[发明专利]一种液压式小通径油管坐封桥塞

说明书

本发明涉及采油管桥塞技术领域，且公开了一种液压式小通径油管坐封桥塞，包括组合胶筒、中心管、下锥体、卡瓦环、卡瓦座、锚定铸铁和钢丝圈，组合胶筒的内部套设有中心管，组合胶筒的一端设有下锥体，且下锥体与中心管活动套接。本发明通过在两个卡瓦环之间设置剪板，使得下锥体下行撑开卡瓦环的过程中，同时由下锥体撑开剪板，使得剪板的薄壁端顶起钢丝圈，以剪板的支点部位提供钢丝圈的剪切点，从而，撑开卡瓦环的过程中，将原克服钢丝圈的抗拉强度断裂转变为克服钢丝圈的抗剪强度断裂，下锥体下行同等距离下，本发明更容易使钢丝圈断裂，使得卡瓦环在钢丝圈断裂时具备较小的势能储备，进而锚定铸铁更加缓和的与井筒内壁紧压贴合。

技术领域

本发明涉及采油管桥塞技术领域，具体为一种液压式小通径油管坐封桥塞。

背景技术

桥塞在油气开采领域发挥重要的作用，其主要用以封层技术。所谓封层技术就是分层试油、分层压裂酸化、分层防砂、分层注水、分层生产及封闭水层、封闭干层和封闭废弃层等的一项重要的作业过程。

桥塞由坐封机构、密封机构和锚定机构三大部分组成，当桥塞进入井筒设计位置时，由坐封工具施压，推动压环下行，将上卡瓦座及上卡瓦处的剪钉剪断，上卡瓦座及上卡瓦将上锥体处剪钉剪断并同步下行，压缩下卡瓦张开，组合胶筒产生管的径向变形并继续下行，依次剪断下锥体及卡瓦剪钉，上、下卡瓦及胶筒组件同步继续张开，实现桥塞锚定及封隔套管上下环形空间，实现分层目的。

现有技术中，为保障卡瓦在运输时稳定以及在下入井筒时误坐封，而在卡瓦的外表面设一圈钢丝，如图1中的钢丝圈(7)所示，在由下锥体撑开卡瓦的初始阶段，需要先撑断钢丝，再撑开卡瓦片，但是，由于钢丝具备一定的抗拉强度，撑断钢丝的过程实则是一个储能过程，当钢丝断裂的瞬间，卡瓦片在具备下锥体下行所提供的势能外，还额外具备与钢丝抗拉强度同等大小的势能，使得卡瓦片在钢丝断裂瞬间，获得的势能剧增，势能转化为动能瞬间冲击井筒内壁，不仅易造成井筒内壁损伤，而且，卡瓦片上用于锚定的铸铁波纹片会因瞬时撞击井筒内壁产生受力不均，导致接下来的铸铁挤压变形无法同步而产生多组铸铁锚固不均的现象，在后续采油压力差的周期性冲击下，易造成锚定机构松动，影响封层效果的长效性。

发明内容

针对背景技术中提出的现有油管桥塞在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种液压式小通径油管坐封桥塞，具备卡瓦锚定更加稳固长效的优点，解决了上述背景技术中提出的因卡瓦撑断钢丝圈时储备势能导致卡瓦上的铸铁锚固不稳定的问题。

本发明提供如下技术方案：一种液压式小通径油管坐封桥塞，包括组合胶筒、中心管、下锥体、卡瓦环、卡瓦座、锚定铸铁和钢丝圈，所述组合胶筒的内部套设有中心管，所述组合胶筒的一端设有下锥体，且下锥体与中心管活动套接，所述中心管的外部套设有卡瓦环和卡瓦座，所述卡瓦环由多个卡瓦片环形阵列排布组成，卡瓦环与下锥体的锥形面相适配套接，所述卡瓦环的单个卡瓦片上嵌设有锚定铸铁，所述卡瓦环的外部套设有钢丝圈，所述钢丝圈位于卡瓦环外部开设的凹槽内，所述卡瓦环的每两个单卡瓦片之间设有一个剪板，所述剪板的长度与卡瓦环的单卡瓦片长度相同，所述下锥体的锥形面由卡瓦锥面和剪切锥面组成，所述卡瓦锥面与卡瓦环的内壁斜面相适配接触连接，所述剪切锥面与剪板的一侧斜边相适配接触连接，所述剪板的两侧设为倾斜面，且倾斜面与卡瓦环的单卡瓦片侧面相适配。

优选的，所述剪切锥面的斜率大于卡瓦锥面的斜率。

优选的，所述钢丝圈的截面大小间接布置，所述钢丝圈中截面大的部分位于卡瓦环外壁的凹槽内，所述钢丝圈中截面小的部分位于卡瓦环的两个单卡瓦片间隙处，所述钢丝圈中截面大的部分与截面小部分连接处采用变截面线性过渡。

优选的，所述锚定铸铁的锯齿高度沿着下锥体下行方向逐渐增大且最大高度与组合胶筒的外壁处于相同水平面高度。

本发明具备以下有益效果：