易钻桥塞卡瓦的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及油气田油水井作业井下工具领域，具体涉及一种在石油、天然气完井作业过程中使用的易钻桥塞卡瓦。一种易钻桥塞卡瓦，所述卡瓦上镶嵌若干卡瓦齿，所述卡瓦表面依次环设双层结构，次外层为玻璃短纤维结构，外层为玻璃纤维单向布结构，卡瓦齿外层表面也环设玻璃纤维单向布结构。本实用新型易钻桥塞卡瓦在卡瓦齿外层铺设一层玻璃纤维单向布结构，缓解卡瓦齿因应力集中对卡瓦结构的破坏，提高卡瓦的坐封力；卡瓦表面依次环设双层结构，次外层为玻璃短纤维结构，外层为玻璃纤维单向布结构，使复合材料易钻性更好。
【专利说明】
易钻桥奉卡瓦
技术领域
[0001]本实用新型涉及油气田油水井作业井下工具领域，具体涉及一种在石油、天然气完井作业过程中使用的易钻桥塞卡瓦。【背景技术】
[0002]传统的油井压裂用桥塞主要是由金属材料制造，起到了良好的分段压裂作用，但金属材料在水平井压裂后钻井作业中难以钻透，提高了钻井难度，降低了施工效率。为此， 近年来开发出一种由复合材料制造的易钻桥塞，该材料主要由玻璃纤维增强树脂基体构成，可钻性良好，大大提高了钻井效率，因此，成为油井压裂工程中的优选桥塞种类。如2015 年7月Nat1nal Boss Hog Energy Services LLC 在美国专利US9,074,439公开的一种玻璃纤维缠绕或玻璃布缠绕或模压的复合材料井塞；2015年7月Halliburton Energy Services公司在美国专利US9,080,417中公开了一种由工程塑料制备的井下工具上的限制环。
[0003]在复合材料易钻桥塞中，能够提供的最高压力可达57MPa，满足了一般油井压裂井封，但还不能适应压裂压力较大的工程需要。因此，2014年10月DIAMONDBACK Industries公司在美国专利US8,887,818B1中公开了一种使用玻璃纤维或碳纤维缠绕成型的复合材料或颗粒填充塑料井塞和桥塞，但卡瓦齿和卡瓦仍为金属制成。
[0004]中国石油化工股份有限公司2 0 1 3.1 0.1 0申请的中国专利(申请号 201320623556.7)公开了一种由100层单向玻璃纤维布预浸料以层间纤维夹角为90°铺设的 20_厚玻璃纤维增强环氧树脂板材制成的卡瓦，加工生产出的封隔器卡瓦相对于金属卡瓦具有强度高、耐腐蚀、并易于钻除及铣出等优点。但该卡瓦的坐封力没有公开。
【发明内容】
[0005]本实用新型旨在针对上述问题，提出一种降低卡瓦齿对卡瓦的应力集中效应，从而提尚卡瓦的坐封力和易钻性的易钻桥塞卡瓦。
[0006]本实用新型的技术方案在于:
[0007]—种易钻桥塞卡瓦，所述卡瓦上镶嵌若干卡瓦齿，所述卡瓦表面依次环设双层结构，次外层为玻璃短纤维结构，外层为玻璃纤维单向布结构，卡瓦齿外层表面也环设玻璃纤维单向布结构。
[0008]所述的卡瓦材料为玻璃纤维增强环氧树脂或酚醛树脂，卡瓦齿材料为金属。
[0009]所述次外层玻璃短纤维结构厚度为10-13mm，纤维长度5-10 mm;外层玻璃纤维单向布结构厚度为1.0-2.5mm。
[0010]所述卡瓦齿为4-6个，且卡瓦齿为边长8mm的正方体形状;卡瓦齿环绕一层厚度为 0.3-0.9mm的玻璃纤维单向布结构。
[0011]本实用新型的技术效果在于:
[0012]本实用新型易钻桥塞卡瓦在卡瓦齿外层铺设一层玻璃纤维单向布结构，缓解卡瓦齿因应力集中对卡瓦结构的破坏，提高卡瓦的坐封力;卡瓦表面依次环设双层结构，次外层为玻璃短纤维结构，外层为玻璃纤维单向布结构，使复合材料易钻性更好。【附图说明】
[0013]图1为本实用新型卡瓦的结构示意图。
[0014]其中，1-卡瓦，2-卡瓦齿，3-玻璃短纤维结构，4-玻璃纤维单向布结构。【具体实施方式】
[0015] —种易钻桥塞卡瓦，所述卡瓦1上镶嵌若干卡瓦齿2,所述卡瓦1表面依次环设双层结构，次外层为玻璃短纤维结构3,外层为玻璃纤维单向布结构4,卡瓦齿2外层表面也环设玻璃纤维单向布结构4。所述的卡瓦1材料为玻璃纤维增强环氧树脂或酚醛树脂，卡瓦齿2材料为金属。所述次外层玻璃短纤维结构3厚度为10_13mm，纤维长度5-10 mm;外层玻璃纤维单向布结构4,厚度为1.0-2.5mm。所述卡瓦齿2为4-6个，且卡瓦齿2为边长8mm的正方体形状;卡瓦齿2环绕一层厚度为0.3-0.9mm的玻璃纤维单向布结构4。
[0016]实施例1
[0017]卡瓦齿2表面缠绕1层玻璃纤维单向布结构4,卡瓦1表面依次环绕双层结构，次外层为玻璃短纤维结构3,外层为玻璃纤维单向布结构4,将表面缠绕1层玻璃纤维单向布结构 4的卡瓦齿2镶嵌于次外层5mm长玻璃短纤维结构3、外层为3层玻璃纤维单向布结构4的卡瓦 1表面，所制备的卡瓦1拉伸强力为62KN。[〇〇18] 实施例2
[0019]卡瓦齿2表面缠绕2层玻璃纤维单向布结构4,卡瓦1表面依次环绕双层结构，次外层为玻璃短纤维结构3,外层为玻璃纤维单向布结构4,将表面缠绕2层玻璃纤维单向布结构 4的卡瓦齿2镶嵌于次外层5mm长玻璃短纤维结构3、外层为3层玻璃纤维单向布结构4的卡瓦 1表面，所制备的卡瓦拉伸强力为70KN。
[0020]实施例3
[0021]卡瓦齿2表面缠绕2层玻璃纤维单向布结构4,卡瓦1表面依次环绕双层结构，次外层为玻璃短纤维结构3,外层为玻璃纤维单向布结构4,将表面缠绕2层玻璃纤维单向布结构 4的卡瓦齿2镶嵌于次外层5mm长玻璃短纤维结构3、外层为5层玻璃纤维单向布结构4的卡瓦 1表面，所制备的卡瓦拉伸强力为78KN。[〇〇22] 实施例4
[0023]卡瓦齿2表面缠绕3层玻璃纤维单向布结构4,卡瓦1表面依次环绕双层结构，次外层为玻璃短纤维结构3,外层为玻璃纤维单向布结构4,将表面缠绕3层玻璃纤维单向布结构 4的卡瓦齿2镶嵌于次外层5mm长玻璃短纤维结构3、外层为6层玻璃纤维单向布结构4的卡瓦 1表面，所制备的卡瓦1拉伸强力为84KN。
[0024]实施例5
[0025]卡瓦齿2表面缠绕2层玻璃纤维单向布结构4,卡瓦1表面依次环绕双层结构，次外层为玻璃短纤维结构3,外层为玻璃纤维单向布结构4,将表面缠绕2层玻璃纤维单向布结构 4的卡瓦齿2镶嵌于次外层10mm长玻璃短纤维结构3、外层为5层玻璃纤维单向布结构4的卡瓦1表面，所制备的卡瓦1拉伸强力为73KN。
【主权项】
1.一种易钻桥塞卡瓦，所述卡瓦(1)上镶嵌若干卡瓦齿(2)，其特征在于:所述卡瓦(1) 表面依次环设双层结构，次外层为玻璃短纤维结构(3)，外层为玻璃纤维单向布结构(4)，卡 瓦齿(2)外层表面也环设玻璃纤维单向布结构(4)。2.根据权利要求1所述的易钻桥塞卡瓦，其特征在于:所述次外层玻璃短纤维结构(3) 厚度为l〇_13mm，纤维长度5-10 mm;外层玻璃纤维单向布结构(4)厚度为1.0-2.5mm。3.根据权利要求2所述的易钻桥塞卡瓦，其特征在于:所述卡瓦齿(2)为4-6个，且卡瓦 齿(2)为边长8mm的正方体形状;卡瓦齿(2)环绕一层厚度为0.3-0.9mm的玻璃纤维单向布结 构⑷。
【文档编号】E21B33/129GK205577939SQ201620364048
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】王香增, 申峰, 吴金桥, 黄华, 张军涛, 郭庆, 白方林, 高庆华
【申请人】陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院