国的可溶桥塞市场的发展受益于页岩气的发展。页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效能源。页岩气的应用价值页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，其成份和用途与常规天然气相同，是常规天然气的替代品。页岩气可替代煤用于工厂采暖、生产用锅炉、热电厂燃气轮机锅炉、发电、居民生活用燃料、化工工业等，还可替代汽车用油等。随着中国页岩气探明储量的增长，以及国家对页岩气的重视，未来市场还会继续持续保持增长。可溶解压裂塞的直径通常在4.5到5.5英寸之间，长度在22到30英寸之间。单个井眼需要10到40个多部件压裂塞来加压和射孔多个油气生产层。可溶性桥塞技术无需任何干预作业而实现井筒全通径，有效解决了快钻式复合桥塞依赖连续油管钻磨和大通径桥塞无法满足生产测井要求的难题，适应了我国开采油气井水平井分段压裂的发展趋势。

3、在大量的使用可溶桥塞进行油气井压裂作业后，申请人发现，单卡瓦可溶桥塞坐封后，桥塞受到压力波动的影响，锥体与引鞋(引头)易被压力分离，导致桥塞失效。

4、已公开先行专利cn2023205951972。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本申请提供一种带插入式锁紧机构可溶桥塞。

2、本申请公开的一种带插入式锁紧机构可溶桥塞包括：锥体、密封环、卡瓦及引鞋；锥体呈圆锥台状，其内部设有轴向设置的通道，密封环套设于锥体外壁，卡瓦套设于锥体顶面的一端，引鞋位于卡瓦背向锥体的一端，并与卡瓦连接；锥体内壁具有第一螺纹齿，引鞋外壁具有第二螺纹齿，锥体与引鞋连接时，锥体与引鞋形成单向移动配合。

3、优选地，锥体外壁具有第三螺纹齿，卡瓦内壁具有第四螺纹齿，锥体与卡瓦形成单向移动配合，且锥体相对卡瓦与引鞋单向移动方向相同。

4、优选地，引鞋包括引环及棘爪，引环位于卡瓦背向锥体的一端，并与卡瓦抵接，棘爪位于引环与锥体之间，并与引环连接，且卡瓦套设于棘爪外，第二螺纹齿位于棘爪外壁。

5、优选地，棘爪外壁环设有第一凸台，卡瓦内壁设有第二凸台，第一凸台位于第二凸台与引环之间。

6、优选地，棘爪包括固定部及弹性部，固定部与引环连接，第一凸台位于固定部，第二螺纹齿位于弹性部，弹性部具有割缝，割缝由固定部远离引环的方向向固定部靠近引环的方向延伸。

7、优选地，割缝具有4-8个。

8、优选地，割缝由固定部背向引环的一端延伸至固定部面向引环的一端。

9、优选地，多个割缝等距间隔分布。

10、优选地，棘爪具有引流件，引流件环设于棘爪，引流件由棘爪背向引环的方向向棘爪面向引环的方向外径逐渐增大。

11、优选地，第一螺纹齿及第二螺纹齿均具有多圈。

12、本申请的有益效果在于：通过设置第一螺纹齿与第二螺纹齿，使得坐封后，桥塞的锥体和引鞋相互锁紧，桥塞整体不易分离，桥塞在坐封后整体结构更加稳定，有效避免了因压力波动，桥塞的零件出现分离导致失效的情况，质量更加可靠，相比其他单卡瓦桥塞，其可以承受一部分来自井底朝上的压力，可媲美双卡瓦可溶桥塞，此外，插入式锁紧机构可溶桥塞结构简单，在保证产品质量、性能可靠的前提下，生产成本更低，到达了降本增效的策略。

技术特征：

1.一种带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，包括锥体(1)、密封环(2)、卡瓦(3)及引鞋(4)；所述锥体(1)呈圆锥台状，其内部设有轴向设置的通道，所述密封环(2)套设于所述锥体(1)外壁，所述卡瓦(3)套设于所述锥体(1)顶面的一端，所述引鞋(4)位于所述卡瓦(3)背向所述锥体(1)的一端，并与所述卡瓦(3)连接；所述锥体(1)内壁具有第一螺纹齿(11)，所述引鞋(4)外壁具有第二螺纹齿(425)，所述锥体(1)与所述引鞋(4)连接时，所述锥体(1)与所述引鞋(4)形成单向移动配合。

2.根据权利要求1所述的带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，所述锥体(1)外壁具有第三螺纹齿(13)，所述卡瓦(3)内壁具有第四螺纹齿(31)，所述锥体(1)与所述卡瓦(3)形成单向移动配合，且所述锥体(1)相对所述卡瓦(3)与所述引鞋(4)单向移动方向相同。

3.根据权利要求1所述的带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，所述引鞋(4)包括引环(41)及棘爪(42)，所述引环(41)位于所述卡瓦(3)背向所述锥体(1)的一端，并与所述卡瓦(3)抵接，所述棘爪(42)位于所述引环(41)与所述锥体(1)之间，并与所述引环(41)连接，且所述卡瓦(3)套设于所述棘爪(42)外，所述第二螺纹齿(425)位于所述棘爪(42)外壁。

4.根据权利要求3所述的带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，所述棘爪(42)外壁环设有第一凸台(421)，所述卡瓦(3)内壁设有第二凸台(32)，所述第一凸台(421)位于所述第二凸台(32)与所述引环(41)之间。

5.根据权利要求4所述的带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，所述棘爪(42)包括固定部(422)及弹性部(423)，所述固定部(422)与所述引环(41)连接，所述第一凸台(421)位于所述固定部(422)，所述第二螺纹齿(425)位于所述弹性部(423)，所述弹性部(423)具有割缝(4221)，所述割缝(4221)由所述固定部(422)远离所述引环(41)的方向向所述固定部(422)靠近所述引环(41)的方向延伸。

6.根据权利要求5所述的带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，所述割缝(4221)具有4-8个。

7.根据权利要求5所述的带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，所述割缝(4221)由所述固定部(422)背向所述引环(41)的一端延伸至所述固定部(422)面向所述引环(41)的一端。

8.根据权利要求6所述的带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，多个所述割缝(4221)等距间隔分布。

9.根据权利要求3所述的带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，所述棘爪(42)具有引流件(424)，所述引流件(424)环设于所述棘爪(42)，所述引流件(424)由所述棘爪(42)背向所述引环(41)的方向向所述棘爪(42)面向所述引环(41)的方向外径逐渐增大。

10.根据权利要求1所述的带插入式锁紧机构可溶桥塞，其特征在于，所述第一螺纹齿(11)及所述第二螺纹齿(425)均具有多圈。

技术总结
本申请提供一种带插入式锁紧机构可溶桥塞，涉及石油天然气行业中的井下工具技术领域，带插入式锁紧机构可溶桥塞包括锥体、密封环、卡瓦及引鞋；锥体呈圆锥台状，其内部设有轴向设置的通道，密封环套设于锥体外壁，卡瓦套设于锥体顶面的一端，引鞋位于卡瓦背向锥体的一端，并与卡瓦连接；锥体内壁具有第一螺纹齿，引鞋外壁具有第二螺纹齿，通过设置第一螺纹齿与第二螺纹齿，使得坐封后，桥塞的锥体和引鞋相互锁紧，桥塞整体不易分离，桥塞在坐封后整体结构更加稳定，有效避免了因压力波动，桥塞的零件出现分离导致失效的情况，质量更加可靠，相比其他单卡瓦桥塞，其可以承受一部分来自井底朝上的压力，可媲美双卡瓦可溶桥塞。

技术研发人员：王金龙,李良辉,赖伟华,庞瑞杰,李江平,梁金文,周茂勇,蒋砚
受保护的技术使用者：百勤能源科技（惠州）有限公司
技术研发日：20240226
技术公布日：2025/1/13