本实用新型涉及一种自锁式物理化学堵漏结构,适用于钻井堵漏作业。
背景技术:
现有钻井堵漏作业一般是采用核桃壳,纤维,棉花,棉籽壳,锯木面等低密度的堵漏材料,其密度在1左右。这些堵漏材料在高密度条件下(大于1),容易上浮。由于目前堵漏材料均是采用复合级配的复合型堵漏材料,一旦部分堵漏上浮,就改变聊级配比例,容易导致堵漏失效。对于在一些大的空穴和裂缝条件下的漏失,堵漏材料进入这些空穴和裂缝里,容易被泥浆液柱压力冲开,导致堵漏效果减少。
现有技术也有采用水泥浆堵漏,做水泥浆实验要花掉一部分工时,侯凝侯堵过程中也要花掉一部分工时,而且由于注入量大,会破坏地下水系,易导致卡钻。并且采用水泥堵漏可能会组停时间多,甚至出现插旗杆现象。
还有采用雷特纤维或者3H堵漏,但雷特纤维或者3H堵漏均有可能出现粘卡。
并且,现有的堵漏材料均只适用于属于水基泥浆,堵漏效果极差,费用高。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题,提供一种自锁式堵漏结构。本实用新型具有多级自锁功能,提高了堵漏成功率,并且降低了堵漏材料的整体密度,同时便于泵注,对钻具和地面高压管汇形成保护作用。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种自锁式堵漏结构,其特征在于:包括橡胶件和金属体,金属体上设置有多个橡胶件,橡胶件一端与金属体固定连接,另一端的端部设置呈凸头结构,橡胶件的中部设置有用于与凸头结构相连接的凹槽结构。
所述金属体为铁质三角锥形体,铁质三角锥形体的四个角上分别设置有橡胶件。
所述橡胶件呈柱形状,橡胶件的其中一侧面内凹形成凹槽结构。
所述橡胶件浇筑在铁质三角锥形体的角上。
所述铁质三角锥形体内腔为空心结构,空心结构贯通铁质三角锥形体的一个面。
采用本实用新型的优点在于:
1、本实用新型抗高温高压,可以在高温高密度条件下使用。在高密度条件下,防止堵漏材料上浮。
2、在凸头结构和凹槽结构的连接作用下,形成链式堵漏,增加堵漏效果,减少堵漏材料,达到自锁目的。
3、在铁质三角锥形体下,可以形成自我阻碍作用,像大坝截流用的三角六棱水泥块,形成锚定堵漏,适合大型堵漏作业。
4、在油基泥浆里面,自锁橡胶遇油体积膨胀,达到自锁堵漏目的
综上,本实用新型借鉴于长江水坝截流原理,利用铁质三角锥形体封堵,在高密度条件下常规堵漏材料容易上浮导致堵漏材料失效,而铁质三角锥形体克服了上述问题。但是由于是金属材料,密度高无法混配堵漏材料和泵注,采用橡胶模具浇筑模式链接橡胶件和铁质三角锥形体,从而降低了堵漏材料的整体密度,同时便于泵注,对钻具和地面高压管汇形成保护作用。
附图说明
图1为本实用新型立体结构示意图;
图中标记为:1、橡胶件,2、凸头结构,3、凹槽结构,4、铁质三角锥形体。
具体实施方式
本实施例结合附图对本实用新型的结构和原理做详细说明。
如图1所示,一种自锁式堵漏结构,包括橡胶件1和金属体,金属体上设置有多个橡胶件1,橡胶件1一端与金属体固定连接,另一端的端部设置呈凸头结构2,橡胶件1的中部设置有用于与凸头结构2相连接的凹槽结构3。
本实用新型的优选实施方式为,所述金属体为铁质三角锥形体4,铁质三角锥形体4的四个角上分别设置有橡胶件1。
本实用新型的又一优选实施方式为,所述橡胶件1呈柱形状,橡胶件1的其中一侧面内凹形成凹槽结构4。
本实用新型的又一优选实施方式为,所述橡胶件1浇筑在铁质三角锥形体4的角上。
本实用新型的又一优选实施方式为,所述铁质三角锥形体4内腔为空心结构,空心结构贯通铁质三角锥形体4的一个面。
本实用新型的又一优选实施方式为,先在铁质三角锥形体4的表面设置一层橡胶层,再在铁质三角锥形体4上连接橡胶件1。
本实用新型中,金属体并不局限于三角锥形体,三角锥形体为优选,也可以采用其它的带尖角的形状,材质也并不局限于铁,铁质为优选,也可以采用其它金属材料。
本实用新型的多级自锁原理如下:
一级自锁:利用铁质三角锥形体的尖角部分插入岩石壁,或者说裂缝壁形成一级机械自锁。
二级自锁:橡胶件在一定温度和压力下可以软化,粥状,相互连接,在裂缝部分温度降低后再硬化,形成物理自锁。
三级自锁:橡胶件加工有凸头结构和凹槽结构,使用时,一个惰性物理堵漏结构中的凸头结构可以和另一惰性物理堵漏结构中的凹槽结构连接,在概率论支撑下,凸头结构和凹槽结构耦合成1—2颗就可以增加堵漏直径。这种连接就是概率机械自锁。
四级自锁:橡胶件具有一定的弹性,在压力作用下体积变小,变形,适应空穴缝洞,当压力释放后,弹性恢复,堵塞空穴和缝洞。这种自锁叫压力恢复性自锁,是叫物理弹性自锁。
五级自锁:在油基泥浆条件下,要膨胀1/3至1/2,叫化学弹性自锁。