[实用新型]一种全可溶卡瓦

说明书

本实用新型公开了一种全可溶卡瓦，属于井下工具技术领域，适用于封隔器、桥塞等需要可解封锚定结构要求的工具设计。全可溶卡瓦的制备方法是在特殊设计加工的水溶性镁铝合金本体上使用特定的工艺方法覆上一层0.5‑1mm厚耐磨性强、摩擦系数高的镍基合金薄层。全可溶卡瓦的应用方法是配合卡瓦锥体、卡瓦背圈使用，在工具坐封过程中使全可溶卡瓦均匀张开并贴合套管，使工具能够锚定在套管上不发生移动，并在全可溶卡瓦溶解后工具能够自动解封。相较于传统卡瓦，全可溶卡瓦不伤害套管，溶解后不在套管内遗留杂质，不影响后续施工，简化了施工流程。

技术领域

本实用新型涉及井下工具技术领域，特别涉及一种全可溶卡瓦。

背景技术

在油气开发过程中需要应用种类繁多的井下工具，其中部分工具需要可解封的锚定结构，典型案例包括：测试、修井、分层注采等特种作业中所需的封隔器工具；油气井压裂改造作业中，对井筒进行临时封堵的桥塞工具。传统锚定结构中的卡瓦采用硬化表面齿或镶硬质合金齿、镶陶瓷齿等工艺制备，卡瓦齿能够嵌入套管壁致使工具不能移动，需解封时再利用特殊设计的结构收回卡瓦齿。这种传统的卡瓦不仅会破坏套管壁，造成套管变形损伤，还可能遗留卡瓦齿的碎块在井内，造成事故的发生，增加了后续井内施工的难度，成为了安全隐患，甚至需要下管柱钻磨清理套管。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种全可溶卡瓦，不需卡瓦齿，不会遗留碎块在井内，锚定牢固可靠。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种全可溶卡瓦，所述全可溶卡瓦包括：水溶性镁铝合金本体和镍基合金薄层；所述镍基合金薄层附着于所述水溶性镁铝合金本体表面；

其中，水溶性镁铝合金本体内部设计有内圆锥面，所述内圆锥面的锥度为5～10°；设计有应力槽，所述应力槽是在所述水溶性镁铝合金本体上进行割缝，割缝宽度为1～2mm，割缝长度为所述水溶性镁铝合金本体半径减去1～3mm，割缝个数为沿圆周均匀分布6～12个；设计有凹凸表面，所述凹凸表面表现为圆弧形表面，三角形表面或其它形状表面；设计有固定凸台，所述固定凸台底端平面与垂直面的角度为0～30°，所述固定凸台的个数与所述应力槽个数相同。

其中，水溶性镁铝合金本体的材料是水溶性镁铝合金；由下述重量百分比的成分组成：一种材料配方是，镁25～80％，铝19～74％，其它含量≤1％；另一种材料配方是，镁42～68％，铝31～57％，其它含量≤1％。

其中，镍基合金薄层的材料是镍基合金粉末，粉末颗粒直径是0.05-0.3mm，由下述重量百分比的成分组成：一种材料配方是，镍-铬系合金粉末60～99％，水溶性镁铝合金粉末1～39％，其它含量≤1％；另一种材料配方是，镍-铬-硼系合金粉末60～95％，水溶性镁铝合金粉末1～39％，其它含量≤1％。

其中，将所述镍基合金薄层附着在水溶性镁铝合金本体的方法是：

利用气体燃烧火焰的高温将镍基合金粉末形成熔融或软化状态；

用压缩的空气流将熔融或软化的镍基合金粉末喷射到所述水溶性镁铝合金本体的凹凸表面上，形成为0.5～1mm厚的涂层。

其中，燃烧气体采用乙炔、丙烷或甲基乙炔-丙二烯，燃烧温度控制在200～250℃。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的一种全可溶卡瓦制备方法相较于传统卡瓦制备方法，不需要硬化表面齿或镶硬质合金齿、镶陶瓷齿，卡瓦锚定不会对套管造成变形损伤，也不会遗留金属碎块在井内，避免造成井下事故的发生。

2、本实用新型提供的一种全可溶卡瓦制备方法相较于传统卡瓦制备方法，不需要额外配套回收卡瓦机构，全可溶卡瓦可以完全溶解于水中，然后自动解封，不会发生机械故障致使卡瓦不能解封，也不需要下管柱钻磨清理套管。