本实用新型涉及油气井下作业技术领域，特别是涉及一种桥塞。本发明还涉及包含上述桥塞的射孔管串。
背景技术：
桥塞是井下作业(尤其是井下的射孔作业)中不可或缺的重要部件。
然而，现有的桥塞在下入井内的过程中很容易提前坐封。这对井下作业的顺利进行带来很大的困难。尤其是，如果桥塞提前坐封了，有可能需要丢手、回收管串、将坐封的桥塞钻除，然后再重新下入射孔管串。这严重影响了作业进度和效率。
因此，需要一种不会提前坐封的桥塞。
技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型提出了一种不会提前坐封的桥塞。
根据本实用新型的第一方面，提出了一种桥塞，其包括：沿第一方向延伸的引导杆；套设在所述引导杆上并能沿所述引导杆移动的第一操作件，所述第一操作件包括沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的第一阻挡部，以及与所述第一阻挡部相连且沿第一方向延伸的第一引导轨；固定设置在所述引导杆上的第二操作件，所述第二操作件包括沿所述第二方向延伸的第二阻挡部，所述第二阻挡部与所述第一阻挡部相对间隔开设置，所述第一引导轨朝向所述第二阻挡部延伸并沿其延伸方向逐渐靠近所述引导杆，所述第二操作件还包括与所述第二阻挡部相连并沿第一方向朝向所述第一阻挡部延伸的第二引导轨，所述第二引导轨沿其延伸方向逐渐靠近所述引导杆，所述第一引导轨的至少一部分和所述第二引导轨的至少一部分在第一方向上重叠且围绕所述引导杆周向地间隔开；第一坐封体，所述第一坐封体与所述第一引导轨相配合以能沿所述第一引导轨滑动，所述第一坐封体构造成能与所述第二阻挡部相接触；以及第二坐封体，所述第二坐封体与所述第二引导轨相配合以能沿所述第二引导轨滑动，所述第二坐封体构造成能与所述第一阻挡部相接触，所述第二坐封体和所述第一坐封体在周向上错开；在第一状态下，所述第一坐封体处于所述第一引导轨的靠近所述引导杆的部分上，所述第二坐封体处于所述第二引导轨的靠近所述引导杆的部分上，所述第一坐封体和所述第二坐封体在第一方向上相互错开，在第二状态下，所述第一坐封体和所述第二坐封体在第一方向上对齐，此时所述第一坐封体和所述第二坐封体彼此配合以在周向上形成完整的环。
在将桥塞下入到井内的过程中，桥塞保持在第一状态，并因此能避免提前坐封。在桥塞处于预定位置时，可通过第一操作件和第二操作件的相对移动而将桥塞转换到第二状态，以允许桥塞的第一坐封体和第二坐封体向外侧移动并在周向上彼此配合形成完整的环，由此而允许桥塞坐封。
在一个实施例中，所述第一引导轨和/或所述第二引导轨包括朝向外侧的引导表面以及构造于所述引导表面上并沿第一方向延伸的引导槽，所述第一坐封体和/或所述第二坐封体构造有朝向内侧凸出的引导凸起，所述引导凸起延伸到所述引导槽内并与所述引导槽相配合。
在一个实施例中，所述第一引导轨与所述引导杆间隔开，所述第一引导轨上的引导槽为通槽，所述第一坐封体的引导凸起从外侧延伸到所述引导槽内，与所述引导杆连接有延伸脊，所述延伸脊从引导杆处向外侧延伸至从内侧插入到所述引导槽内。
在一个实施例中，所述延伸脊与所述引导凸起滑动式接触。
在一个实施例中，所述第一坐封体和所述第二坐封体均包括胶筒段，在所述第二状态下，所述第一坐封体的胶筒段和所述第二坐封体的胶筒段在第一方向上对齐。
在一个实施例中，所述第一坐封体和/或所述第二坐封体还包括：处于所述胶筒段的靠近所述第一阻挡部的一侧的固定凸起，所述固定凸起朝向外侧延伸；以及处于所述胶筒段的靠近所述第二阻挡部的一侧的锚定棘爪，所述锚定棘爪朝向外侧设置并朝向所述第二阻挡部倾斜。
在一个实施例中，在所述第一坐封体和所述第二坐封体中的一个上构造有沿周向延伸的接合凸起，在所述第一坐封体和所述第二坐封体中的另一个上构造有与所述接合凸起相匹配的接合凹槽，在所述第二状态下，所述接合凸起能插入到所述接合凹槽内。
根据本实用新型的第二方面，提出了一种射孔管串，其包括上述桥塞，所述射孔管串还包括处于所述桥塞上游的射孔枪。
在一个实施例中，所述射孔管串包括多个射孔枪，所述多个射孔枪相互间隔开，在各个射孔枪的上游设置有针对所述射孔枪的驱动机构。
在一个实施例中，所述射孔管串还包括设置在所述射孔枪上游的定位器。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在将桥塞下入到井内的过程中，桥塞保持在第一状态，并因此能避免提前坐封。在桥塞处于预定位置时，可通过第一操作件和第二操作件的相对移动而将桥塞转换到第二状态，以允许桥塞的第一坐封体和第二坐封体向外侧移动并在周向上彼此配合形成完整的环，由此而允许桥塞坐封。
附图说明
在下文中参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：
图1显示了根据本实用新型的桥塞的一个实施例的爆炸图。
图2显示了根据本实用新型的桥塞的一个实施例的剖视图。
图3显示了根据本实用新型的射孔管串的一个实施例的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1和图2示意性地显示了根据本实用新型的桥塞100的结构。
桥塞100包括沿第一方向延伸的引导杆110、套设在该引导杆110上并能沿着该引导杆110移动的第一操作件、固定设置在引导杆110上的第二操作件，第一坐封体和第二坐封体。
第一操作件包括沿垂直于第一方向的第二方向延伸的第一阻挡部120。第二操作件包括沿该第二方向延伸且与第一阻挡部120相对间隔开设置的第二阻挡部140。第一操作件还包括与第一阻挡部120相连，并沿着第一方向朝向第二阻挡部140延伸的第一引导轨130。第二操作件还包括与第二阻挡部140相连，并沿着第一方向朝向第一组阻挡部120延伸的第二引导轨150。该第一引导轨130和第二引导轨150的至少一部分在第一方向上重叠，且在周向上错开。例如，在图1所示的实施例中，设置有两个第一引导轨130和两个第二引导轨150，它们在周向上相互错开且交替设置。
第一引导轨130和第二引导轨150均沿其延伸方向逐渐靠近引导杆110。如图1所示的第一坐封体160A、160B与第一引导轨130相配合并能沿第一引导轨130移动。该移动可由与第一坐封体160A、160B相接触的第二阻挡部140所驱使。随着第一坐封体160A、160B的移动，它们与引导杆110之间的距离会发生变化。如图1所示的第二坐封体170A、170B与第二引导轨150相配合并能沿第二引导轨150移动。该移动可由与第二坐封体170A、170B相接触的第一阻挡部120所驱使。随着第二坐封体170A、170B的移动，它们与引导杆110之间的距离会发生变化。
在第一状态下，第一操作件和第二操作件之间的相对位置保持不变，第一坐封体160A、160B保持在第一引导轨130靠近引导杆110的部分上，第二坐封体170A、170B保持在第二引导轨150靠近引导杆110的部分上。由此，第一坐封体160A、160B与第二坐封体170A、170B在第一方向上彼此错开，且它们在第二方向上均相对靠近内侧。在这种情况下，第一坐封体160A、160B和第二坐封体170A、170B都不会与外层管串相接触，桥塞100不会提前坐封。
在桥塞100被下入到井内所预期的位置处时，可驱使第一操作件和第二操作件进行朝向彼此的相对移动。以第一操作件移动而第二操作件保持不动的情况为例，此时，第一阻挡部120和第一引导轨130朝向第二阻挡部140移动。然而，第一坐封体160A、160B已经与第二阻挡部140相接触，并被其所阻挡了，因此第一坐封体160A、160B不会随着第一引导轨130移动，由此第一引导轨130会移动至第一坐封体160A、160B与第一引导轨130的距离引导杆110较远的部分配合。类似地，随着第一阻挡部120的移动，其会推动着第二坐封体170A、170B沿着第二引导轨150移动至第二引导轨150的距离引导杆110较远的部分处。
上述过程进行至桥塞100处于第二状态下为止。在该第二状态下，第一坐封体160A、160B和第二坐封体170A、170B分别在第一引导轨130和第二引导轨150的作用下沿第二方向向外侧移动至能与外层管串相接触的程度。此时，第一坐封体160A、160B和第二坐封体170A、170B在第一方向上对齐，且在周向上能形成完整的环形。在这种情况下，能实现桥塞100的坐封。同时，在第二状态下，第一坐封体160A、160B和第二坐封体170A、170B还形成了球座，可在井下作业中用于投球封堵。
应当理解的是，第一操作件和第二操作件的朝向彼此的相对移动可通过以下三种形式来实现：第一操作件移动而第二操作件不动；第一操作件不动而第二操作件移动；第一操作件和第二操作件均发生移动。
在如图1所示的实施例中，第一引导轨130包括朝向外侧(即，背向引导杆110的方向)的引导表面131，以及在该引导表面131上沿第一方向延伸的引导槽132。引导表面131的靠近第一阻挡部120的一端距离引导杆110较远，而靠近第二阻挡部140的一端距离引导杆110较近。与之对应地，在第一坐封体160A、160B上构造有朝向内侧(即，朝向引导杆110的方向)延伸的引导凸起161。引导凸起161延伸到引导槽132内，由此第一坐封体160A、160B能沿着该引导槽132而移动，并在引导表面131的支撑下实现朝向内侧或朝向外侧的移动。
类似地，第二引导轨150包括朝向外侧的引导表面151，以及在该引导表面151上沿第一方向延伸的引导槽152。引导表面151的靠近第二阻挡部140的一端距离引导杆110较远，而靠近第一阻挡部120的一端距离引导杆110较近。与之对应地，在第二坐封体170A、170B上构造有朝向内侧延伸的引导凸起171。引导凸起171延伸到引导槽152内，由此第二坐封体170A、170B能沿着该引导槽152而移动，并在引导表面151的支撑下实现朝向内侧或朝向外侧的移动。
优选地，第一引导轨130与引导杆110间隔开，第一引导轨130上的引导槽132为沿第二方向贯通的通槽，从引导杆110向外侧延伸有延伸脊111，该延伸脊110延伸到该通槽内。如图2所示，引导及111从内侧向作为通槽的引导槽132内延伸，同时，第一坐封体160A的引导凸起161从外侧向该引导槽132内延伸。通过这种方式，能够使第一操作件与引导杆110(和第二操作件)在周向上固定，并由此能确保第一坐封体160A、160B与第二坐封体170A、170B之间的周向的位置关系。
在图2所示的实施例中，引导凸起161与延伸脊111能相对滑动地接触。在这种情况下，延伸脊111也可以为引导凸起161提供一定的支撑和引导作用。
在另外的实施例中，引导凸起161也可以与延伸脊111间隔开，以避免这两者之间的磨损。
另外，第一坐封体160A、160B可包括胶筒段163，该胶筒段163可在沿第一方向的挤压作用下向外膨胀凸出。第一坐封体160A、160B还包括处于胶筒段163的靠近第一阻挡部120的一侧(在实际使用过程中，为上游侧)的固定凸起165，该固定凸起165朝向外侧延伸。固定凸起165优选为由耐磨性高且硬度高的材料(例如，陶瓷材料)制成。第一坐封体160A、160B还包括处于胶筒段163的靠近第二阻挡部140的一侧(在实际使用过程中，为下游侧)的锚定棘爪164，该锚定棘爪164朝向外侧设置且朝向第二阻挡部140的方向倾斜。由此，在第一坐封体160A、160B向外移动至能与外层管串接触时，锚定棘爪164与外层管串锚定以阻止第一坐封体160A、160B向下游移动。继续向下游推动第一坐封体160A、160B则会导致胶筒段163向外凸起膨胀至与外层管串的内壁紧密接合。此时，固定凸起165抵在外层管串上，固定凸起165与锚定棘爪164之间的距离能保持不变，由此来确保胶筒段163与外层管串的内壁之间的紧密接合。
类似地，第二坐封体170A、170B可包括胶筒段173，该胶筒段173可在沿第一方向的挤压作用下向外膨胀凸出。第二坐封体170A、170B还包括处于胶筒段163的靠近第一阻挡部120的一侧(上游侧)的固定凸起175，该固定凸起175朝向外侧延伸。固定凸起176优选地由耐磨性高且硬度高的材料(例如，陶瓷材料)制成。第二坐封体170A、170B还包括处于胶筒段173的靠近第二阻挡部140的一侧(下游侧)的锚定棘爪174，该锚定棘爪174朝向外侧设置且朝向第二阻挡部140的方向倾斜。由此，在第二坐封体170A、170B向外移动至能与外层管串接触时，锚定棘爪174与外层管串锚定以阻止第二坐封体170A、170B向下游移动。继续向下游推动第二坐封体170A、170B则会导致胶筒段173向外凸起膨胀至与外层管串的内壁紧密接合。此时，固定凸起175抵在外层管串上，固定凸起175与锚定棘爪174之间的距离能保持不变，由此来确保胶筒段173与外层管串的内壁之间的紧密接合。
在第二状态下，胶筒段163和胶筒段173在第一方向上对齐，且在它们膨胀后能够形成完整环，且彼此之间紧密贴合。此时，能够使桥塞有效坐封，将桥塞上游和下游的环空隔开。
如图1所示，还可以在第一坐封体160A、160B上构造沿周向方向延伸的接合凸起162，在与其相邻的第二坐封体170A、170B上构造相应的接合凹槽172。在第一坐封体160A、160B和第二坐封体170A、170B对齐时，接合凸起162插入到接合凹槽172内。
上述桥塞100的所有部件或绝大多数部件均由可溶材料制成。
图3显示了根据本发明的射孔管串200。该射孔管串200包括从上游到下游依次设置的线缆201、线缆头202、定位器203、加重杆204、驱动机构205、射孔枪206、桥塞点火头209、坐封驱动器210，和桥塞100。优选地，可设置有多个射孔枪，并在每个射孔枪的上游都设置有相应的驱动机构。此时，在射孔枪206和桥塞点火头209之间例如还设置有驱动机构207和射孔枪208。
使用上述射孔管串200进行射孔作业的过程如下。
步骤一，向井内预先设置外层管串。
步骤二，采用刮管器对外层管串进行刮管作业，并在这之后采用通井规进行通井作业，并完成洗井。
步骤三，采用常规射孔工具进行第一段的压裂施工作业，之后采用刮胶液洗井(不带沙)，排量≥1.5m3/min，清洗超过1个井筒的容积。
步骤四，将上述射孔管串200装配好。
步骤五，将射孔管串200送入井下。此时，可采用定位器203(优选为磁定位仪)实时校深。
步骤六，下放射孔管串200至桥塞100到达预定位置。例如，可先使桥塞100到达预定位置上游一定距离处(例如，与预定位置相距30m)，然后减小泵送排量，并继续下放射孔管串200，直到桥塞100到达预定位置为止。
步骤七，通过桥塞点火头209驱使坐封驱动器210，并转而通过坐封驱动器210使桥塞100坐封。在此过程中，坐封驱动器210一边推动第一操作件向下游移动，一边拉动引导杆110向上游移动。
步骤八，上提射孔管串200，过提0.5吨，并完成丢手，将桥塞100留在预定位置处。
步骤九，继续上提射孔管串200，并通过驱动机构205和207分别驱动射孔枪206和208进行射孔。在此过程中，例如可以先在射孔枪208到达预定位置时，通过驱动机构207驱动射孔枪208进行射孔，然后再上提一小段距离(例如，1m)，使射孔枪206到达预定位置，通过驱动机构205驱动射孔枪206进行射孔。
步骤十，进行投球憋压，以进行压裂。
步骤十一，在压裂完成后，进行放喷，无需钻除球座，可下入生产管柱进行完井。
通过上述桥塞100能够在预定的位置进行坐封，而不会发生提前坐封。由此，包含上述桥塞100射孔管串200能够顺利而有效地完成射孔作业。
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。