[发明专利]膨胀式可降解桥塞

说明书

本发明公开了一种膨胀式可降解桥塞，包括安装在套管之间的套管短节、安装在套管内部的中心柱、膨胀管、膨胀锥和C型环；套管短节的内表面沿周向设置有凹槽；中心柱从上到下固定设置有丢手槽、膨胀锥托台、自锁倒齿和防脱块；丢手槽为一凹槽；膨胀管可发生塑性变形，且膨胀管和膨胀锥均可降解；膨胀锥的硬度大于膨胀管的硬度；C型环安装在膨胀锥托台下侧，其在套管内时处于弹性形变状态；当其滑动至套管短节内的凹槽位置时，弹性形变恢复，C型环卡在凹槽处；C型环的内表面还设置有啮合齿，啮合齿能与中心柱上的自锁倒齿配合形成锁紧结构。该膨胀式可降解桥塞在分段压裂后，不用进行钻磨或者打捞作业，能实现压裂后油气井快速投产。

技术领域

本发明涉及油气田开发应用的井下工具技术领域，具体涉及一种可降解桥塞。

背景技术

在水平井分段压裂过程中，经常使用桥塞实现对已射孔井段的压裂分层。目前使用的桥塞多为可钻或者可捞式，压裂施工完毕后，需要使用油管带井下工具，对桥塞进行钻磨或者打捞，来释放封堵的油层，但现场施工时，经常因为套管变形而出现钻磨或者打捞失败的情况，使钻塞工艺成本大幅提高，为此需要研究一种可降解的桥塞，解决压裂后可以快速投产的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种膨胀式可降解桥塞，其在分段压裂后，不用进行钻磨或者打捞作业，能实现压裂后油气井快速投产。

为此，本发明的技术方案在于：

一种膨胀式可降解桥塞，包括安装在套管之间的套管短节、安装在套管内部的中心柱、膨胀管、膨胀锥和C型环；

所述套管短节的内表面沿周向设置有凹槽；

所述中心柱从上到下固定设置有丢手槽、膨胀锥托台、自锁倒齿和防脱块；所述丢手槽为沿周向设置在所述中心柱上的凹槽；所述膨胀锥托台用于支撑所述膨胀锥，限制其在轴向上向下运动；所述自锁倒齿从上到下设置有多个；所述防脱块设置在所述中心柱的下端面上；

所述膨胀管套在所述中心柱上，其内径小于所述膨胀锥外径最大处的直径；

所述膨胀锥套在所述中心柱上，并放置在所述膨胀锥托台上，其上表面的面积小于下表面面积；同时，所述膨胀锥上端面的外径小于所述膨胀管的内径；

所述膨胀管选用塑性变形的可降解金属材料制成，所述膨胀锥选用可降解金属材料制成；所述膨胀锥的硬度大于所述膨胀管的硬度；

具体来说，可降解金属材料为镁铝合金、铝镁合金、镁铜合金、镁锌合金或镁铝镍合金，该材料在100℃低矿化度水的环境下，5～10天内可完全降解；

所述C型环安装在所述膨胀锥托台下侧，其在套管内时处于弹性形变状态；当其滑动至套管短节内表面的凹槽位置时，弹性形变恢复，C型环卡在凹槽处，纵向位置固定；所述C型环的内表面还设置有啮合齿，所述啮合齿能与所述中心柱上的自锁倒齿配合形成锁紧结构，令所述中心柱只能单向向上运动。

优选，所述膨胀锥的侧面安装有O型密封圈，用于在所述膨胀锥和膨胀管之间形成密封。优选该O型密封圈有多个。

优选，所述啮合齿沿C型环周向设置，其纵向剖面为对称的直角梯形，直角梯形的下底与C型环内表面重合，长腰在下；对应的，单个所述自锁倒齿的纵向剖面为对称的直角三角形，直角三角形的一条直角边与中心柱表面重合。直角三角形的斜边与底边的夹角等于直角梯形的长腰与底边的夹角。

优选，所述防脱块的直径大于所述C型环中啮合齿形变后的内径。

优选，所述自锁倒齿两两之间的距离大于所述啮合齿的高度。

优选，所述膨胀锥托台的直径等于膨胀锥最大处外径。

所述啮合齿在径向能发生形变。