新型可取式桥塞的研究与应用

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1、新型可取式桥塞的研究与应用摘要：桥塞是油田井下封层工艺的关键设备，它冇施工工序简单、周期短、卡封位置准等优点，因此在封层作业中被广泛应用。针对现行井下桥塞封层技术存在的不足及油井堵底水需求，研制出新型可取式桥塞。它有结构简单，加工方便，造价低廉，易于安装施工，密封时间长，防砂卡等优点。本文就新型可取式桥塞的结构和应用展开探讨，这对井下封层工艺的完善和拓展冇着重要意义。关键词：桥塞，封堵工具，工作原理，应用新型可取式桥塞主要是为满足池出油水井封堵作业需要而设计开发出的一种桥塞。它具备结构简单，造价低廉，性能稳定，可取性好等优点,具冇双向卡瓦锚定、液压处封以及配套丢

2、手打捞工具打捞等特点，是油井作业中卡堵水和分层采油较为理想的配套工具。可同其他井下设备工具相互配合以开展油m临时性封堵或永久性封堵等作业。一、机械封层存在的问题机械封层最大的优势在于它结构简单，使用方便以及施工速度较快，但传统的机械封层技术工艺屮所使用到的桥塞目前尚存冇•些不足，比如：a、可钻式桥塞在作业中很容易出现中途坐封，同时桥塞在经受上下交变载荷时又很容易失效，高压高温井的封堵性能不理想不可靠；b、可冋收桥塞因为受到结构限制，在某些大斜度定向井及水平井中并不能满足安全使用的要求，解封作业困难；c、挤灰桥塞（水泥承留器）在进行下返调层时则需耍用到钻磨，且钻磨

3、作业开展比较困难。二、新型可取式桥塞的设计思路依据目前现存桥塞封层工艺在油田生产作业屮遇到的诸多问题，设计开发出新型可取式桥塞。新型可取式桥塞主要应用于井下堵底水和分层采油工艺技术，它随着油管下入到油井内的预定位置，经过加压及坐卡坐封过程，实现丢手；收冋时便可下入设计制造好的打捞工具以对其进行对接打捞，可循环使用；该可取式桥塞结构设计简单，加工方便，造价低廉。设计开发时，坐封解封部分采用的是特殊的锁定结构；密封部分则采用一个胶筒来替代常规桥塞的一组胶筒（包含三个），同时优选胶筒材质；锚定部分是运用双向卡瓦，可有效完成双向承压功能；防砂部分则是采用皮碗防砂，以便增

4、加井下作业工具的可取性；丢手和打捞部分都采用的是特定的作业配套工具。三、新型可取式桥塞的基本结构新型可取式桥塞（包括其配套工具）主要由坐封工具、可取式桥塞以及解封工具三部分组成。1、坐封工具坐封工具是用来完成桥塞的坐封和丢手动作，同时出现地面显示的，包扌舌电缆处封工具及液压坐封工具。电缆坐封工具可应用BAKER、GEARHAT等型号的电缆来完成坐封，操作简便，只须更换专用的连接杆就能和可取式桥塞相连接。液压坐封工具的上接头接在油管（钻杆）柱下端，中心管下端和可取式桥塞相连接。坐封桥塞时，通过泵车往油管内不断打压，推动3个活塞下行直到作用于桥塞上，以促使其完成桥塞

5、坐封和丢手。丢手后的压力降为OMPa,如果井筒内充满液体，井口出现外溢，则说明桥塞已和坐封工具相互脱离。2、可取式桥塞可取式桥塞山锚定部分、解封部分、密封部分、防砂部分以及坐封坐卡部分组成。a、锚定、解封部分主要是由上下椎体、锁定接头、锁环、锁块、锁套、解封头、剪销、卡瓦锥体、卡瓦、卡瓦套、卡瓦筒、连接头、张力棒（环）以及压环等组成。坐封时，桥塞中的卡瓦会在锥体的作用下撑开，然后锚定于套管壁上，同时内部结构发生口锁；解封时，自锁解除，锚定部分则会恢复原位。b、密封部分主要是由上下胶筒座、胶筒心轴、胶筒、隔环等组成，处封时，胶筒因受压而膨胀，密封油套的环形空间；解

6、封时，胶筒会在自身弹性作用下发生收缩。c、防砂部分主要是山皮碗和皮碗压盖等组成。这便能有效增加井下作业工具的可取性。d、坐封坐卡部分主要是由丢手接头、承压接头、锁紧套、打捞接头、解封剪钉、阀球、内压环、卡块以及联接套等组成。3、解封工具解封丁具主要包括内打捞和外打捞两种，较类似于分瓣捞锚以及卡瓦捞筒。四、新型可取式桥塞的基木工作原理1、常规封堵作业把可取式桥塞连接到液压坐封工具的下端，用油管（钻杆）柱把桥塞下放到预定位置。处封时，用泵车往管柱内加压，压力便会通过液压处封工具中的活塞推动桥塞锥体不断下行，同时撑开卡瓦以便卡到套管壁上；如此，可取式桥塞中心管总成上行

7、，压缩胶筒发生膨胀，密封油套管的环形空间，锁套和锁环啮合，在锁块作用下胶筒心轴和锁定接头就会紧密相连，桥塞内部结构自锁；当泵车压力上升到一定值时，可取式桥塞中的张力棒（环）就会被拉断，这样可取式桥塞就和坐封工具相分离，完成朋封、丢手作业动作；最后，起出液压坐封工具。新型桥寒还可通过电缆坐封工具把坐封送进。2、坐卡坐封过程新型可取式桥塞下井之前要和水力坐封工具相联接在一起，跟随着油管一块下放到油井预定位置。通过油管加液压，液压就会经过水力坐封工具的下接头上分布的孔眼作用于液缸之上，当压力上升到一定值时，剪断剪钉，液缸则推动桥塞承压接头一块下行，从而使得卡瓦坐卡，压

8、缩胶筒就会密封油套的环行