[发明专利]一种加力坐封工具及小直径堵塞器

说明书

一种加力坐封工具及小直径堵塞器，由加力坐封工具和小直径堵塞器；加力坐封工具包括依次轴向连接的打捞头、坐封工具上外筒、坐封工具下外筒；设有中央的拉杆在坐封工具上外筒与下外筒中央，拉杆一端与打捞头连接，另一端连接丝杆与弱点连杆的第一端，拉杆的另一端部垂直拉杆的孔内设有一弹簧柱状的换向键，换向键为键套内设有弹簧、弹簧能够使键套向外弹出，换向套内柱壁设有轨道槽，轨道槽为螺旋纹槽+竖槽的形状，轨道槽内部设有台阶和坡度，换向键为弹簧柱的结构、弹簧在键套的内部被压缩，设有滚珠轴承，滚珠轴承滑动环与换向套一端固定，滚珠轴承外圈固定环固定在坐封工具上外筒内部；堵塞器为钢丝作业卡瓦堵塞器。

技术领域

本发明属于油田带压作业工具技术领域，是一种加力坐封工具和小直径堵塞工具，能解决注水井原井管柱过小径封大径的技术难题。

背景技术

CN2016103067002公开的一种井下封堵器及带压起下抽油杆、油管的修井作业技术公开的在油管柱内设置着具有密封面的密封凸座和限位凸台，位于密封凸座上方的油管柱内配合安装着杆式泵，杆式泵设置的密封凸台的密封面与油管柱内密封凸座的密封面相配合，位于限位凸台下方的油管柱管壁上设置着外进油孔，在该段油管柱内配合安装着内管，在内管管壁上设置着与油管柱的外进油孔相对应的内进油孔，位于内管内进油孔下部的内管管壁上设置着密封凹槽，在密封凹槽内安装着与油管柱内壁密封配合的密封圈，内管的上端通过脱接器与杆式泵相连接，油管柱下端的管口密封。

目前油水井带压作业只能实现卡距段以上的油管封堵和带压起出，起工具段多数都是放喷和顶喷起出。注水井原井管柱只能封堵卡距段以上的油管，使用的工具是液力释放式堵塞器或泵送式堵塞器，其外径在50mm左右，施工时从井口投入，使用泵车正向注水推送到达管柱缩颈部位释放并坐封。对于卡距段以内的封堵，并无可靠工具。现有技术的不足，堵塞器外径大，不能封堵注水井管柱的卡距段，无法实现注水井全程带压作业，污染环境、伤害地层、顶喷作业安全风险高。

在油田带压作业领域，小内径管柱的内封堵技术仍是行业难题，特别是对于注水井管柱。常见的注水井管柱结构为：油管+封隔器+配水器+封隔器+配水器+封隔器+尾管+丝堵。带压作业要求堵塞器及坐封工具串能够通过φ46mm的偏心配水器内孔，封堵下部工具段，实现管柱内控，达到带压作业的目的。

然而，现有的小直径堵塞器封堵效果均不够理想，在实验的过程中发现，地面使用液压座封工具坐封小直径堵塞器，能够达到很好的封堵效果，但是使用机械式震击器的效果却不好，在实际施工中也验证了这个问题。液压座封工具和机械式震击器的区别，主要体现在坐封时间、坐封力量和牵引方式三个方面。

液压座封工具的坐封时间一般在2-3min。液压坐封工具的力量大，φ1.688(φ42.9mm)规格的坐封力量达到20000lbs(9t)。液压座封工具能提供连续、稳定、缓慢的牵引力。

在CN201921405984.6一种管内堵塞器中实施例1中由于弧形陶瓷盘设置在上接头1和下接头2之间，且弧形陶瓷盘两个面所承受的压力不同，实现根据不同的压力值达到密封或连通的效果，具体的，下完管串后，向管内泵入流体憋压实现弧形陶瓷盘的破裂，实现了管串与井内连通的目的。虽能有效解决部份井完井后井内压力较底状态下通过憋压打爆陶瓷盘；但当井下压力大于35MPa时，油管内加压必需大于井内压力且必需大于一定打爆系数方可打爆陶瓷盘，并且对地面设施的承压系数提出更高要求，此时通过憋压打爆陶瓷盘的方式极易造成事故，因此必需找到更为可靠的应对工艺和方法；以上为机械式震击器，其坐封时间不定，它通常需要钢丝工具串不停的震击，直到达到坐封效果，实际施工中震击几次甚至上百次的情况都有出现，所以坐封时间通常在1min到若干个小时不等。机械式震击器对比液压座封工具的坐封力量小，它的震击力取决于加重杆的配重、钢丝的提放速度、震击器的性能等，其力量在10KN以内。机械式震击器提供的是瞬间的、间断的力量。