[发明专利]自动泄压平衡式坐封工具及其坐封方法

说明书

本发明公开了一种自动泄压平衡式坐封工具及其坐封方法，工具包括芯杆、滑套和壳体，芯杆设有用于安装火药柱的内孔，芯杆上径向贯通设置有通气孔，芯杆外壁设置有用于限定壳体运动位置的外台阶面，芯杆下端外壁设置有泄压槽，壳体下端内壁上设置有内台阶面，且壳体的内台阶面位于外台阶面下方；初始状态时，芯杆与滑套固定连接，壳体上端与滑套固定连接，壳体的内台阶面与芯杆外壁密封配合，通气孔与内台阶面和外台阶面之间的环空连通；桥塞坐封状态时，滑套向下运动至芯杆的外台阶面处限位，壳体的内台阶面位于泄压槽中，内台阶面与泄压槽之间的间隙形成泄压通道。本发明可用于高压井，带有自动泄压和自平衡功能。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别是涉及一种具有自动泄压且能平衡井内静液柱压力功能的燃气压力推动式桥塞坐封工具及其坐封方法，用于桥塞坐封作业中。

背景技术

桥塞在油气井封层方面应用十分广泛，是试油井封堵已试层，进行上返试油的主要封层工艺。桥塞的挤压密封过程需要借助于输送桥塞入井的坐封工具来实现。现有技术中的桥塞坐封工具较多，例如，中国专利公开号208918507U公开的一种桥塞坐封工具，公开日为2019-05-31，其包括泄压反冲室和火药室，泄压反冲室和火药室密封连接；泄压反冲室顶部设置用以连通电缆线和泄压反冲室的密封针；泄压反冲室中部开有倾斜向上的泄压孔道；泄压反冲室底部设置活塞体；活塞体开口端向上，通过固定件固定于泄压反冲室内侧壁，正常状态下活塞体与泄压反冲室内侧壁配合密封泄压孔道，点火工作时，依靠火药室产生压力剪断固定件，实现活塞体上移露出泄压孔道并进行泄压反冲。

但目前常用的桥塞坐封工具由于结构设计不够合理，工具在挤压桥塞的过程中始终受到井内液体压力产生的反向作用力，火药燃烧产生的压力必须克服井内压力的反作用力后才能挤压桥塞运动。由于每口井的坐封深度、井压等井况参数不同，井液反作用力也不同，从而影响坐封力实际输出的一致性，特别是反作用力过大时，可能造成桥塞半坐封。工具内残留有燃气压力，需人工泄压，具有危险性。且工具笨重，需要多人协同工作，保养周期长。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种自动泄压平衡式坐封工具及其坐封方法。本发明可用于高压井，带有自动泄压和自平衡功能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自动泄压平衡式坐封工具，其特征在于：包括芯杆、滑套和壳体，芯杆设有用于安装火药柱的内孔，芯杆上径向贯通设置有通气孔，芯杆外壁设置有用于限定壳体运动位置的外台阶面，芯杆的外台阶面与壳体内壁密封配合，芯杆下端外壁设置有泄压槽，壳体下端内壁上设置有内台阶面，且壳体的内台阶面位于外台阶面下方；初始状态时，芯杆与滑套固定连接，且与滑套内壁密封配合，壳体上端与滑套固定连接，且壳体内壁与滑套外壁密封配合，壳体的内台阶面与芯杆外壁密封配合，通气孔与内台阶面和外台阶面之间的环空连通；桥塞坐封状态时，滑套向下运动至芯杆的外台阶面处限位，壳体的内台阶面位于泄压槽中，内台阶面与泄压槽之间的间隙形成泄压通道。

所述通气孔为4个，设置在芯杆的同一圆周上。

所述滑套通过剪切螺钉与芯杆固定连接。

所述滑套与芯杆间的密封面和壳体与芯杆间的密封面尺寸一致。

所述滑套内壁和外壁上均设置有两道O形圈，滑套通过内壁上的O形圈与芯杆密封配合，通过外壁上的O形圈与壳体密封配合。

所述芯杆的外台阶面上设置有两道O形圈，芯杆的外台阶面通过O形圈与壳体内壁密封配合。

所述壳体的内台阶面上设置有两道O形圈，壳体的内台阶面通过O形圈与芯杆外壁密封配合。

所述滑套与壳体上端螺纹固定连接。