搭橋式分離裝置及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種搭橋式分離裝置及其操作方法，特征在于：包括復(fù)合材料制作的連接套、心軸、擋環(huán)以及鑄鐵材料制成的懸掛套，連接套與懸掛套通過螺紋連接并套裝在心軸外部，在懸掛套一端內(nèi)部加工有與其成一體的剪切環(huán)，心軸上加工有斜面，在心軸上安裝有與其斜面相配合的導(dǎo)向環(huán)，可實現(xiàn)懸掛套準(zhǔn)確定位。優(yōu)點(diǎn)是：采用剪切環(huán)設(shè)計，剪切性能穩(wěn)定，能實現(xiàn)封隔器的可靠分離；剪切環(huán)在分離時受力均勻，且通過導(dǎo)向環(huán)可保證剪切環(huán)居中，并從根部剪切，保證剪切面整齊，防止粘卡，保證分離作業(yè)順利進(jìn)行；通過鑄鐵懸掛套實現(xiàn)了座封工具與復(fù)合材料工件的連接，避免了使用復(fù)合材料加工高強(qiáng)度螺紋性能不穩(wěn)定等問題。
【專利說明】搭橋式分離裝置及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田開發(fā)生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種在水平井多段壓裂作業(yè)中使用的搭橋式分離裝置及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在公知的非常規(guī)油氣田開發(fā)中，隨著深井、復(fù)雜井鉆采開發(fā)的增多，尤其是完井工藝的不斷革新，對完井工具的各項功能提出了更高的要求。油田采油完井作業(yè)中，為了保證壓裂效果，需要在儲層段進(jìn)行分段壓裂，復(fù)合材料快速可鉆封隔器作為壓裂時的臨時封堵，起到隔離儲層的作用，同時在壓裂結(jié)束后可實現(xiàn)快速磨銑。目前，完井作業(yè)中使用的可鉆封隔器主要以金屬材料為主，在大斜度井、分支井、水平井中鉆銑困難。
[0003]搭橋式分離裝置是在水平井壓裂作業(yè)中將封隔器送入及分離的工具，并在封隔器座封后，隨服務(wù)工具一同起出井底?，F(xiàn)有技術(shù)中的送入工具包括剪切銷釘式，螺栓連接式和剪切環(huán)式等結(jié)構(gòu)，經(jīng)作業(yè)實踐發(fā)現(xiàn)，它們各自均存在不同的技術(shù)瓶頸，工具剪切性能不穩(wěn)定、分離不可靠等缺點(diǎn)。如剪切環(huán)式分離裝置在剪切環(huán)分離時，由于工具安裝過程中居中性的影響，無法將剪切環(huán)根部剪切干凈，容易產(chǎn)生毛刺，導(dǎo)致工具回收困難，進(jìn)而造成井下事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種搭橋式分離裝置及其操作方法。
[0005]在壓裂作業(yè)中，本搭橋式分離裝置與壓裂管柱同時下入，到位座封封隔器后，隨服務(wù)工具一同起出井底。本裝置采用搭橋式結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了座封工具與復(fù)合材料工件的連接，避免了使用復(fù)合材料加工高強(qiáng)度螺紋性能不穩(wěn)定等問題。本分離裝置通過導(dǎo)向環(huán)可保證剪切環(huán)居中，并從根部剪切，保證剪切面整齊，防止粘卡，進(jìn)而可保證分離作業(yè)順利進(jìn)行。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0007]搭橋式分離裝置，其特征在于:包括復(fù)合材料制作的連接套、心軸、擋環(huán)以及鑄鐵材料制成的懸掛套，所述連接套與懸掛套通過螺紋連接并套裝在心軸外部，在懸掛套一端內(nèi)壁上設(shè)有與其成一體的剪切環(huán)，所述心軸上加工有斜面，在心軸上安裝有與其斜面相配合的導(dǎo)向環(huán)，所述心軸位于導(dǎo)向環(huán)外側(cè)裝有實現(xiàn)懸掛套準(zhǔn)確定位的擋環(huán)。
[0008]本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案:
[0009]所述心軸一端加工有45°的斜面。
[0010]所述導(dǎo)向環(huán)為其上制有與心軸斜面相配合的45°斜面的開口導(dǎo)向環(huán)。
[0011]所述導(dǎo)向環(huán)為其上制有與心軸斜面相配合的45°斜面和多個U形槽的閉口導(dǎo)向環(huán)。
[0012]所述導(dǎo)向環(huán)采用彈簧鋼制作。
[0013]在進(jìn)行壓裂作業(yè)時，將本搭橋式分離裝置送入/分離過程同時進(jìn)行，通過電纜點(diǎn)火，火藥爆破產(chǎn)生的能量帶動連接套與懸掛套向上運(yùn)動，懸掛套的剪切環(huán)帶動導(dǎo)向環(huán)徑向膨脹并沿著心軸的45°斜面向上運(yùn)動，直至導(dǎo)向環(huán)貼緊懸掛套的內(nèi)表面，保證剪切環(huán)從端面順利剪切，實現(xiàn)與封隔器的可靠分離；該操作方法座封與分離同時進(jìn)行，座封工具隨服務(wù)工具一同起出井底。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，實現(xiàn)了封隔器座封與分離的同步進(jìn)行，本分離裝置通過心軸與帶45°斜面可膨脹導(dǎo)向環(huán)的配合，保證剪切環(huán)良好的居中性，并從根部剪切，最大限度的保證剪切面整齊，保證分離作業(yè)順利進(jìn)行。由于懸掛套采用鑄鐵材料制作，可實現(xiàn)座封工具與復(fù)合材料工件的連接，避免了使用復(fù)合材料加工高強(qiáng)度螺紋性能不穩(wěn)定等問題，減少留在井底的工具部件。本裝置組裝程序簡單、現(xiàn)場操作過程方便且安全可靠。此外，本搭橋式分離裝置可按不同完井作業(yè)需求，服務(wù)于頂部封隔器和沉砂封隔器，通過電纜點(diǎn)火，即可實現(xiàn)與封隔器的分離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是圖2的右視圖；
[0018]圖4是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是圖4的右視圖。
[0020]圖中:1、連接套；2、心軸；3、懸掛套；4、導(dǎo)向環(huán)；5、擋環(huán)；6、剪切環(huán)。
【具體實施方式】
[0021]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0022]實施例1
[0023]請參閱圖1-圖3，搭橋式分離裝置，包括復(fù)合材料制作的連接套1、心軸2、擋環(huán)5以及鑄鐵材料制成的懸掛套3，所述連接套與懸掛套通過螺紋連接并套裝在心軸外部，在懸掛套一端內(nèi)壁上設(shè)有與其成一體的剪切環(huán)6，所述心軸上加工有斜面，在心軸上安裝有與其斜面相配合的導(dǎo)向環(huán)4，所述心軸位于導(dǎo)向環(huán)外側(cè)裝有可實現(xiàn)懸掛套準(zhǔn)確定位的擋環(huán)5。
[0024]本實施例中，所述心軸一端加工有45°的斜面。
[0025]本實施例中，所述導(dǎo)向環(huán)為其上制有與心軸斜面相配合的45°斜面的開口導(dǎo)向環(huán)，所述導(dǎo)向環(huán)采用彈簧鋼制作。
[0026]實施例2
[0027]請參閱圖1、圖4和圖5，搭橋式分離裝置，包括復(fù)合材料制作的連接套1、心軸2、擋環(huán)5以及鑄鐵材料制成的懸掛套3，所述連接套與懸掛套通過螺紋連接并套裝在心軸外部，在懸掛套一端內(nèi)壁上設(shè)有與其成一體的剪切環(huán)6,所述心軸上加工有斜面,在心軸上安裝有與其斜面相配合的導(dǎo)向環(huán)4，所述心軸位于導(dǎo)向環(huán)外側(cè)裝有可實現(xiàn)懸掛套準(zhǔn)確定位的擋環(huán)5。
[0028]本實施例中，所述心軸一端加工有45°的斜面。
[0029]本實施例中，所述導(dǎo)向環(huán)為其上制有與心軸斜面相配合的45°斜面和多個U形槽的閉口導(dǎo)向環(huán)4，所述導(dǎo)向環(huán)采用彈簧鋼制作。
[0030]采用搭橋式分離裝置的操作方法:
[0031]在進(jìn)行壓裂作業(yè)時，將本搭橋式分離裝置送入/分離過程同時進(jìn)行，通過電纜點(diǎn)火，火藥爆破產(chǎn)生的能量帶動連接套與懸掛套向上運(yùn)動，懸掛套的剪切環(huán)帶動導(dǎo)向環(huán)徑向膨脹并沿著心軸的45°斜面向上運(yùn)動，直至導(dǎo)向環(huán)貼緊懸掛套的內(nèi)表面，保證剪切環(huán)從端面順利剪切，實現(xiàn)與封隔器的可靠分離；該操作方法座封與分離同時進(jìn)行，座封工具隨服務(wù)工具一同起出井底。
[0032]本發(fā)明附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種搭橋式分離裝置，其特征在于:包括復(fù)合材料制作的連接套、心軸、擋環(huán)以及鑄鐵材料制成的懸掛套，所述連接套與懸掛套通過螺紋連接并套裝在心軸外部，在懸掛套一端內(nèi)壁上設(shè)有與其成一體的剪切環(huán)，所述心軸上加工有斜面，在心軸上安裝有與其斜面相配合的導(dǎo)向環(huán)，所述心軸位于導(dǎo)向環(huán)外側(cè)裝有實現(xiàn)懸掛套準(zhǔn)確定位的擋環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭橋式分離裝置，其特征在于:所述心軸一端加工有45°的斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭橋式分離裝置，其特征在于:所述導(dǎo)向環(huán)為其上制有與心軸斜面相配合的45°斜面的開口導(dǎo)向環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭橋式分離裝置，其特征在于:所述導(dǎo)向環(huán)為其上制有與心軸斜面相配合的45°斜面和多個U形槽的閉口導(dǎo)向環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的搭橋式分離裝置，其特征在于:所述導(dǎo)向環(huán)采用彈簧鋼制作。
6.一種搭橋式分離裝置的操作方法，其特征在于: 在進(jìn)行壓裂作業(yè)時，將本搭橋式分離裝置安裝到位，通過地面電纜點(diǎn)火，火藥爆破產(chǎn)生的能量帶動連接套與懸掛套向上運(yùn)動，懸掛套的剪切環(huán)帶動導(dǎo)向環(huán)徑向膨脹并沿著心軸的45°斜面向上運(yùn)動，直至導(dǎo)向環(huán)貼緊懸掛套的內(nèi)表面，保證剪切環(huán)從端面順利剪切，實現(xiàn)與封隔器的可靠分離，該操作方法座封與分離同時進(jìn)行，座封工具隨服務(wù)工具一同起出井底。
【文檔編號】E21B23/00GK103790531SQ201410027626
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】邢洪憲, 郝宙正, 馬認(rèn)琦, 劉汝國, 左凱, 劉傳剛 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)分公司