本實(shí)用新型屬于石油開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種壓裂操作之后，無(wú)需鉆銑，自動(dòng)解封降解的可溶橋塞。

背景技術(shù)：

在近年油氣探明儲(chǔ)量中，低滲透儲(chǔ)量所占比例上升速度在逐年加大。低滲透油氣藏滲透率、孔隙度低，非均質(zhì)性強(qiáng)，絕大多數(shù)油氣井必須實(shí)施壓裂增產(chǎn)措施后方見(jiàn)產(chǎn)能，壓裂增產(chǎn)技術(shù)在低滲透油氣藏開(kāi)發(fā)中的作用日益明顯。

自1947年美國(guó)Kansas的Houghton油田成功進(jìn)行世界第一口井壓裂試驗(yàn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，壓裂技術(shù)從工藝、壓裂材料到壓裂設(shè)備都得到快速的發(fā)展，已成為提高單井產(chǎn)量及改善油氣田開(kāi)發(fā)效果的重要手段。

在油氣田開(kāi)采過(guò)程中，壓裂技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，作用不容小視，它為油田實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的目標(biāo)起到了良好的支持。壓裂技術(shù)的提高有效地起到了溝通與連接蓄油空間與滲流通道的作用。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外油氣田多采用復(fù)合橋塞或者大通徑橋塞，這樣的工藝后期需要進(jìn)行磨銑作業(yè)，磨銑的過(guò)程中會(huì)用到更多的液體，對(duì)地層會(huì)產(chǎn)生二次污染，并且磨銑的過(guò)程會(huì)造成時(shí)間和費(fèi)用的消耗，采用可溶橋塞可以很好的避免這些問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種在壓裂結(jié)束后的一定時(shí)間內(nèi)會(huì)分解掉，省去了磨銑作業(yè)，節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，保護(hù)了油氣層、固定牢靠、成本低廉、裝配方便可溶橋塞，

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

一種可溶橋塞，包括芯軸，可溶球，固定安裝在芯軸底部的導(dǎo)鞋，套裝在芯軸上的密封系統(tǒng)、錨定系統(tǒng)以及推環(huán)；芯軸、可溶球、導(dǎo)鞋、密封系統(tǒng)、錨定系統(tǒng)以及推環(huán)均采用溶劑可溶解和/或降解的材質(zhì)制成；

其特征在于：所述密封系統(tǒng)包括膠桶，安裝在膠桶兩端的結(jié)構(gòu)相同的上椎體和下椎體以及保護(hù)圈總成；所述保護(hù)圈總成包括分瓣式內(nèi)保護(hù)圈、分瓣式外保護(hù)圈以及保護(hù)圈箍環(huán)，所述內(nèi)保護(hù)圈的外錐面和外保護(hù)圈的內(nèi)錐面配合，并且內(nèi)保護(hù)圈和外保護(hù)圈交錯(cuò)配裝，所述保護(hù)圈箍環(huán)套裝在內(nèi)保護(hù)圈和外保護(hù)圈的保護(hù)圈箍環(huán)槽內(nèi)，所述內(nèi)保護(hù)圈和外保護(hù)圈之間設(shè)有防偏移定位構(gòu)件；

所述錨定系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)相同且成鏡像對(duì)稱安裝在上椎體和下椎體外錐面的上卡瓦總成和下卡瓦總成；所述上、下卡瓦總成均包括卡瓦單體、卡裝在卡瓦單體上的卡瓦箍環(huán)；所述卡瓦單體的外壁上至少嵌裝有一顆陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的外表面高出卡瓦單體的外壁，陶瓷顆粒的高出部成斜面結(jié)構(gòu)，斜面的最低點(diǎn)與卡瓦單體的外壁平齊或者低于卡瓦單體的外壁。

本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)措施：

所述卡瓦單體的外壁沿徑向方向設(shè)有陶瓷顆粒嵌裝孔，所述陶瓷顆粒嵌裝孔內(nèi)嵌裝陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的上端面為斜面結(jié)構(gòu)。

所述卡瓦單體的外壁沿與徑向方向成8～25°夾角的陶瓷顆粒嵌裝孔，所述陶瓷顆粒嵌裝孔內(nèi)嵌裝陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的上端面為平面結(jié)構(gòu)。

所述導(dǎo)鞋的外圓周方向至少設(shè)有一圈陶瓷顆粒嵌裝孔，陶瓷顆粒嵌裝孔沿導(dǎo)鞋的徑向方向設(shè)置。

所述的膠桶內(nèi)壁中間位置設(shè)有截面為弧形的易變形薄弱槽。

所述防偏移定位構(gòu)件包括內(nèi)保護(hù)圈上邊緣的兩端設(shè)置的L型定位缺口，外保護(hù)圈上設(shè)置定位凸起；分瓣式內(nèi)保護(hù)圈配裝后的L型定位缺口形成一個(gè)定位槽口，所述外保護(hù)圈的定位凸起插裝在上述的定位槽口內(nèi)；或者，內(nèi)保護(hù)圈上設(shè)有定位凸起，外保護(hù)圈上設(shè)有L型定位缺口；分瓣式外保護(hù)圈配裝后的L型定位缺口形成一個(gè)定位槽口，所述內(nèi)保護(hù)圈的定位凸起插裝在上述的定位槽口內(nèi)。

所述推環(huán)和卡瓦總成、上下錐體與外保護(hù)圈、下卡瓦總成與導(dǎo)鞋的配合端面均為楔形配合面。

楔形配合面的角度為3～15°。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：由于本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，采用了可溶材料和/或可降解的橡膠，從而節(jié)省了后期作業(yè)中液體的費(fèi)用，工具費(fèi)用，節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，更好的保護(hù)了地層，防止地層二次污染，可以達(dá)到現(xiàn)有復(fù)合橋塞或大通徑橋塞起到分層壓裂的效果，同時(shí)在壓裂結(jié)束后的一定時(shí)間內(nèi)會(huì)分解溶解掉，省去了磨銑作業(yè)，不僅節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，也更好的保護(hù)了油氣層。另外，采用鑲嵌陶瓷顆粒來(lái)實(shí)現(xiàn)與外套咬合固定和傳統(tǒng)的橋塞相比具有固定牢靠、成本低廉、裝配方便等優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型除可降解的膠桶外，其它零配件可以為可溶解合金或高強(qiáng)度可降解的高分子材料制成。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A-A剖視圖；

圖3是本實(shí)用新型立體圖；

圖4是本實(shí)用新型坐封狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型坐封后與套管配合狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是上卡瓦總成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是卡瓦單體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是卡瓦單體立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖7中B-B剖視圖；

圖10是陶瓷顆粒嵌裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是另一種卡瓦單體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是圖11的卡瓦單體鑲嵌陶瓷顆粒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是保護(hù)圈總成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是外保護(hù)圈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是內(nèi)保護(hù)圈結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、芯軸；2、可溶球；3、導(dǎo)鞋；3-1、陶瓷顆粒嵌裝孔；4、密封系統(tǒng)；4-1、膠桶；4-10、薄弱槽；4-2、上椎體；4-3、下椎體；4-4、保護(hù)圈總成；4-40、內(nèi)保護(hù)圈；4-41、外保護(hù)圈；4-42、保護(hù)圈箍環(huán)；4-43、L型定位缺口；4-44、定位凸起；4-45、定位槽口；5、錨定系統(tǒng)；5-1、上卡瓦總成；5-2、下卡瓦總成；5-10、卡瓦單體；5-11、卡瓦箍環(huán)；5-12、陶瓷顆粒；5-13、陶瓷顆粒嵌裝孔；6、推環(huán)；7、套管；A、楔形配合面。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下：

請(qǐng)參閱圖1至圖6，一種可溶橋塞，包括芯軸1，可溶球2，固定安裝在芯軸底部的導(dǎo)鞋3，套裝在芯軸上的密封系統(tǒng)4、錨定系統(tǒng)5以及推環(huán)6，上述的芯軸為中空結(jié)構(gòu)或者實(shí)心結(jié)構(gòu)；芯軸1、可溶球2、導(dǎo)鞋3、密封系統(tǒng)4、錨定系統(tǒng)5以及推環(huán)6均采用溶劑可溶解和/或降解的材質(zhì)制成；具體來(lái)說(shuō)本實(shí)用新型除可降解的膠桶外，其它零配件可以為可溶解合金或高強(qiáng)度可降解的高分子材料制成，例如鋁、鎂合金。從而節(jié)省了后期作業(yè)中液體的費(fèi)用，工具費(fèi)用，省去了磨銑作業(yè)，節(jié)省了作業(yè)時(shí)間。

所述密封系統(tǒng)4包括膠桶4-1，安裝在膠桶兩端的結(jié)構(gòu)相同的上椎體4-2和下椎體4-3以及保護(hù)圈總成4-4；所述保護(hù)圈總成包括分瓣式內(nèi)保護(hù)圈4-40、分瓣式外保護(hù)圈4-41以及保護(hù)圈箍環(huán)4-42，請(qǐng)參閱圖13至圖15，所述內(nèi)保護(hù)圈的內(nèi)錐面和外保護(hù)圈的外錐面配合，并且內(nèi)保護(hù)圈和外保護(hù)圈交錯(cuò)配裝，所述內(nèi)保護(hù)圈和外保護(hù)圈之間設(shè)有防偏移定位構(gòu)件4-5；防偏移定位構(gòu)件有效防止在坐封過(guò)程中分瓣式內(nèi)保護(hù)圈4-40、分瓣式外保護(hù)圈4-41發(fā)生錯(cuò)位，導(dǎo)致膠桶從相鄰的瓣體縫隙內(nèi)擠出或者說(shuō)在相鄰的瓣體縫隙不均勻，從而導(dǎo)致坐封失效。

所述錨定系統(tǒng)5包括結(jié)構(gòu)相同且成鏡像對(duì)稱安裝在上椎體和下椎體外錐面的上卡瓦總成5-1和下卡瓦總成5-2；所述上、下卡瓦總成均包括卡瓦單體5-10、卡裝在卡瓦單體上的卡瓦箍環(huán)5-11；所述卡瓦單體的外壁上至少嵌裝有一顆陶瓷顆粒5-12，所述陶瓷顆粒的外表面高出卡瓦單體的外壁，陶瓷顆粒的高出部成斜面結(jié)構(gòu)，上下卡瓦總成的斜面結(jié)構(gòu)成鏡像對(duì)稱，斜面的最低點(diǎn)與卡瓦單體的外壁平齊或者低于卡瓦單體的外壁。在實(shí)際坐封時(shí)，斜面的最低點(diǎn)位于施壓方向；這樣隨著推環(huán)的下壓，逐漸實(shí)現(xiàn)坐封，在下壓過(guò)程中卡瓦箍環(huán)和保護(hù)圈箍環(huán)逐個(gè)斷裂，膠桶向外變形實(shí)現(xiàn)密封，鑲嵌的卡瓦上的陶瓷顆粒逐漸咬合在套管7的內(nèi)壁，這樣橋塞在套管內(nèi)就形成一個(gè)上下均布不可逆的坐封結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參閱圖7至圖10；上述結(jié)構(gòu)中所述卡瓦單體5-10的外壁沿徑向方向設(shè)有陶瓷顆粒嵌裝孔5-13，所述陶瓷顆粒嵌裝孔內(nèi)嵌裝陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的上端面為斜面結(jié)構(gòu)。

上述結(jié)構(gòu)中所述卡瓦單體5-10還可以采用如下結(jié)構(gòu)，如圖11和圖12，即在所述卡瓦單體5-10的外壁沿與徑向方向成8～25°夾角的陶瓷顆粒嵌裝孔5-13，所述陶瓷顆粒嵌裝孔內(nèi)嵌裝陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的上端面為平面結(jié)構(gòu)。

所述導(dǎo)鞋3的外圓周方向至少設(shè)有一圈陶瓷顆粒嵌裝孔3-1，陶瓷顆粒嵌裝孔沿導(dǎo)鞋的徑向方向設(shè)置。

所述的膠桶4-1內(nèi)壁中間位置設(shè)有截面為弧形的易變形薄弱槽4-10。

請(qǐng)參閱圖13至圖15，所述防偏移定位構(gòu)件包括內(nèi)保護(hù)圈上邊緣的兩端設(shè)置的L型定位缺口4-43，外保護(hù)圈上設(shè)置定位凸起4-44；分瓣式內(nèi)保護(hù)圈配裝后的L型定位缺口形成一個(gè)定位槽口4-45，所述外保護(hù)圈的定位凸起插裝在上述的定位槽口內(nèi)；或者，內(nèi)保護(hù)圈上設(shè)有定位凸起，外保護(hù)圈上設(shè)有L型定位缺口；分瓣式外保護(hù)圈配裝后的L型定位缺口形成一個(gè)定位槽口，所述內(nèi)保護(hù)圈的定位凸起插裝在上述的定位槽口內(nèi)。

所述推環(huán)和卡瓦總成、上下錐體與外保護(hù)圈、下卡瓦總成與導(dǎo)鞋的配合端面均為楔形配合面A，楔形配合面的角度優(yōu)選為3～15°，這樣保證在坐封過(guò)程中相鄰之間的配合面形成自鎖，而且保證坐封的穩(wěn)定性。

此可溶橋塞采用液壓或者點(diǎn)火裝置進(jìn)行坐封，坐封后卡瓦可以防止橋塞上移或者下移，膠桶可以封死環(huán)空，投球之后使橋塞上下通道堵死，橋塞可以承受70MPa的壓差，坐封完成后，可以對(duì)橋塞以上地層進(jìn)行壓裂，等一段時(shí)間之后，橋塞上的卡瓦由于發(fā)生了溶解，不足以提供支撐力，橋塞變得松動(dòng)，橋塞開(kāi)始進(jìn)入溶解環(huán)節(jié)，等幾天時(shí)間過(guò)后，整個(gè)橋塞的金屬會(huì)全部溶解完，膠桶發(fā)生降解成微小顆粒，最后整個(gè)可溶橋塞只剩下不溶的陶瓷顆粒。

采用了可溶材料和/或可降解的橡膠，從而節(jié)省了后期作業(yè)中液體的費(fèi)用，工具費(fèi)用，節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，更好的保護(hù)了地層，防止地層二次污染，可以達(dá)到現(xiàn)有復(fù)合橋塞或大通徑橋塞起到分層壓裂的效果，同時(shí)在壓裂結(jié)束后的一定時(shí)間內(nèi)會(huì)分解溶解掉，省去了磨銑作業(yè)，不僅節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，也更好的保護(hù)了油氣層。另外，采用鑲嵌陶瓷顆粒來(lái)實(shí)現(xiàn)與外套咬合固定和傳統(tǒng)的橋塞相比具有固定牢靠、成本低廉、裝配方便等優(yōu)點(diǎn)。

以上所述僅是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。