本實用新型涉及油井井控設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種井筒投堵器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的一些井在壓裂作業(yè)完成后，需下入油管或抽油泵，以滿足最優(yōu)的排產(chǎn)需求，然而壓裂后的地層中儲存了較高的壓能，油管或抽油泵下入前必須壓井作業(yè)或采用防噴作業(yè)設(shè)備。

但是，壓井作業(yè)不僅有污染地層的風(fēng)險，還常常因為壓井不成功，需反復(fù)壓井，作業(yè)復(fù)雜；而使用防噴作業(yè)設(shè)備時，其作業(yè)復(fù)雜，作業(yè)費用比較高，且占井時間長，還存在大量的安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種井筒投堵器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的油管或抽油泵下入前，進(jìn)行壓井作業(yè)或采用防噴作業(yè)設(shè)備時存在安全風(fēng)險、作業(yè)復(fù)雜的技術(shù)問題。

本實用新型提供了一種井筒投堵器，包括投堵筒體，所述投堵筒體具有中空筒腔；所述投堵筒體還具有相對應(yīng)的首端和尾端；所述首端安裝有用于與坐封工具相連接的丟手接頭，所述尾端安裝有密封堵，且所述密封堵位于所述中空筒腔內(nèi)，所述密封堵由可降解材料制成；所述投堵筒體的外表面設(shè)置有封堵機構(gòu)，用于將所述投堵筒體固定于油井內(nèi)；所述密封堵的上端面放置有可溶性的金屬氯化物固體。

進(jìn)一步地，所述可降解材料為金屬。

進(jìn)一步地，所述金屬為鎂合金。

進(jìn)一步地，所述可降解材料為可降解塑料。

進(jìn)一步地，所述可溶性的金屬氯化物固體為氯化鉀固體、氯化鈉固體、氯化鋇固體、氯化鋁、氯化鈣中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述密封堵的下端面設(shè)置有鈍化層。

進(jìn)一步地，所述封堵機構(gòu)包括下卡瓦、下錐體、膠筒、上錐體、上卡瓦、鎖簧座；由所述尾端至所述首端的方向上，所述下卡瓦、所述下錐體、所述膠筒、所述上錐體、所述上卡瓦和所述鎖簧座依次安裝于所述投堵筒體的外表面；所述鎖簧座與所述投堵筒體之間安裝有鎖簧，用于使所述鎖簧座由所述首端向所述尾端單向移動。

進(jìn)一步地，所述丟手接頭的一端插裝于所述中空筒腔內(nèi)，且所述丟手接頭的一端與所述投堵筒體之間通過第一剪釘固定連接。

進(jìn)一步地，所述密封堵與所述投堵筒體之間通過第二剪釘固定連接。

本實用新型還提供了一種井筒投堵器，包括投堵筒體，所述投堵筒體具有中空筒腔；所述投堵筒體還具有相對應(yīng)的首端和尾端；所述首端安裝有用于與坐封工具相連接的丟手接頭，所述尾端安裝有密封堵，且所述密封堵位于所述中空筒腔內(nèi)，所述密封堵由可降解材料制成；所述投堵筒體的外表面設(shè)置有封堵機構(gòu)，用于將所述投堵筒體固定于油井內(nèi)；所述尾端具有止擋部，用于止擋所述投堵筒體的旋轉(zhuǎn)運動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：

本實用新型提供的井筒投堵器，包括投堵筒體，投堵筒體具有中空筒腔；投堵筒體還具有相對應(yīng)的首端和尾端；首端安裝有用于與坐封工具相連接的丟手接頭，尾端安裝有密封堵，且密封堵位于中空筒腔內(nèi)，密封堵由可降解材料制成；投堵筒體的外表面設(shè)置有封堵機構(gòu)，用于將投堵筒體固定于油井內(nèi)。通過設(shè)置的丟手接頭便于將投堵筒體坐封于油井的套管內(nèi)，當(dāng)投堵筒體坐封于后，即可下油管或抽油泵，實現(xiàn)不壓井作業(yè)；而密封堵由可降解材料制成，其上部的金屬氯化物能夠與井液接觸并溶解，然后其與密封堵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生降解，當(dāng)密封堵降解后，投堵筒體便形成一通路，即可實現(xiàn)生產(chǎn)。因此，在壓裂作業(yè)完成后，下入油管或抽油泵前，通過使用本實用新型提供的井筒投堵器，來替代壓井作業(yè)或采用防噴作業(yè)設(shè)備，大大提高了作業(yè)的安全性和施工效率，并且具有操作簡單、作業(yè)費用低、占井時間短的特點。當(dāng)井筒投堵器坐封于油井的套管內(nèi)后，井筒投堵器的尾端設(shè)置的止擋部，能夠防止投堵筒體做旋轉(zhuǎn)運動。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例一提供的井筒投堵器的結(jié)構(gòu)示意圖(半剖視圖)；

圖2為圖1中A處的局部放大示意圖；

圖3為本實用新型實施例二提供的井筒投堵器的結(jié)構(gòu)示意圖(半剖視圖)；

圖4為本實用新型實施例三中安裝井筒投堵器過程中油井外的狀態(tài)圖；

圖5為本實用新型實施例三中安裝井筒投堵器過程中油井內(nèi)的狀態(tài)圖；

圖6為本實用新型實施例三中井筒投堵器的密封堵未降解時的狀態(tài)圖；

圖7為本實用新型實施例三中井筒投堵器的密封堵降解后，油井處于生產(chǎn)時的狀態(tài)圖。

圖中：100-井筒投堵器；101-投堵筒體；102-中空筒腔；103-丟手接頭；104-密封堵；105-套管；106-金屬氯化物固體；107-下卡瓦；108-下錐體；109-膠筒；110-上錐體；111-上卡瓦；112-鎖簧座；113-鎖簧；114-限位凸臺；115-第一剪釘；116-密封圈；117-第二剪釘；118-止擋部；119-電纜坐封工具；120-電纜；121-防噴管；122-天滑輪；123-地滑輪；124-吊車；125-電纜車；126-生產(chǎn)管柱；127-油層。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

實施例一

參見圖1和圖2所示，本實用新型實施例一提供了一種井筒投堵器，包括投堵筒體101，投堵筒體101具有中空筒腔102；投堵筒體101還具有相對應(yīng)的首端和尾端，具體而言，投堵筒體101的首端與尾端位于中空筒腔102的軸向方向上，首端安裝有用于與坐封工具相連接的丟手接頭103，尾端安裝有密封堵104，且密封堵104位于中空筒腔102內(nèi)，密封堵104由可降解材料制成；投堵筒體101的外表面設(shè)置有封堵機構(gòu)，用于將投堵筒體101固定于油井內(nèi)，即將投堵筒體101坐封于油井的套管105內(nèi)。

使用時，通過設(shè)置的丟手接頭103便于將投堵筒體101坐封于油井的套管105內(nèi)，當(dāng)投堵筒體101坐封后，即可下油管或抽油泵，實現(xiàn)不壓井作業(yè)；而密封堵由可降解材料制成，其上部的金屬氯化物能夠與井液接觸并溶解，然后其與密封堵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生降解，當(dāng)密封堵104降解后，投堵筒體101便形成一通路，即可實現(xiàn)生產(chǎn)。因此，在壓裂作業(yè)完成后，下入生產(chǎn)管柱126、油管或抽油泵前，通過使用本實用新型提供的井筒投堵器，來替代壓井作業(yè)或采用防噴作業(yè)設(shè)備，大大提高了作業(yè)的安全性和施工效率，并且具有操作簡單、作業(yè)費用低、占井時間短的特點。

該實施例中，可降解材料為金屬。通過采用金屬，可以承受較高的壓強，提高安裝井筒投堵器過程的安全性。

具體而言，金屬為鎂合金，也就是說，可降解材料為鎂合金，使用過程中，合金中的鎂能夠與井液反應(yīng)，從而使密封堵104發(fā)生降解。另外，酸性的井液能鎂合金反應(yīng)?？蛇x的，鎂合金為鎂鋁合金；需要說明的是，該實施例中，密封堵104的材質(zhì)還可以為其它類型的鎂合金，例如，鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。還需要說明的是，該實施例中，金屬不僅局限于鎂合金，還可以為其它能夠與井液發(fā)生反應(yīng)的金屬，以使密封堵104發(fā)生降解。

該實施例中，密封堵104的上端面放置有可溶性的金屬氯化物固體106，也就是說，密封堵104的上端面放置有遇水可溶的金屬氯化物固體106；可溶性的金屬氯化物固體指的是該金屬氯化物固體能溶解在水溶液中。當(dāng)坐封工具與井筒投堵器分離后，丟手接頭103與投堵筒體101分離，丟手接頭103隨坐封工具起出；套管105內(nèi)的井液進(jìn)入投堵筒體101的中空筒腔102，使金屬氯化物固體106溶解，密封堵104便開始發(fā)生降解。需要說明的是，該實施例中，還可以采用其它方案以實現(xiàn)將金屬材質(zhì)的密封堵104發(fā)生降解，以使投堵筒體101中空筒腔102的形成一個通路，投堵筒體101下方的油進(jìn)入中空筒腔102的內(nèi)部，例如：密封堵104的上端面放置固體酸或其它可溶性酸；還可以在丟手接頭103與投堵筒體101分離后，向中空筒腔102中加入酸類物質(zhì)，如鹽酸，使密封堵104發(fā)生降解。

該實施例中，可溶性的金屬氯化物固體106為氯化鉀固體、氯化鈉固體、氯化鋇固體、氯化鋁、氯化鈣中的至少一種。具體而言，可溶性的金屬氯化物固體106為氯化鉀固體，其與井液接觸，形成一定濃度的氯化鉀溶液，以便于控制降解速度。

該實施例中，密封堵104的下端面設(shè)置有鈍化層，也就是說，在可降解的密封堵104的下部的外表面進(jìn)行鈍化處理，這樣密封堵104便不與井液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。只有當(dāng)丟手接頭103與投堵筒體101分離后，井液從投堵筒體101的首端進(jìn)入中空筒腔102后，井液才能與密封堵104發(fā)生反應(yīng)。具體而言，鈍化層為Mg(OH)2鈍化層。需要說明的是，該實施例中，可降解材料還可以為可降解塑料。

該實施例中，封堵機構(gòu)包括下卡瓦107、下錐體108、膠筒109、上錐體110、上卡瓦111、鎖簧座112；由尾端至首端的方向上，下卡瓦107、下錐體108、膠筒109、上錐體110、上卡瓦111和鎖簧座112依次安裝于投堵筒體101的外表面；鎖簧座112與投堵筒體101之間安裝有鎖簧113，用于使鎖簧座112由首端向尾端單向移動。

具體而言，下卡瓦107、下錐體108、膠筒109、上錐體110、上卡瓦111和鎖簧座112依次套設(shè)于投堵筒體101的外表面，下卡瓦107和上卡瓦111的外表面均具有環(huán)狀凸臺，且環(huán)狀凸臺的截面為三角形，用于使下卡瓦107和上卡瓦111能夠鎖卡于油井中的套管105中。投堵筒體101的外表面的周向具有限位凸臺114，用于限制下卡瓦107向尾端所在的方向運動。下錐體108和上錐體110的結(jié)構(gòu)相同，且作用相同，該實施例中只具體描述下錐體108的結(jié)構(gòu)，上錐體110的結(jié)構(gòu)不再具體闡述，下錐體108具有傾斜面，在下錐體108向尾端運動時，下錐體108能夠插入下卡瓦107中，使下卡瓦107沿投堵筒體101的徑向漲開。當(dāng)對膠筒109施加軸向載荷時，膠筒109徑向產(chǎn)生大變形，膠筒109和套管105之間產(chǎn)生接觸壓力，來控制產(chǎn)液，保護(hù)套管105。鎖簧座112的內(nèi)表面具有沿其自身軸向延伸的第一鋸齒，投堵筒體101的外表面具有沿其自身軸向延伸的第二鋸齒，鎖簧的內(nèi)表面具有沿其自身軸向延伸的內(nèi)鋸齒，鎖簧的外表面具有沿其自身軸向延伸的外鋸齒；第一鋸齒與外鋸齒相配合，鎖簧座112由首端向尾端的方向運動時，能夠帶動鎖簧向尾端運動，當(dāng)鎖簧座112向首端的方向運動時，不會帶動鎖簧一起運動；第二鋸齒與內(nèi)鋸齒相配合，鎖簧由首端向尾端的方向運動時，內(nèi)鋸齒不會阻擋鎖簧的運動，但是內(nèi)鋸齒能夠阻擋鎖簧向首端的方向運動，從而使得鎖簧座112只能由首端向尾端的方向移動，而不能夠由尾端向首端的方向移動。當(dāng)鎖簧座112由首端向尾端的方向移動時，鎖簧座112推動上卡瓦111也向尾端所在的方向移動，此時上錐體110具有傾斜面的部分插入上卡瓦111使得上卡瓦111徑向漲開，上錐體110對膠筒109施加軸向載荷，膠筒109徑向產(chǎn)生變形，膠筒109再對下錐體108施加軸向力，下錐體108再對下卡瓦107施加軸向力，在限位凸臺114的作用下，下卡瓦107徑向漲開，從而實現(xiàn)投堵筒體101坐封于套管105內(nèi)。下卡瓦、下錐體、膠筒、上錐體、上卡瓦、鎖簧座、鎖簧和投堵筒體，上述8個零部件的材質(zhì)均為耐腐蝕材料制成。

該實施例中，丟手接頭103的一端插裝于中空筒腔102內(nèi)，且丟手接頭103的一端與投堵筒體101之間通過第一剪釘115固定連接。

具體而言，丟手接頭103的一端插裝于投堵筒體101內(nèi)，且丟手接頭103插裝于投堵筒體101內(nèi)的一端具有沿丟手接頭103的周向環(huán)繞的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有密封圈116，用于實現(xiàn)丟手接頭103與投堵筒體101之間的密封。當(dāng)丟手接頭103與投堵筒體101分離時，第一剪釘115被剪斷。

密封堵104與投堵筒體101之間通過第二剪釘117固定連接。密封堵104也具有沿密封堵104的周向環(huán)繞的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有密封圈116，用于實現(xiàn)密封堵104與投堵筒體101之間的密封。通過設(shè)置第二剪釘117可以在密封堵104的降解功能失效時，通過工具使第二剪釘117被剪斷，從而使密封堵104與投堵筒體101相分離，進(jìn)而使中空筒腔102變?yōu)檫B通狀態(tài)。

實施例二

參見圖3所示，本實施例二中的井筒投堵器是在實施例一基礎(chǔ)上的改進(jìn)，實施例一中公開的技術(shù)內(nèi)容不重復(fù)描述，實施例一公開的內(nèi)容也屬于本實施例公開的內(nèi)容。

本實用新型實施例二提供了一種井筒投堵器，投堵筒體101的尾端具有止擋部118，用于止擋投堵筒體101的旋轉(zhuǎn)運動，也就是說，當(dāng)井筒投堵器坐封于油井的套管105內(nèi)后，井筒投堵器的尾端設(shè)置的止擋部118，能夠防止投堵筒體101做旋轉(zhuǎn)運動；另外在密封堵104的降解功能失效時，通過工具使第二剪釘117被剪斷，從而使密封堵104與投堵筒體101相分離時，也可以起到阻擋投筒堵體向下運動。

實施例三

參見圖4至圖7所示，本實用新型實施例三提供了一種井筒投堵器100的安裝方法，其中，該井筒投堵器100為實施例一或?qū)嵤├械木餐抖缕?00，包括以下步驟：

步驟S100、將井筒投堵器100安裝于坐封工具上。具體而言，坐封工具為電纜坐封工具119，將井筒投堵器100與電纜坐封工具119連接，并將二者放入防噴管121內(nèi)。

步驟S200、將安裝在一起的井筒投堵器100與坐封工具放入油井中的套管105內(nèi)，并使井筒投堵器100與坐封工具下入到油井中的預(yù)定位置。具體而言，用吊車124將吊起防噴管121，并將防噴管121與油井的井口連接；打開井口控制閥，通過電纜車125與電纜120將筒投堵器與電纜坐封工具119下入到油井中油層127段上方的預(yù)定位置。需要說明的是，起下作業(yè)過程中，吊車124上安裝一天滑輪122，井口安裝一地滑輪123，天滑輪122和地滑輪123通過電纜120連動。

步驟S300、啟動坐封工具，使坐封工具與井筒投堵器100分離。具體而言，通過地面上的電纜車125控制電纜坐封工具使電纜坐封工具119與井筒投堵器100分離，也就是說，向上拉丟手接頭103，并向下推動鎖簧座112，從而使第一剪釘115被剪斷，完成丟手工作，實現(xiàn)對井筒投堵器100的坐封。當(dāng)丟手接頭103與投堵筒體101分離后，井液進(jìn)入腔中空筒腔102內(nèi)，金屬氯化物固體106溶解，密封堵104開始降解。完成丟手工作后，起出電纜坐封工具119，下入生產(chǎn)管柱126、油管或抽油泵，并坐好井口，等密封堵104完全降解后，投堵筒體101便形成一通路，井口壓力開始變大，油層127被打開，此時即可以正常生產(chǎn)。

綜上所述，本實用新型實施例三通過安裝井筒投堵器100，替代現(xiàn)有的在壓裂作業(yè)完成后，下入生產(chǎn)管柱126、油管或抽油泵前，采用壓井作業(yè)或采用防噴作業(yè)設(shè)備的方法，解決了現(xiàn)有的帶壓作業(yè)安全風(fēng)險大，作業(yè)復(fù)雜，施工效率低的技術(shù)難題，大大減少了施工作業(yè)量及附加作業(yè)對油層127的傷害。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本實用新型的范圍之內(nèi)并且形成不同的實施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。