一种带双向卡瓦的可溶桥塞的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻探技术领域，尤其涉及一种可溶桥塞。


背景技术：

2.可溶桥塞用于暂时性的封堵油、气、水、漏等层位，可对可溶桥塞上部产层进行高压压裂施工作业，压裂施工作业完成后，桥塞在井内液体和温度条件下自动溶解，提供生产套管的全通道。目前该工具主要应用于页岩气井地层改造。现有的可溶桥塞由于其结构装配形式，在面临高压力时，存在结构不稳定性而导致封堵效果减弱或失效的问题，有必要加以改进。


技术实现要素：

3.针对上述相关现有技术不足，本实用新型提供一种可溶桥塞，通过改进桥塞结构，采用两组卡瓦组件之间设置皮碗组件的结构，并优化卡瓦组件及皮碗组件结构，提高可溶桥塞的承压能力和封堵效果。
4.为了实现本实用新型的目的，拟采用以下方案：
5.一种可溶桥塞，包括：
6.中心管，其一端具有限位部；
7.两组卡瓦组件，套设于中心管上，间隔设置；
8.皮碗组件，套设于中心管上，并位于两组卡瓦组件之间；
9.推筒，套设于中心管上；
10.其中一组卡瓦组件一端与限位部抵接，另一端与皮碗组件一端抵接，皮碗组件另一端与另一组卡瓦组件一端抵接，另一组卡瓦组件另一端与推筒一端抵接。
11.每组卡瓦组件包括：
12.卡瓦，呈筒状环形结构，有一对，间隔设置，其外表面沿圆周阵列设有卡瓦齿；
13.卡瓦垫环，设于一对卡瓦之间；
14.卡瓦的两端向内凹陷形成第一斜面，卡瓦垫环的两端向外凸起形成有与第一斜面配合的第二斜面；
15.限位部朝向中心管另一端的端面向外凸起形成有第五斜面，第五斜面用于与卡瓦的第一斜面配合。
16.靠近推筒的卡瓦组件的卡瓦齿顶面倾斜朝向皮碗组件方向，靠近限位部的卡瓦组件的卡瓦齿顶面倾斜朝向皮碗组件方向，即两组卡瓦组件的卡瓦齿朝向相对，均朝向中间。
17.推筒一端形成有第三斜面，第三斜面与卡瓦的第一斜面配合。
18.卡瓦齿为硬质合金颗粒。
19.皮碗组件包括：
20.皮碗座，有一对，间隔设置，皮碗座与卡瓦组件抵接的端面向外凸台形成有第四斜面，第四斜面与卡瓦的第一斜面配合；
21.多个皮碗件，设于一对皮碗座之间，皮碗件包括皮碗以及设于皮碗顶口的皮碗垫圈；
22.皮碗顶口朝向中心管另一端设置。
23.一种可溶桥塞的制备方法，包括步骤：
24.s100、提供一中心管、两组卡瓦组件、一皮碗组件、一推筒，所述中心管一端具有限位部；
25.s200、将第一组卡瓦组件套设于中心管上，并使第一组卡瓦组件的一端与限位部抵接；
26.s300、将皮碗组件套设于中心管上，并使皮碗组件一端与第一组卡瓦组件的另一端抵接；
27.s400、将第二组卡瓦组件套设于中心管上，并使第二组卡瓦组件的一端与皮碗组件另一端抵接；
28.s500、将推筒套设于中心管上，并使推筒的一端与第二组卡瓦组件的另一端抵接，完成可溶桥塞的制备。
29.每组卡瓦组件包括：一对卡瓦、一卡瓦垫环，卡瓦呈筒状环形结构，其外表面沿圆周阵列设有卡瓦齿，卡瓦的两端向内凹陷形成第一斜面，卡瓦垫环的两端向外凸起形成有第二斜面，第二斜面用于与第一斜面配合；推筒一端形成有第三斜面，第三斜面用于与卡瓦的第一斜面配合；皮碗组件包括：一对皮碗座、多个皮碗件，皮碗座一端向外凸台形成有第四斜面，第四斜面用于与卡瓦的第一斜面配合，皮碗件包括皮碗、皮碗垫圈；限位部朝向中心管另一端的端面向外凸起形成有第五斜面，用于与卡瓦的第一斜面配合。
30.进一步，步骤s200包括：
31.通过夹持机构夹持于中心管的限位部以将中心管夹起，并保持中心管处于水平状态；
32.从中心管另一端依次向中心管上套设第一组卡瓦组件的第一个卡瓦、一个卡瓦垫环、第二个卡瓦；
33.然后利用水平顶推机构进行顶推，作用于第二个卡瓦，使第二个卡瓦一端的第一斜面与卡瓦垫环一端的第二斜面贴合、卡瓦垫环另一端的第二斜面与第一个卡瓦一端的第一斜面贴合、第一个卡瓦另一端的第一斜面与限位部的第五斜面贴合，然后收回水平顶推机构；
34.步骤s300包括：
35.从中心管另一端依次向中心管上套设皮碗组件的第一个皮碗座、多个皮碗件、第二个皮碗座；
36.然后利用水平顶推机构进行顶推，作用于第二个皮碗座，使皮碗组件各部件相互抵接，并使皮碗组件的第一个皮碗座的第四斜面与第一组卡瓦组件的第二个卡瓦另一端的第一斜面贴合，然后收回水平顶推机构；
37.步骤s400包括：
38.从中心管另一端依次向中心管上套设第二组卡瓦组件的第一个卡瓦、一个卡瓦垫环、第二个卡瓦；
39.然后利用水平顶推机构进行顶推，作用于第二组卡瓦组件的第二个卡瓦，使第二
组卡瓦组件的各部件相互抵接，并使第二组卡瓦组件的第一个卡瓦的朝向皮碗组件一端的第一斜面与皮碗组件的第二个皮碗座的第四斜面贴合，然后收回水平顶推机构，然后收回水平顶推机构；
40.步骤s500包括：
41.将推筒套设于中心管上，然后利用水平顶推机构进行顶推，使推筒的一端与第二组卡瓦组件的第二个卡瓦外端抵接，使第三斜面与第二个卡瓦的第一斜面贴合，然后收回水平顶推机构。
42.通过夹持机构夹持于中心管的限位部以将中心管夹起，包括步骤：
43.将中心管的限位部水平放置于一对上下间隔且相对设置的弧形夹板之间，其中，弧形夹板分别滑动配合于支架的竖向滑槽内，各弧形夹板分别连接一个竖向油缸的活动端，竖向油缸连接在支架上；弧形夹板里侧端具有限位板，限位部放置时贴合于限位板放置；
44.然后通过竖向油缸活动端作用于弧形夹板，使弧形夹板将限位部夹稳，并保持水平；
45.利用水平顶推机构进行顶推，具体是，利用设置于立柱的一对水平顶推气缸，将连接在水平顶推气缸活动端的顶推环向中心管顶推，使顶推环从中心管端头穿过，并作用于待顶推物件。
46.本实用新型的有益效果在于：
47.1、采用两组卡瓦组件之间设置皮碗组件的结构，并优化卡瓦组件及皮碗组件结构，提高可溶桥塞的承压能力和封堵效果；
48.2、卡瓦组件包括一对卡瓦和卡瓦垫环，通过斜面作用实现贴合抵触，用于响应受力时，通过卡瓦齿作用于套管壁进行咬合抓紧，两组卡瓦组件一共作用于套管壁的4个位置，每个位置多个点位作用，提高咬合定位效果；皮碗组件通过一对皮碗座之间设置多个皮碗件，每个皮碗件包括皮碗和皮碗垫圈，可以在响应两组卡瓦组件从两端的作用力时，实现封堵，承压效果好；
49.3、本桥塞结构简单，零件均套在中心管上，安装简单，零件数量少，结构简单，易于加工，可节约成本，提高效率；通过夹持机构和水平顶推机构进行组装制备，可以提高组装效率，以及装配后的结构稳定性。
附图说明
50.图1为本技术实施例的整体结构立体图。
51.图2为本技术实施例的整体结构正视图。
52.图3为本技术实施例的整体结构剖视图。
53.图4为本技术实施例的中心管立体图。
54.图5为本技术实施例的卡瓦组件及推筒爆炸图。
55.图6为本技术实施例的皮碗组件爆炸图。
56.图7为本技术实施例的夹持机构及水平顶推机构立体图。
具体实施方式
57.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明，但本实用新型所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
58.本技术实施例提供一种可溶桥塞，如图1所示，包括：中心管1、两组卡瓦组件2、皮碗组件3、推筒4。中心管1一端具有限位部11；两组卡瓦组件2套设于中心管1上，间隔设置；皮碗组件3套设于中心管1上，并位于两组卡瓦组件2之间；推筒4套设于中心管1上；其中一组卡瓦组件2一端与限位部11抵接，另一端与皮碗组件3一端抵接，皮碗组件3另一端与另一组卡瓦组件2一端抵接，另一组卡瓦组件2另一端与推筒4一端抵接。
59.具体的，如图2~图6所示：
60.每组卡瓦组件2包括：一对卡瓦21、卡瓦垫环22。卡瓦21呈筒状环形结构，间隔设置，其外表面沿圆周阵列设有卡瓦齿23，卡瓦齿23为
∅
7*h5的硬质合金颗粒，每个卡瓦21具有12个卡瓦齿23，镶嵌设置在卡瓦21上。卡瓦21本体采用延展性大于30%的可溶金属材料制成。卡瓦垫环22设于一对卡瓦21之间；卡瓦21的两端向内凹陷形成第一斜面211，卡瓦垫环22的两端向外凸起形成有与第一斜面211配合的第二斜面221；限位部11朝向中心管1另一端的端面向外凸起形成有第五斜面111，第五斜面111用于与卡瓦21的第一斜面211配合。
61.推筒4一端形成有第三斜面41，第三斜面41与卡瓦21的第一斜面211配合。
62.皮碗组件3包括：一对皮碗座31以及多个皮碗件。皮碗座31间隔设置，皮碗座31与卡瓦组件2抵接的端面向外凸台形成有第四斜面311，第四斜面311与卡瓦21的第一斜面211配合；多个皮碗件设于一对皮碗座31之间，皮碗件包括皮碗32以及设于皮碗32顶口的皮碗垫圈33；皮碗32采用可溶橡胶制成，皮碗32顶口朝向中心管1另一端设置，即皮碗32方向朝推筒4一侧。
63.上述可溶桥塞的制备方法，包括步骤：
64.s100、提供一中心管1、两组卡瓦组件2、一皮碗组件3、一推筒4，所述中心管1一端具有限位部11。
65.s200、将第一组卡瓦组件2套设于中心管1上，并使第一组卡瓦组件2的一端与限位部11抵接。
66.具体是：如图7所示，将中心管1的限位部11水平放置于一对上下间隔且相对设置的弧形夹板53之间，其中，弧形夹板53分别滑动配合于支架51的竖向滑槽52内，各弧形夹板53分别连接一个竖向油缸54的活动端，竖向油缸54连接在支架51上；弧形夹板53里侧端具有限位板531，限位部11放置时贴合于限位板531放置；然后通过竖向油缸54活动端作用于弧形夹板53，使弧形夹板53将限位部11夹稳，并保持水平。
67.然后，通过夹持机构1夹持于中心管1的限位部11以将中心管1夹起，并保持中心管1处于水平状态；从中心管1另一端依次向中心管1上套设第一组卡瓦组件2的第一个卡瓦21、一个卡瓦垫环22、第二个卡瓦21；然后利用水平顶推机构6进行顶推，作用于第二个卡瓦21，使第二个卡瓦21一端的第一斜面211与卡瓦垫环22一端的第二斜面221贴合、卡瓦垫环22另一端的第二斜面221与第一个卡瓦21一端的第一斜面211贴合、第一个卡瓦21另一端的第一斜面211与限位部11的第五斜面贴合，然后收回水平顶推机构6。
68.其中，利用水平顶推机构6进行顶推，具体是，利用设置于立柱63的一对水平顶推
气缸62，将连接在水平顶推气缸62活动端的顶推环61向中心管1顶推，使顶推环61从中心管1端头穿过，并作用于待顶推物件。
69.s300、将皮碗组件3套设于中心管1上，并使皮碗组件3一端与第一组卡瓦组件2的另一端抵接。
70.具体是：如图7所示，从中心管1另一端依次向中心管1上套设皮碗组件3的第一个皮碗座31、多个皮碗件、第二个皮碗座31；然后利用水平顶推机构6进行顶推，作用于第二个皮碗座31，使皮碗组件3各部件相互抵接，并使皮碗组件3的第一个皮碗座31的第四斜面311与第一组卡瓦组件2的第二个卡瓦21另一端的第一斜面211贴合，然后收回水平顶推机构6。
71.s400、将第二组卡瓦组件2套设于中心管1上，并使第二组卡瓦组件2的一端与皮碗组件3另一端抵接。
72.具体是：如图7所示，从中心管1另一端依次向中心管1上套设第二组卡瓦组件2的第一个卡瓦21、一个卡瓦垫环22、第二个卡瓦21；然后利用水平顶推机构6进行顶推，作用于第二组卡瓦组件2的第二个卡瓦21，使第二组卡瓦组件2的各部件相互抵接，并使第二组卡瓦组件2的第一个卡瓦21的朝向皮碗组件3一端的第一斜面211与皮碗组件3的第二个皮碗座31的第四斜面311贴合，然后收回水平顶推机构6，然后收回水平顶推机构6。
73.s500、将推筒4套设于中心管1上，如图7所示，然后利用水平顶推机构6进行顶推，使推筒4的一端与第二组卡瓦组件2的第二个卡瓦21外端抵接，使第三斜面41与第二个卡瓦21的第一斜面211贴合，然后收回水平顶推机构6，完成可溶桥塞的制备。
74.工作时，推筒4外端面受到推力，安装在限位部11和推筒4之间的零件全部都受到推力，推力最终传递至中心管1的限位部11。由于皮碗32由橡胶制成，强度低，在推力作用下首先向外张开外径增大，最后贴合在桥塞外面的套管上，随着推力的增大，卡瓦21沿着45度的第一斜面211向外扩张，最后也贴合在套管内壁上，由于卡瓦21外圆镶嵌有带尖角的硬质合金卡瓦齿23，卡瓦齿23的齿尖会压合进套管内壁。卡瓦齿23倾斜设置，靠推筒4一侧的卡瓦齿23齿尖朝向设置为朝推筒4方向，靠中心管1的限位部11一侧的卡瓦齿23齿尖朝向设置为朝限位部11方向。当作用在推筒4外端面的力解除后，由于卡瓦齿23咬合在套管内壁上，皮碗32不会回收，将继续贴合在套管壁上，保持密封能力。
75.卡瓦21外圆镶嵌有12颗硬质合金颗粒，作为卡瓦齿23，卡瓦23本体采用延展性大于30%的可溶金属材料制成，卡瓦23受到内斜面的轴向推力时，会向外膨胀，直至与套管贴合。
76.皮碗32采用可溶橡胶制成，皮碗32方向朝推筒4一侧，当来自推筒4一侧的液压力越大，皮碗32与套管的贴合越紧，密封能力越强。
77.以上仅为本实用新型的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本实用新型。本领域技术人员应理解，在不脱离本实用新型的范围情况下，对本实用新型进行的各种改变或同等替换，均属于本实用新型保护的范围。