[实用新型]可钻复合桥塞

说明书

技术领域

本实用新型有关于油井井下作业领域，特别是指一种应用于水平井分层压裂的可钻复合桥塞。

背景技术

随着近年来油气资源的开发，非常规油气资源所占的比重越来越大。开发非常规油气资源必须采用压裂改造技术，即在采油过程中，利用水利作用，使油层形成裂缝，从而提高油层渗透能力，以增加产油量。而对于油气资源储层薄、渗透率低的非常规油井，作业人员往往采用水平井分层压裂技术，即是将待压裂井段分成多个小层段，逐层压裂，以此来大幅度提高压裂井的改造效果。

在分层压裂技术中，需要用到封堵工具对每一层段进行封堵，而分层压裂作业完成后，还需对每层的封堵工具进行钻通，从而使各压裂层贯通，油液可以顺利地在套管内汇集，采油管也能够顺利下入进行采油工作。目前最常用的封堵工具就是桥塞，桥塞的作用就是油气井封层，具有施工工序少、周期短、卡封位置准确等特点。

当初，业内曾普遍使用金属材料制成的桥塞，这种桥塞因其材质坚硬，在分层压裂后的钻通过程中，钻铣困难、耗时长，延长了作业周期，降低工作效率；且容易卡钻、反排困难，给施工带来难度；亦容易使钻头或铣头的使用寿命大幅降低。从而不能够满足多段压裂后的快速施工需要。

为此，业者设计出了采用复合材料制成的可钻式桥塞，例如中国专利公告号CN202181876 U的可钻式复合桥塞。该桥塞包括一中心体，在中心体上顺序套设有坐封压环、上卡瓦、上锥体、胶筒、下锥体、下卡瓦和下隔环，胶筒两端分别套设有一组多层保护伞；其中心体、坐封压环和下隔环由玻璃纤维增强环氧树脂制成，上、下卡瓦由铸铁制成，上、下锥体由酚醛树脂材料制成。用这种独特的材料组合设计加工的桥塞，容易钻铣，磨掉的碎屑轻小，较容易冲出，也能防止卡钻，克服了金属桥塞的缺陷，更适用于水平井分层压裂。

然而采用此类复合材料制成的桥塞时，在分层压裂后的钻通过程中，虽然复合材料能使钻削进给量加大，从而使钻削提速，但钻头仍然需要从桥塞顶部一直钻削到桥塞底部，即需要钻削的实体部分仍然较长，其施工效率仍然有待提高，所以仍不能完全满足多段压裂后的快速施工需要。

另外，采用此类具有胶筒结构的桥塞进行坐封时，仍以中国专利公告号CN 202181876U的可钻式复合桥塞为例，使用液压方式或火药点火方式打压坐封工具，从而推动坐封压环向下移动，坐封压环再推动上卡瓦、上锥体向下移动，下卡瓦、下锥体受到下隔环的限位作用从两端挤压胶筒，使胶筒受压涨开而贴紧套管井壁，从而密封桥塞与套管井壁间的环空。但是胶筒因其橡胶材质而为一弹性体，当打压外力消失后，受压涨开的胶筒很可能释放弹性力而向着形变前的状态恢复，导致坐封效果大打折扣，严重的还可能导致桥塞脱落，坐封失效。

于是，能否设计一种可钻复合桥塞，其能在应用复合材料的基础上，还能使分层压裂后的钻通过程中，钻头所钻削的实体部分较少，从而进一步提高施工效率；此外，还能保证胶筒在打压外力消失后，仍能保持涨开而不向形变前的状态恢复，如此便能降低打压作业的难度，并且保证坐封效果良好，则成为业内需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的，即是提供一种具有空心结构的可钻复合桥塞，该桥塞能使分层压裂后的钻通过程中，钻头所钻削的实体部分大幅减少，从而进一步提高施工效率。

上述本实用新型的目的，是由以下的技术方案所实现：

本实用新型提供一种可钻复合桥塞，连接于坐封工具的底部，该桥塞包括由非金属复合材料制成的柱状的中心体，该中心体的外壁上顺序套设有上限位体、挡环、上卡瓦、上锥体、胶筒、下锥体、下卡瓦以及下限位体，其中上限位体和下限位体分别与该中心体相固接，所述的中心体内部形成有一用以顶抵坐封工具的实心部，及位于该实心部下方的空心部，该空心部形成该中心体的一柱状空腔。

如上所述的可钻复合桥塞，该中心体的实心部的长度小于该空心部的长度。

如上所述的可钻复合桥塞，所述的挡环和上卡瓦之间还环设有一限制该上卡瓦只能向下位移的止退机构，该止退机构的上下两端分别顶抵在挡环的下端和上卡瓦的上端。

如上所述的可钻复合桥塞，所述的止退机构包含：位于该中心体外壁面上的单向齿部；及环设于中心体外壁面上、并抵靠在该挡环下端的锁环，该锁环的内壁面设有锯齿，并与该单向齿部相啮合而形成一止退牙；及一环设且包覆在该锁环外部的护罩，该护罩的上下两端分别与该挡环和上卡瓦相顶抵，而该护罩的内壁与锁环之间留有间隙，该锁环能经由在该单向齿部上移动而向下顶抵该护罩。

如上所述的可钻复合桥塞，所述的胶筒由上胶筒、中胶筒、下胶筒三部分顺序排列而成，而该三部分均由橡胶材料制成。