本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于橋塞的中心軸、應(yīng)用該中心軸的橋塞以及橋塞的坐封方法。

背景技術(shù)：

在油田的勘探開發(fā)過程中需要一種臨時(shí)性封堵工藝，封堵當(dāng)前的生產(chǎn)層，以便于對(duì)其它產(chǎn)層實(shí)施工藝措施，待工藝完成后，解除臨時(shí)封堵，建立生產(chǎn)層與井筒的流動(dòng)通道，實(shí)現(xiàn)對(duì)油、氣井的采油、采氣生產(chǎn)。雖然橋塞封堵技術(shù)在壓裂措施改造與開發(fā)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)提供的如圖1所示的橋塞至少存在以下技術(shù)問題：

一是中途坐封問題影響正常使用，由于橋塞送入工具與橋塞丟手設(shè)置的自由運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)，在橋塞送入過程中容易出現(xiàn)中途坐封問題，一旦出現(xiàn)中途坐封問題，就需要進(jìn)行回收或鉆除處理，影響工期和成本；

二是回收或鉆塞成本高、難度大，鉆塞過程中受井筒內(nèi)條件的限制(如沉砂、落物、井壁結(jié)垢等)，使得鉆塞更加困難，需要進(jìn)行其它工藝提前處理井筒，造成了施工成本增加，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致井筒復(fù)雜情況出現(xiàn)，影響油氣井的正常生產(chǎn)；

三是目前的橋塞存在坐封后封堵效果不穩(wěn)定，這是橋塞膠筒與井壁有漏失通道，橋塞失去了封堵的作用，其后果是壓裂液去向不明，造成嚴(yán)重浪費(fèi)；

四是橋塞坐封后錨定不可靠，壓裂時(shí)橋塞下行，造成分層解除，嚴(yán)重影響分層壓裂施工質(zhì)量；

五是人們想到了用降解材料制作橋塞，但是可降解塑料和可降解金屬材料的降解特性受應(yīng)用環(huán)境限制；其強(qiáng)度較碳鋼金屬材料低50％，正是這個(gè)原因該種類材料無(wú)法制造內(nèi)通徑大的橋塞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的其中一個(gè)目的是提出一種用于橋塞的中心軸、應(yīng)用該中心軸的橋塞以及橋塞的坐封方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在可降解塑料和可降解金屬材料無(wú)法制作內(nèi)通徑大的橋塞的技術(shù)問題。本發(fā)明提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果(橋塞內(nèi)通徑大、封堵效果穩(wěn)定，錨定可靠性好，不會(huì)出現(xiàn)中途坐封問題、可降解性能好、無(wú)需鉆塞、施工方便等)詳見下文闡述。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明實(shí)施例提供的用于橋塞的中心軸，包括座封芯軸以及座封管軸，其中：

所述座封管軸存在中心孔，所述座封管軸包括擠壓凸肩以及承載軀干，所述擠壓凸肩用于擠壓橋塞的壓環(huán)或所述橋塞的上卡瓦組件，所述承載軀干至少用于承載所述橋塞的上卡瓦組件、變徑支撐環(huán)、卡瓦壓臺(tái)以及彈性密封筒；

所述座封管軸的中心孔套設(shè)在所述座封芯軸之外，且所述座封管軸能沿軸向相對(duì)于所述座封芯軸滑動(dòng)至坐封位置，處于坐封位置的所述座封管軸能使所述擠壓凸肩將所述橋塞的壓環(huán)或所述橋塞的上卡瓦組件擠壓至坐封狀態(tài)；

所述座封芯軸的上游端用于與所述橋塞送塞工具相連接，所述座封芯軸的下游端與所述橋塞的下游端支撐體相連接且該連接為在所述座封管軸處于坐封狀態(tài)(位置)的情況下所述座封芯軸與所述下游端支撐體通過相對(duì)移動(dòng)的方式能夠解除的連接；所述座封芯軸與所述下游端支撐體連接被解除后，所述座封芯軸能從所述座封管軸的中心孔抽出以使所述座封管軸的中心孔形成所述橋塞的內(nèi)部流體通道；

所述座封芯軸的材料的強(qiáng)度大于可降解材料或可腐蝕材料的強(qiáng)度；

所述座封管軸的材料為可降解材料或可腐蝕材料，或者，所述座封管軸的材料為強(qiáng)度不低于可降解材料或可腐蝕材料的強(qiáng)度的材料。

可選地，所述座封芯軸材料的強(qiáng)度為所述座封管軸材料的強(qiáng)度的1.5～5倍。

可選地，所述座封芯軸的下游端沿橋塞的下落方向延伸出所述座封管軸的中心孔，在所述座封管軸的軸向方向上，所述座封芯軸的下游端與所述下游端支撐體相連接的位置與所述座封管軸的下游端端面之間存在間隙。

可選地，所述座封管軸的軸向尺寸為所述座封芯軸的軸向尺寸的1/3～4/5。

可選地，所述座封芯軸的材料為鋼材。

可選地，所述座封芯軸的下游端與所述下游端支撐體之間的連接為螺紋連接或銷軸連接；

所述座封芯軸與所述下游端支撐體為解除連接而相對(duì)移動(dòng)的方式為相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或相對(duì)平移。

可選地，所述座封芯軸的上游端朝接近橋塞所在的油氣井的井口方向延伸出所述座封管軸的中心孔，且所述座封芯軸的上游端與所述橋塞送塞工具之間為螺紋連接。

可選地，所述座封管軸的上游端的端口處設(shè)置有內(nèi)錐面，所述內(nèi)錐面沿橋塞的下落方向內(nèi)徑尺寸逐漸縮小，所述座封芯軸的上游端(下部)設(shè)置有外錐面，所述外錐面與所述內(nèi)錐面的形狀相匹配。

可選地，所述座封芯軸設(shè)置有軸向中心通孔，所述軸向中心通孔沿所述座封芯軸的整個(gè)軸向方向貫穿所述座封芯軸，所述軸向中心通孔與所述座封管軸的中心孔兩者的軸心線相重合或相平行。

可選地，所述座封管軸為一體成型結(jié)構(gòu)，所述座封芯軸為不同的結(jié)構(gòu)件固定連接而成。

可選地，所述座封管軸的下游端外壁的邊緣處設(shè)置有避讓外錐面。

本發(fā)明實(shí)施例提供的橋塞，包括彈性密封筒、卡瓦壓臺(tái)、變徑支撐環(huán)、壓環(huán)、上卡瓦組件、下卡瓦組件、下游端支撐體以及本發(fā)明任一技術(shù)方案提供的用于橋塞的中心軸，其中：

所述彈性密封筒、所述卡瓦壓臺(tái)、所述變徑支撐環(huán)、所述壓環(huán)、所述上卡瓦組件以及所述下卡瓦組件均套設(shè)所述座封管軸的承載軀干上；

所述座封管軸的擠壓凸肩抵壓在所述壓環(huán)上，橋塞送塞工具的外筒朝接近所述橋塞所在的油氣井的井底的方向推動(dòng)所述擠壓凸肩時(shí)，所述座封管軸相對(duì)于所述座封芯軸滑動(dòng)至坐封位置；

在所述座封管軸處于坐封狀態(tài)(位置)的情況下，所述橋塞送塞工具能帶動(dòng)所述座封芯軸相對(duì)于所述下游端支撐體移動(dòng)以使所述座封芯軸與所述下游端支撐體連接解除；

所述壓環(huán)和所述下游端支撐體抵壓所述上卡瓦組件以及所述下卡瓦組件，所述上卡瓦組件以及所述下卡瓦組件抵壓所述卡瓦壓臺(tái)，所述變徑支撐環(huán)介于所述卡瓦壓臺(tái)與所述彈性密封筒之間；

所述變徑支撐環(huán)能在所述卡瓦壓臺(tái)以及所述彈性密封筒共同施加的軸向擠壓力的作用下坐封于所述橋塞所在的套管內(nèi)壁上。

可選地，所述卡瓦壓臺(tái)包括上卡瓦壓臺(tái)和下卡瓦壓臺(tái)，所述變徑支撐環(huán)包括上變徑支撐環(huán)以及下變徑支撐環(huán)，其中：

在所述座封管軸的軸向方向上，所述彈性密封筒介于所述上變徑支撐環(huán)以及所述下變徑支撐環(huán)之間；

所述上變徑支撐環(huán)以及所述下變徑支撐環(huán)介于所述上卡瓦壓臺(tái)和下卡瓦壓臺(tái)之間；所述上卡瓦壓臺(tái)和下卡瓦壓臺(tái)介于所述上卡瓦組件以及所述下卡瓦組件之間；

所述上卡瓦組件以及所述下卡瓦組件介于所述壓環(huán)與所述下游端支撐體之間；在所述壓環(huán)以及所述下游端支撐體兩者的軸向擠壓力的作用下，所述上卡瓦組件以及所述下卡瓦組件、所述彈性密封筒以及所述變徑支撐環(huán)坐封、錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁上。

可選地，在所述座封管軸的軸向方向上，所述座封管軸的下游端延伸至所述下卡瓦壓臺(tái)或所述下變徑支撐環(huán)所在的位置。

可選地，所述座封管軸的下游端的外壁至少部分區(qū)段與所述下卡瓦壓臺(tái)的內(nèi)壁相抵接。

可選地，所述上卡瓦組件以及所述下卡瓦組件各自均包括環(huán)箍以及至少兩塊卡瓦，在所述下卡瓦組件中：

所述環(huán)箍套設(shè)在所述卡瓦之外，所述卡瓦與所述下游端支撐體之間設(shè)置有限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所有的所述卡瓦朝接近所述座封芯軸中軸線的方向滑動(dòng)的距離被所述限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)限定在預(yù)定范圍之內(nèi)，所述下游端支撐體以及所述下卡瓦壓臺(tái)對(duì)所述卡瓦施加軸向壓力時(shí)，在所述限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下，所有的所述卡瓦均能始終以對(duì)中的狀態(tài)從靠近所述座封芯軸中軸線的位置滑動(dòng)至錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁的位置。

可選地，所述限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述卡瓦與所述下游端支撐體兩者其中之一上的扇形槽以及設(shè)置在所述卡瓦與所述下游端支撐體兩者其中另一上的扇形滑塊，其中：

所述扇形滑塊嵌于所述扇形槽之內(nèi)，且所述扇形槽與所述扇形滑塊各自垂直于所述座封芯軸軸向方向的截面均呈扇形；

所述扇形滑塊在所述扇形槽內(nèi)朝接近所述座封芯軸中軸線的方向滑動(dòng)至預(yù)定的位置時(shí)與所述扇形槽的側(cè)壁相抵接。

可選地，所述扇形槽的底面還設(shè)置有周向限位槽，所述扇形滑塊上還設(shè)置有周向限位凸起，所述周向限位凸起嵌于所述周向限位槽內(nèi)，所述周向限位凸起與所述周向限位槽各自垂直于所述座封芯軸軸向方向的截面均呈矩形；所述扇形滑塊在所述扇形槽內(nèi)朝接近或遠(yuǎn)離所述座封芯軸軸心線的方向滑動(dòng)過程中所述周向限位凸起同時(shí)在所述周向限位槽內(nèi)滑動(dòng)。

可選地，在所述下卡瓦組件的周向方向上，所述周向限位槽位于所述扇形槽的中部，所述周向限位凸起位于所述扇形滑塊的中部。

可選地，所述卡瓦的塊數(shù)為偶數(shù)，所述卡瓦包括齒牙基座以及嵌于齒牙基座上的錨定齒牙，卡瓦組件通過所述錨定齒牙與套管的內(nèi)壁緊密抵接的方式錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁上；

所述齒牙基座上設(shè)置有安裝槽，所述錨定齒牙嵌于所述安裝槽內(nèi)且所述錨定齒牙的底面(錨定齒牙的底部?jī)?yōu)選為雙斜面結(jié)構(gòu))與所述安裝槽的底面相抵接，所述錨定齒牙的底面能將所述錨定齒牙錨定過程中承受的沿所述座封管軸軸向摩擦力部分轉(zhuǎn)化為沿所述座封管軸徑向的壓力。

可選地，所述錨定齒牙的底面為平面或弧面，弧面的中心線或平面與所述座封管軸的中軸線存在銳角或鈍角夾角。

可選地，所述上卡瓦組件的所述錨定齒牙位于所述齒牙基座上接近所述壓環(huán)的位置，所述錨定齒牙朝接近所述壓環(huán)的方向厚度尺寸逐漸增大；和/或，所述下卡瓦組件的所述錨定齒牙位于所述齒牙基座上接近所述下游端支撐體的位置；所述錨定齒牙朝接近所述下游端支撐體的方向厚度尺寸逐漸增大。

可選地，所述變徑支撐環(huán)包括環(huán)形體以及設(shè)置在所述環(huán)形體周向外壁或端面上的坐封面，所述環(huán)形體包括第一環(huán)形體以及第二環(huán)形體，所述第一環(huán)形體與所述第二環(huán)形體互相疊合，其中：

所述坐封面包括設(shè)置在所述第一環(huán)形體周向外壁或端面上的第一坐封面以及設(shè)置在所述第二環(huán)形體周向外壁或端面上的第二坐封面；所述第一環(huán)形體與所述第二環(huán)形體兩者共同在軸向的擠壓力作用下受壓變形后能利用所述第一坐封面以及所述第二坐封面共同抵接、坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上并與所述套管的內(nèi)壁形成面接觸式密封連接。

本發(fā)明實(shí)施例提供的上述任一橋塞的坐封方法，包括以下步驟：

利用橋塞送塞工具拉住橋塞的座封芯軸，使所述座封管軸的擠壓凸肩抵壓在所述橋塞的壓環(huán)上；

利用所述橋塞送塞工具的外筒朝接近所述橋塞所在的油氣井的井底的方向推動(dòng)所述擠壓凸肩，使所述座封管軸相對(duì)于所述座封芯軸滑動(dòng)至坐封位置；

處于坐封位置的所述座封管軸使所述擠壓凸肩將所述橋塞的壓環(huán)擠壓至坐封狀態(tài)，使所述壓環(huán)和所述下游端支撐體抵壓所述上卡瓦組件以及所述下卡瓦組件，所述上卡瓦組件以及所述下卡瓦組件抵壓所述卡瓦壓臺(tái)，并使所述變徑支撐環(huán)在所述卡瓦壓臺(tái)以及所述彈性密封筒共同施加的軸向擠壓力的作用下坐封于所述橋塞所在的套管內(nèi)壁上；

在所述座封管軸處于坐封狀態(tài)(位置)的情況下，所述橋塞送塞工具帶動(dòng)所述座封芯軸相對(duì)于所述下游端支撐體移動(dòng)以使所述座封芯軸與所述下游端支撐體連接解除；

所述座封芯軸與所述下游端支撐體連接被解除后，利用所述橋塞送塞工具將所述座封芯軸從所述座封管軸的中心孔抽出以使所述座封管軸的中心孔形成所述橋塞的內(nèi)部流體通道。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果：本發(fā)明提供的用于橋塞的中心軸中，其座封芯軸不僅起到了現(xiàn)有的橋塞中丟手接頭的作用，而且當(dāng)橋塞坐封在套管內(nèi)壁(條件允許也可以為井壁)之后，可以(通過橋塞送塞工具)帶動(dòng)座封芯軸并使座封芯軸與橋塞的下游端支撐體連接解除，座封芯軸從座封管軸的中心孔抽出后，橋塞的下游端支撐體掉落至井底，座封管軸的中心孔形成了橋塞的內(nèi)部流體通道；因?yàn)樽庑据S材料的強(qiáng)度大于可降解材料或可腐蝕材料的強(qiáng)度；座封管軸的材料的強(qiáng)度不低于可降解材料或可腐蝕材料的強(qiáng)度(座封管軸的材料優(yōu)選為可降解材料或可腐蝕材料)，由此座封芯軸(乃至座封管軸)的存在提高了橋塞的中心軸的整體強(qiáng)度，在橋塞的中心軸的整體強(qiáng)度可以滿足橋塞坐封需要的前提下，座封管軸的壁厚可以做的很薄，座封管軸的中心孔的尺寸即橋塞的內(nèi)部流體通道的內(nèi)通徑(簡(jiǎn)稱：內(nèi)徑)尺寸與現(xiàn)有的橋塞相比可以做的更大，所以解決了現(xiàn)有技術(shù)存在可降解塑料和可降解金屬材料無(wú)法制作內(nèi)通徑大的橋塞的技術(shù)問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中提供的橋塞的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的局部剖視示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的剖視示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的座封芯軸的剖視示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的座封管軸的剖視示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的壓環(huán)的示意圖；

圖8為圖7沿A-A線的剖視示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的卡瓦的剖視示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的卡瓦壓臺(tái)的示意圖；

圖11為圖10沿B-B線的剖視圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的變徑支撐環(huán)的第一環(huán)形體的示意圖；

圖13為圖12沿C-C線的剖視圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的變徑支撐環(huán)的第二環(huán)形體的示意圖；

圖15為圖14沿D-D線的剖視圖；

圖16為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的變徑支撐環(huán)的剖視示意圖；

圖17為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的下端支撐結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖18為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的下端支撐結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖19為圖18沿E-E線的剖視示意圖；

圖20為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的卡瓦組件的示意圖；

圖21為本發(fā)明實(shí)施例所提供的橋塞的卡瓦組件局部結(jié)構(gòu)的立體示意圖；

附圖標(biāo)記：1、座封芯軸；101、座封芯軸上游端；102、座封芯軸下游端；2、座封管軸；20、座封管軸的下游端；21、擠壓凸肩；22、承載軀干；23、內(nèi)錐面；24、避讓外錐面；3、壓環(huán)(或稱：推盤、定位盤、擠壓環(huán))；45、卡瓦組件；451、上卡瓦組件；452、下卡瓦組件；453、環(huán)箍；454、卡瓦；4、錨定齒牙；41、底面；5、齒牙基座；6、卡瓦壓臺(tái)；61、上卡瓦壓臺(tái)；62、下卡瓦壓臺(tái)；78、變徑支撐環(huán)(或稱：變徑外套)；781、上變徑支撐環(huán)；782、下變徑支撐環(huán)；7、第一環(huán)形體；8、第二環(huán)形體；9、彈性密封筒(優(yōu)選為降解膠筒)；11、下游端支撐體(或稱：定位推套)；110、加速溶解通孔；13、螺紋連接位置；14、限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；141、扇形槽；142、周向限位槽；143、扇形滑塊；144、周向限位凸起；15、橋塞的中心軸(或稱：丟手接頭)；161、第一坐封面；162、第二坐封面。

具體實(shí)施方式

下面可以參照附圖圖1～圖21以及文字內(nèi)容理解本發(fā)明的內(nèi)容以及本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)之間的區(qū)別點(diǎn)。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具有橋塞內(nèi)通徑大、封堵效果穩(wěn)定、錨定可靠性好、不會(huì)出現(xiàn)中途坐封問題、可降解性能好、無(wú)需鉆塞、施工方便等優(yōu)點(diǎn)的用于橋塞的中心軸、應(yīng)用該中心軸的橋塞以及橋塞的坐封方法。

如圖2～圖21所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于橋塞的中心軸，包括座封芯軸1以及座封管軸2，其中：

座封管軸2存在中心孔，座封管軸2包括擠壓凸肩21以及承載軀干22，擠壓凸肩21用于擠壓橋塞的壓環(huán)3或橋塞的上卡瓦組件451，承載軀干22至少用于承載橋塞的上卡瓦組件451、變徑支撐環(huán)78、卡瓦壓臺(tái)(優(yōu)選為中空的錐體)6以及彈性密封筒9；彈性密封筒9可以為多段彈性環(huán)或彈性筒體拼湊或拼接組成。座封管軸2的中心孔套設(shè)在座封芯軸1之外，且座封管軸2能沿軸向相對(duì)于座封芯軸1滑動(dòng)至坐封位置，處于坐封位置的座封管軸2能使擠壓凸肩21將橋塞的壓環(huán)3或橋塞的上卡瓦組件451擠壓至坐封狀態(tài)的位置；座封芯軸1的上游端用于與橋塞送塞工具相連接，座封芯軸1的下游端102與橋塞的下游端支撐體11相連接且該連接為在所述座封管軸處于坐封狀態(tài)(位置)的情況下座封芯軸1與下游端支撐體11通過相對(duì)移動(dòng)(例如：相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或相對(duì)平移)的方式能夠解除的連接；座封芯軸1與下游端支撐體11連接被解除后，座封芯軸1能從座封管軸2的中心孔抽出以使座封管軸2的中心孔形成橋塞的內(nèi)部流體通道；座封芯軸1的材料的強(qiáng)度大于可降解材料或可腐蝕材料的強(qiáng)度；座封管軸2的材料優(yōu)選為可降解材料或可腐蝕材料。

當(dāng)然，座封管軸2的材料也可以為強(qiáng)度不低于可降解材料或可腐蝕材料的強(qiáng)度的材料。

本發(fā)明提供的用于橋塞的中心軸中，其座封芯軸1不僅起到了現(xiàn)有的橋塞中丟手接頭的作用，而且當(dāng)橋塞坐封在套管內(nèi)壁(條件允許也可以為井壁)之后，在座封管軸處于坐封狀態(tài)(位置)的情況下，此時(shí)，可以(通過橋塞送塞工具)帶動(dòng)座封芯軸1并使座封芯軸1與橋塞的下游端支撐體11連接解除，座封芯軸1從座封管軸2的中心孔抽出后，橋塞的下游端支撐體11掉落至井底，座封管軸2的中心孔形成了橋塞的內(nèi)部流體通道；因?yàn)樽庑据S1材料的強(qiáng)度大于可降解材料或可腐蝕材料的強(qiáng)度；座封管軸2的材料的強(qiáng)度不低于可降解材料或可腐蝕材料的強(qiáng)度，由此座封芯軸1(乃至座封管軸2)的存在提高了橋塞的中心軸的整體強(qiáng)度，在橋塞的中心軸的整體強(qiáng)度可以滿足橋塞坐封需要的前提下，座封管軸2的壁厚可以做的很薄，座封管軸2的中心孔的尺寸即橋塞的內(nèi)部流體通道的內(nèi)通徑尺寸與現(xiàn)有的橋塞相比可以做的更大。

作為可選地實(shí)施方式，座封芯軸1材料的強(qiáng)度為座封管軸2材料的強(qiáng)度的1.5～5倍。座封芯軸1材料的強(qiáng)度越高，則在橋塞的中心軸的整體強(qiáng)度滿足坐封需要的同時(shí)，可降解材料或可腐蝕材料的座封管軸2的壁厚可以做的更薄，從而確保座封管軸2的中心孔的尺寸即橋塞的內(nèi)部流體通道的內(nèi)通徑尺寸與現(xiàn)有的橋塞相比可以做的盡可能大。但如果座封芯軸1材料的強(qiáng)度過高，則對(duì)材料的要求較高，座封芯軸1的成本則會(huì)增加。座封芯軸1的材料可以為鋼材。鋼材不僅成本低廉，而且強(qiáng)度高于座封管軸2材料的強(qiáng)度，適宜于制作座封芯軸1。橋塞內(nèi)除去座封芯軸1之外的部件優(yōu)選為均是可降解材料或可腐蝕材料制成。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于：在地層壓裂作業(yè)完成后可降解材料或可腐蝕材料的橋塞部件可以自行降解或快速腐蝕，由此省略了鉆塞工藝。另外，萬(wàn)一坐封失敗，也可以使可降解材料或可腐蝕材料的橋塞部件自行降解或腐蝕后再坐封新的橋塞，不會(huì)出現(xiàn)中途坐封問題，故而施工方便。

作為可選地實(shí)施方式，座封芯軸1的下游端102沿橋塞的下落方向延伸出座封管軸2的中心孔，在座封管軸2的軸向方向上，座封芯軸1的下游端102與橋塞的下游端支撐體11相連接的位置與座封管軸2的下游端20端面之間存在間隙。此時(shí)，座封管軸2為半軸結(jié)構(gòu)，所以也可以成為座封半軸，半軸結(jié)構(gòu)的座封管軸2不僅自行降解或腐蝕的速度快，而且耗費(fèi)材料少，成本低廉，重量輕，方便裝配。

作為可選地實(shí)施方式，座封管軸2的軸向尺寸為座封芯軸1的軸向尺寸的1/3～4/5。座封管軸2過長(zhǎng)則自行降解或腐蝕的速度慢，而且耗費(fèi)材料多，座封管軸2過短則對(duì)橋塞的變徑支撐環(huán)78、卡瓦壓臺(tái)6以及彈性密封筒9的承載效果不夠理想，實(shí)踐證明，在上述尺寸范圍內(nèi)座封管軸2的軸向尺寸既可以較快的速度降解或腐蝕，也可較理想地承載橋塞的變徑支撐環(huán)78、卡瓦壓臺(tái)6以及彈性密封筒9。

作為可選地實(shí)施方式，座封芯軸1的下游端102與橋塞的下游端支撐體11之間的連接為螺紋連接或銷軸連接。螺紋連接具有結(jié)構(gòu)緊湊，且方便拆卸，能夠以更快的速度使連接解除。

作為可選地實(shí)施方式，座封芯軸1的上游端朝接近橋塞所在的油氣井的井口方向延伸出座封管軸2的中心孔，且座封芯軸1的上游端與橋塞送塞工具之間為螺紋連接。此處的螺紋連接不僅具有結(jié)構(gòu)緊湊，且方便拆卸的優(yōu)點(diǎn)，而且可以通過座封芯軸1的上游端與橋塞送塞工具之間螺紋連接的區(qū)段的長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)座封芯軸1的上游端與橋塞送塞工具之間連接力的大小。

作為可選地實(shí)施方式，座封管軸2的上游端的端口處設(shè)置有內(nèi)錐面23，內(nèi)錐面23沿橋塞的下落方向內(nèi)徑尺寸逐漸縮小，座封芯軸1的上游端(下部)設(shè)置有外錐面，外錐面與內(nèi)錐面23的形狀相匹配。外錐面與內(nèi)錐面23相配合的結(jié)構(gòu)有利于座封芯軸1的插入和拔出。

作為可選地實(shí)施方式，座封芯軸1設(shè)置有軸向中心通孔，軸向中心通孔沿座封芯軸1的整個(gè)軸向方向貫穿座封芯軸1，軸向中心通孔與座封管軸2的中心孔兩者的軸心線可以相重合或相平行。軸向中心通孔不僅在橋塞中心軸坐封作業(yè)實(shí)施之前形成了橋塞的內(nèi)部流體通道，而且可以減輕座封芯軸1的重量。

作為可選地實(shí)施方式，座封管軸2可以為一體成型結(jié)構(gòu)。座封芯軸1可以為不同的結(jié)構(gòu)件固定連接而成，也可以為一體成型結(jié)構(gòu)的鋼管或鋼柱切削加工而成。一體成型結(jié)構(gòu)是指采用鑄造、鍛造或沖壓工藝擠壓成形的結(jié)構(gòu)件，這種結(jié)構(gòu)件具有各部分之間連接強(qiáng)度均勻的優(yōu)點(diǎn)。采用不同的結(jié)構(gòu)件固定連接而成的座封芯軸1具有生產(chǎn)效率高，成本低廉，方便取材的優(yōu)點(diǎn)。

作為可選地實(shí)施方式，座封管軸2的下游端20外壁的邊緣處設(shè)置有避讓外錐面24。避讓外錐面24一方面可以避免座封管軸2的下游端20外壁的邊緣處出現(xiàn)應(yīng)力集中，另一方面便于變徑支撐環(huán)78、卡瓦壓臺(tái)6以及彈性密封筒9等套設(shè)在座封管軸2的承載軀干22。

本發(fā)明實(shí)施例提供的橋塞，包括彈性密封筒9、卡瓦壓臺(tái)6、變徑支撐環(huán)78、壓環(huán)3、卡瓦組件45(包括上卡瓦組件451、下卡瓦組件452)、下游端支撐體11以及本發(fā)明任一技術(shù)方案提供的用于橋塞的中心軸，其中：彈性密封筒9、卡瓦壓臺(tái)6、變徑支撐環(huán)78、壓環(huán)3以及卡瓦組件45均套設(shè)座封管軸2的承載軀干22上；座封管軸2的擠壓凸肩21抵壓在壓環(huán)3上，橋塞送塞工具的外筒朝接近橋塞所在的油氣井的井底的方向推動(dòng)擠壓凸肩21時(shí)，座封管軸2相對(duì)于座封芯軸1滑動(dòng)至坐封位置；在座封管軸2處于坐封狀態(tài)(位置)的情況下(擠壓凸肩21能使擠壓凸肩21將壓環(huán)3或變徑支撐環(huán)78擠壓至坐封狀態(tài)的位置)；橋塞送塞工具能帶動(dòng)座封芯軸1相對(duì)于下游端支撐體11移動(dòng)以使座封芯軸1與下游端支撐體11連接解除；壓環(huán)3和下游端支撐體11抵壓上卡瓦組件451、下卡瓦組件452，上卡瓦組件451、下卡瓦組件452抵壓卡瓦壓臺(tái)6，變徑支撐環(huán)78介于卡瓦壓臺(tái)6與彈性密封筒9之間；變徑支撐環(huán)78能在卡瓦壓臺(tái)6以及彈性密封筒9共同施加的軸向擠壓力的作用下坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上。

橋塞適宜于采用本發(fā)明提供的用于橋塞的中心軸，以盡可能地增大其內(nèi)部流體通道的內(nèi)通徑尺寸，進(jìn)而在橋塞的可降解材料或可腐蝕材料部件降解或腐蝕前既可以形成油氣流通的通道。

作為可選地實(shí)施方式，卡瓦壓臺(tái)6包括上卡瓦壓臺(tái)61和下卡瓦壓臺(tái)62，變徑支撐環(huán)78包括上變徑支撐環(huán)781以及下變徑支撐環(huán)782，在座封管軸2的軸向方向上，彈性密封筒9介于上變徑支撐環(huán)781以及下變徑支撐環(huán)782之間；上變徑支撐環(huán)781以及下變徑支撐環(huán)782介于上卡瓦壓臺(tái)61和下卡瓦壓臺(tái)62之間；上卡瓦壓臺(tái)61和下卡瓦壓臺(tái)62介于上卡瓦組件451以及下卡瓦組件452之間；上卡瓦組件451以及下卡瓦組件452介于壓環(huán)3與下游端支撐體11之間；在壓環(huán)3以及下游端支撐體11兩者的軸向擠壓力的作用下，上卡瓦組件451、下卡瓦組件452、彈性密封筒9以及變徑支撐環(huán)78坐封、錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁上。這種設(shè)計(jì)不僅彈性密封筒9軸向方向上的兩端所受擠壓力比較均衡，而且上變徑支撐環(huán)781以及下變徑支撐環(huán)782錨定比較穩(wěn)固。

作為可選地實(shí)施方式，在座封管軸2的軸向方向上，座封管軸2的下游端20延伸至下卡瓦壓臺(tái)62或下變徑支撐環(huán)782所在的位置。此時(shí)，座封管軸2的承載軀干22比較長(zhǎng)，在坐封過程中足以對(duì)彈性密封筒9、卡瓦壓臺(tái)6、變徑支撐環(huán)78、壓環(huán)3以及卡瓦組件45均起到良好地支撐、承載作用。

作為可選地實(shí)施方式，座封管軸2的下游端20的外壁至少部分區(qū)段與下卡瓦壓臺(tái)62的內(nèi)壁相抵接。此時(shí)，橋塞送塞工具的外筒朝接近橋塞所在的油氣井的井底的方向推動(dòng)擠壓凸肩21時(shí)，下卡瓦壓臺(tái)62不會(huì)跑偏，坐封的可靠性更為理想。

作為可選地實(shí)施方式，上卡瓦組件451以及下卡瓦組件452各自均包括環(huán)箍453以及至少兩塊卡瓦454，在下卡瓦組件452中：環(huán)箍453套設(shè)在卡瓦454之外，卡瓦454與下游端支撐體11之間設(shè)置有限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)14，所有的卡瓦454朝接近座封芯軸1中軸線的方向滑動(dòng)的距離被限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)14限定在預(yù)定范圍之內(nèi)，下游端支撐體11以及下卡瓦壓臺(tái)62對(duì)卡瓦454施加軸向壓力時(shí)，在限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)14的作用下，所有的卡瓦454均能始終以對(duì)中的狀態(tài)從靠近座封芯軸1中軸線的位置滑動(dòng)至錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁的位置。由于座封管軸2為半軸結(jié)構(gòu)，座封管軸2的下游端端面與下游端支撐體11之間是存在間隙的，如果不存在限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)14卡瓦454很可能會(huì)自行朝接近座封芯軸1中軸線的方向滑動(dòng)而造成橋塞的內(nèi)部流體通道被封堵，所以需要設(shè)置限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)14以避免卡瓦454自行朝接近座封芯軸1中軸線的方向滑動(dòng)而造成橋塞的內(nèi)部流體通道被封堵的后果。

作為可選地實(shí)施方式，卡瓦454的塊數(shù)為偶數(shù)(優(yōu)選為6～10)，卡瓦454包括齒牙基座5以及嵌于齒牙基座5上的錨定齒牙4，卡瓦組件45通過錨定齒牙4與套管的內(nèi)壁緊密抵接的方式錨定于橋塞所在的套管內(nèi)壁上?？ㄍ?54的塊數(shù)為偶數(shù)時(shí)，坐封在套管內(nèi)壁時(shí)，套管內(nèi)壁各處受力均勻，坐封可靠性更為理想。

齒牙基座5上設(shè)置有安裝槽，錨定齒牙4嵌于安裝槽內(nèi)且錨定齒牙4的底面41(錨定齒牙4優(yōu)選為雙斜面結(jié)構(gòu))與安裝槽的底面相抵接，錨定齒牙4的底面41能將錨定齒牙4錨定過程中承受的沿座封管軸2軸向摩擦力部分轉(zhuǎn)化為沿座封管軸2徑向的壓力。

該結(jié)構(gòu)中由于錨定齒牙4的底面41可以通過轉(zhuǎn)化的方式消解掉錨定齒牙4外表面承受的至少部分軸向摩擦力，由此提高了錨定齒牙4的使用壽命以及工作可靠性。錨定齒牙4體積遠(yuǎn)小于齒牙基座5，錨定齒牙4優(yōu)選為硬度高于齒牙基座5，錨定齒牙4的材料具體可以采用陶瓷。待橋塞的其他零部件徹底腐蝕或降解后，錨定齒牙4會(huì)以破碎的陶瓷顆粒的結(jié)構(gòu)形式落入套管內(nèi)。

作為可選地實(shí)施方式，錨定齒牙4的底面41為平面或弧面，弧面的中心線或平面與座封管軸2的中軸線存在銳角或鈍角夾角。該結(jié)構(gòu)中平面或弧面均為規(guī)則面，便于加工、制造和裝配，當(dāng)然，使用其他曲面以替代平面或弧面的技術(shù)方案也應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。作為可選地實(shí)施方式，上卡瓦組件451的錨定齒牙4位于齒牙基座5上接近壓環(huán)的位置，錨定齒牙4朝接近壓環(huán)的方向厚度尺寸逐漸增大；和/或，下卡瓦組件452的錨定齒牙4位于齒牙基座5上接近下游端支撐體的位置；錨定齒牙4朝接近下游端支撐體11的方向厚度尺寸逐漸增大。錨定齒牙4位于上述位置時(shí)，齒牙基座5對(duì)錨定齒牙4施壓區(qū)段厚度較大，強(qiáng)度更高，所以有助于提高齒牙基座5的使用壽命以及工作可靠性。錨定齒牙4朝接近壓環(huán)1或下游端支撐體11的方向厚度尺寸逐漸增大時(shí)，有助于改善錨定齒牙4的抗壓性能，提高其使用壽命以及工作可靠性。

作為可選地實(shí)施方式，限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)14包括設(shè)置在卡瓦454與下游端支撐體11兩者其中之一上的扇形槽141以及設(shè)置在卡瓦454與下游端支撐體11兩者其中另一上的扇形滑塊143，其中：

扇形滑塊143嵌于扇形槽141之內(nèi)，且扇形槽141與扇形滑塊143各自垂直于座封芯軸1軸向方向的截面均呈扇形；

扇形滑塊143在扇形槽141內(nèi)朝接近座封芯軸1中軸線的方向滑動(dòng)至預(yù)定的位置時(shí)與扇形槽141的側(cè)壁相抵接。

上述結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性好，其既可以實(shí)現(xiàn)卡瓦454受到軸向壓力時(shí)，向四周(遠(yuǎn)離座封芯軸1軸心線的方向)滑動(dòng)并坐封，也可以確?？ㄍ?54在自然狀態(tài)下，不會(huì)自行朝接近座封芯軸1中軸線的方向滑動(dòng)而造成橋塞的內(nèi)部流體通道被封堵的后果。

作為可選地實(shí)施方式，扇形槽141的底面還設(shè)置有周向限位槽142，扇形滑塊143上還設(shè)置有周向限位凸起144，周向限位凸起144嵌于周向限位槽142內(nèi)，周向限位凸起144與周向限位槽142各自垂直于座封芯軸1軸向方向的截面均呈矩形；扇形滑塊143在扇形槽141內(nèi)朝接近或遠(yuǎn)離座封芯軸1軸心線的方向滑動(dòng)過程中周向限位凸起144同時(shí)在周向限位槽142內(nèi)(朝接近或遠(yuǎn)離座封芯軸1中軸線的方向)滑動(dòng)。周向限位可以確?？ㄍ?54沿周向方向上對(duì)套管施加的坐封力分散、均勻，避免坐封力集中，而造成卡瓦454損壞，由此確保了坐封效果的可靠與持久。

作為可選地實(shí)施方式，在下卡瓦組件452的周向方向上，周向限位槽142位于扇形槽141的中部，周向限位凸起144位于扇形滑塊143的中部。該結(jié)構(gòu)可以更為有效地確保卡瓦454沿周向方向上對(duì)套管施加的坐封力的分散、均勻，由此確保了坐封效果的可靠與持久。

作為可選地實(shí)施方式，變徑支撐環(huán)78包括環(huán)形體以及設(shè)置在環(huán)形體周向外壁或端面上的坐封面，環(huán)形體在軸向的擠壓力作用下受壓變形后能利用坐封面抵接、坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上并與套管的內(nèi)壁(條件允許也可以為井壁)形成面接觸式密封連接。

本發(fā)明中變徑支撐環(huán)78其內(nèi)的環(huán)形體在軸向的擠壓力作用下受壓變形后能利用坐封面抵接、坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上并與套管的內(nèi)壁(條件允許也可以為井壁)形成面接觸式密封連接，面接觸式密封連接不僅接觸面積大，連接處不易出現(xiàn)應(yīng)力集中問題，結(jié)構(gòu)可靠性強(qiáng)，而且密封效果更為理想、穩(wěn)定。

作為可選地實(shí)施方式，環(huán)形體包括第一環(huán)形體7以及第二環(huán)形體8，第一環(huán)形體7與第二環(huán)形體8互相疊合，其中：

坐封面包括設(shè)置在第一環(huán)形體7周向外壁或端面上的第一坐封面161以及設(shè)置在第二環(huán)形體8周向外壁或端面上的第二坐封面162；第一環(huán)形體7與第二環(huán)形體8兩者共同在軸向的擠壓力作用下受壓變形后能利用第一坐封面161以及第二坐封面162共同抵接、坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上并與套管的內(nèi)壁形成面接觸式密封連接。該種結(jié)構(gòu)變徑支撐環(huán)78整體的彈性更好，坐封效果更為理想。

作為可選地實(shí)施方式，第一坐封面161和/或第二坐封面162在第一環(huán)形體7與第二環(huán)形體8兩者受壓變形前為錐面或弧面。此種結(jié)構(gòu)不僅方便加工，而且容易與套管內(nèi)壁形成面接觸連接。

作為可選地實(shí)施方式，第一環(huán)形體7與第二環(huán)形體8各自套設(shè)于橋塞的彈性密封筒9的區(qū)段設(shè)置有至少兩條縫隙，或者，第一環(huán)形體7與第二環(huán)形體8各自套設(shè)于橋塞的彈性密封筒9的區(qū)段設(shè)置有至少兩條預(yù)置裂縫，第一環(huán)形體7與第二環(huán)形體8受壓變形后，預(yù)置裂縫會(huì)裂開并形成縫隙；其中：縫隙將該區(qū)段分隔為至少兩條沿周向方向排布的叉狀分支，且第一坐封面161和/或第二坐封面162位于叉狀分支的周向外壁或端面上；第一環(huán)形體7上的縫隙或預(yù)置裂縫與第二環(huán)形體8上的縫隙或預(yù)置裂縫在周向方向上互相錯(cuò)開。該種結(jié)構(gòu)更有效地提高了變徑支撐環(huán)78整體的彈性，改善了坐封效果。

作為可選地實(shí)施方式，第一環(huán)形體7上的縫隙的位置介于第二環(huán)形體8上的兩條相鄰的縫隙之間在周向方向上的中間位置。該結(jié)構(gòu)不僅有利于確保坐封力的均勻和分散，而且可以提高坐封面的密封效果。

作為可選地實(shí)施方式，變徑支撐環(huán)78為可降解材料或可腐蝕材料制成。變徑支撐環(huán)78在地層壓裂作業(yè)完成后自行降解或快速腐蝕腐蝕，由此省略了鉆塞工藝。另外，萬(wàn)一坐封失敗，也可以使變徑支撐環(huán)78自行降解或腐蝕后再坐封新的橋塞，故而施工方便。變徑支撐環(huán)78的延展性可以大于5％。變徑支撐環(huán)78的材料在70℃的氯化鉀含量為0.5％的溶液中腐蝕速率優(yōu)選為大于0.1mg/cm²·hr。

作為可選地實(shí)施方式，用于橋塞的變徑支撐環(huán)78還包括至少一個(gè)第三環(huán)形體，第三環(huán)形體與第一環(huán)形體7或第二環(huán)形體8互相疊合，其中：第三環(huán)形體的周向外壁或端面上設(shè)置有第三坐封面，第一環(huán)形體7、第二環(huán)形體8以及第三環(huán)形體共同在軸向的擠壓力作用下受壓變形后均能利用第一坐封面161、第二坐封面162以及第三坐封面抵接、坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上并與套管的內(nèi)壁形成面接觸式密封連接。這種坐封方式具有封堵效果穩(wěn)定，錨定可靠性好，不會(huì)出現(xiàn)中途坐封問題的優(yōu)點(diǎn)。

作為可選地實(shí)施方式，彈性密封筒9、卡瓦壓臺(tái)6、變徑支撐環(huán)78、壓環(huán)3、上卡瓦組件451、下卡瓦組件452以及下游端支撐體781均為可降解材料或可腐蝕材料制成。此時(shí)，本發(fā)明橋塞坐封以后可降解性能好，可以無(wú)需鉆塞，施工更為方便。

作為可選地實(shí)施方式，可降解材料或可腐蝕材料成分為：Mg：2～7.8wt％，Cu：0.01～4wt％，Sn：0.01～2wt％，Zn：0.01～9wt％，Ga：0.1～4.5wt％，Mn：0.01～1wt％，In：0.1～4.5wt％，F(xiàn)e：0.01～3wt％，余量為Al，各組分重量百分之和為100wt％。

上述材料成分配比制成的變徑支撐環(huán)78降解、腐蝕性能以及強(qiáng)度、硬度性能均可以較好的滿足油氣儲(chǔ)層壓裂和油氣開采的需求。當(dāng)然，上述公開的材料成分配比僅為本發(fā)明優(yōu)選的成本配比，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以對(duì)其部分或全部元素以及元素的重量百分比進(jìn)行更改。同時(shí)，上述材料也可以應(yīng)用于制造變徑支撐環(huán)78之外的其他橋塞的零部件。

本發(fā)明實(shí)施例提供的上述任一橋塞的坐封方法，包括以下步驟：

利用橋塞送塞工具拉住橋塞的座封芯軸1，使座封管軸2的擠壓凸肩21抵壓在橋塞的壓環(huán)3上；

利用橋塞送塞工具的外筒朝接近橋塞所在的油氣井的井底的方向推動(dòng)擠壓凸肩21，使座封管軸2相對(duì)于座封芯軸1滑動(dòng)至坐封位置；

處于坐封位置的座封管軸2使擠壓凸肩21將橋塞的壓環(huán)3擠壓至坐封狀態(tài)，使壓環(huán)3和下游端支撐體11抵壓上卡瓦組件451以及下卡瓦組件452，上卡瓦組件451以及下卡瓦組件452抵壓卡瓦壓臺(tái)6，并使變徑支撐環(huán)78在卡瓦壓臺(tái)6以及彈性密封筒9共同施加的軸向擠壓力的作用下坐封于橋塞所在的套管內(nèi)壁上；

在座封管軸2處于坐封狀態(tài)(位置)的情況下，橋塞送塞工具帶動(dòng)座封芯軸1相對(duì)于下游端支撐體移動(dòng)以使座封芯軸1與下游端支撐體11連接解除；

座封芯軸1與下游端支撐體11連接被解除后，利用橋塞送塞工具將座封芯軸1從座封管軸2的中心孔抽出以使座封管軸2的中心孔形成橋塞的內(nèi)部流體通道。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。