一种封堵体、井下封堵系统及封堵方法与流程

1.本发明涉及石油天然气行业的井下工具技术领域，特别是一种封堵体、井下封堵系统及封堵方法。


背景技术：

2.现有技术的井下封堵系统，其包括压裂球(可溶金属、高分子材料或不可溶的有复合材料及工程塑料球)和球座，或包括压裂球和桥塞。桥塞、球座广泛应用于油气井压裂改造、酸化的井筒封隔。在压裂改造施工中，通常做法是通过电缆或液压坐封工具将球座或桥塞坐封在井下套筒的指定位置，然后再泵送压裂球封堵坐封于井内的球座或桥塞的内部通道，再在坐封位置之上套管内射孔，起出坐封工具后进行压裂改造。上述作业完成后，需要形成全通径井筒：若球座或桥塞为可溶性结构且压裂球为可溶性结构，则可自行溶解，直至套管形成全通径满足返排和生产需求；若井内球座或桥塞为不可溶结构，或压裂球为不可溶结构，则需要对球座或(和)压裂球进行钻磨，钻磨后的残渣通过循环排出井外，形成全通径的井筒。
3.现有桥塞具有上下卡瓦锚定机构及密封胶筒，结构复杂。现有的球座通常具有锥体，密封件(如胶筒、密封环等)和卡瓦及下接头。现有的球座如图1所示：包括锥体1、密封环2、卡瓦3和下接头4，所述锥体1外壁为锥面，所述锥体1内部具有轴向设置的通道；所述密封环2和所述卡瓦3从左向右依次套设在所述锥体1上；所述卡瓦3的左端抵接于所述密封环2的右端；所述下接头4的左端抵接于所述卡瓦3的右端。现有的压裂球如图2所示：所述压裂球包括压裂球本体9，所述压裂球本体9的形状为球形，其用于适配封堵上述球座的锥体1的内径大的一端的开口。
4.使用上述井下封堵系统：先将球座坐封于井下套筒，然后再将上述压裂球投入套筒中，使压裂球的封堵段9堵在所述锥体1的内径大的一端的开口处，实现封堵。但在具体施工中，发现现有的井下封堵系统存在以下不足：
5.1、现有技术的压裂球被投掷在锥体1的内径大的一端的开口处，其只能对球座的内部通道的开口处进行封堵，形成线封堵，即是压裂球与锥体1的内壁接触为一条线，并非对通道整体进行封堵，故其封堵效果较差。现有的压裂球本体9为实心结构，需要大量的溶解时间或大量的钻磨和钻磨后清除时间，导致形成全通径井筒时间过长，容易耽误油井投产时间。
6.2、现有井下封堵系统的球座的结构件较多，使其加工比较复杂；且采用井下封堵系统封堵时，留存于井下的构件较多，整体长度较长，不便于井下溶解或从井内清除，进而致使井下残留物较多，容易堵塞井下套筒；且因球座溶解速率的影响，容易影响油井施工，耽误油井投产时间；除外，因锥体1、密封环2和卡瓦3均需要一定厚度，致使球座内部的通道尺寸较小，不利于井内液体返排，致使压裂液或井内杂质返排效率低，进而影响油的增产效果。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于：针对现有技术的压裂球只能对球座的内部通道的开口处进行封堵，形成线封堵，其封堵效果较差，且现有的压裂球为实心结构，需要大量的溶解时间或大量的钻磨和钻磨后清除时间，导致形成全通径井筒时间过长，容易耽误油井投产时间的问题，提供一种封堵体。
8.针对现有技术的井下封堵系统在被使用时，存在：留存于井下的构件较多，整体长度较长，不便于井下溶解或从井内清除，进而致使井下残留物较多，容易堵塞井下套筒；且因球座溶解速率的影响，容易影响油井施工，耽误油井投产时间，导致成本增加；除外，球座内部的通道尺寸较小，不利于井内液体返排，致使压裂液或井内杂质返排效率低，进而影响油的增产效果；且压裂球压裂球座内部通道的封堵效果不好，且压裂球在形成全通径井筒过程中难以去除的问题，提供一种井下封堵系统及封堵方法。
9.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
10.一种封堵体，包括封堵段，所述封堵段上设有支撑段，所述支撑段为具有一个封闭端的中空结构，所述支撑段的外壁为锥面，所述封闭端位于所述锥面形成的椎体的小端，所述支撑段的外壁适配球座的内壁。
11.所述封堵段包括支撑段，所述支撑段为中空结构.其中，所述封堵体可采用：可溶构件且所述中空结构与外界连通。这种结构能够增大所述封堵体与套筒内井液的接触面积，提高所述封堵体的溶解速率。此时所述支撑段只能够有一端和外界连通，另一端需要处于封闭状态，用于压裂球座。所述封堵体也可采用：可溶构件且所述中空结构为封闭空间。这种结构中的中空结构内部可以用于放置传感器或化学药剂。如携带化学药剂一起下井，有助于加快所述封堵体的溶解。或者通过携带的化学药剂控制所述封堵体的溶解时间，便于形成全通径井筒。还可以携带温度传感器一起下井，能够采集球座封堵位置的实际温度，便于预估所述封堵体在井内所处位置的溶解时间。所述封堵体也可采用：不可溶构件。这种结构能够减少所述封堵体的钻磨体积，降低封堵体的钻磨难度。进一步减少所述封堵体的钻磨时间和钻磨后清除的时间。采用本发明所述封堵体，能够减少形成全通径井筒时间。同时，避免耽误油井投产时间，能够为油气井更早提供满足生产的通道。再有，所述封堵体相比现有技术的压裂球来看，其能够进入球座的内部通道的内部进行封堵，实现了面封堵，封堵效果更好。且所述封堵体能够从所述球座的内壁支撑所述球座并封堵所述球座的内部通道。从而提高所述球座在井内的承压能力，并提高所述封堵体对所述球座的封堵效果。
12.优选的，所述封堵段还包括与所述支撑段的封闭端连接的导向段，所述导向段的外壁为锥面，所述导向段的外壁沿轴向的坡度大于所述支撑段的外壁沿轴向的坡度。
13.所述导向段连接于所述封堵体外径较小的一端，所述导向段起导向作用。其用于帮助所述封堵体导向，使内部具有空腔结构的所述支撑段能够更容易进入球座内部进行封堵。导向段为实心结构，其体积比所述支撑段的体积更小，能够将所述封堵体的重心聚集在所述封堵体的导向段。导向段的外壁为锥面，能够更好的抗介质阻力，便于所述封堵体导向且插入所述球座，使所述封堵体能够更好的封堵所述球座。
14.优选的，所述支撑段远离所述封闭端的一端设有直筒段，所述直筒段和所述封堵段为一体式构件，所述直筒段的内部空腔与所述支撑段的内部空腔连通。
15.所述直筒段用于限制所述封堵体在进入套筒并封堵所述球座过程中的走向，避免
所述封堵体在所述井下套筒内发生翻转、偏移等现象，提高所述封堵体的封堵安全性，避免所述封堵体封堵所述球座失败；且所述直筒段的内部空腔与所述支撑段的内部空腔连通，能够增加所述封堵体携带药物或传感器的储存空间。且所述直筒段和所述封堵段为一体式构件，即所述封堵体为一体式构件，使所述封堵体的整体性更好，且能够提高所述封堵体的承压能力，便于所述封堵体在井下套筒内封堵所述球座，提高所述封堵体对所述球座进行封堵的封堵质量。
16.优选的，所述支撑段的外壁设有至少一个沿周向设置的凹槽，所述凹槽内部用于适配设置密封圈或密封带。
17.通过设置至少一个沿所述支撑段外壁周向设置的凹槽，能够将适配于所述凹槽的密封带或者密封圈安装在所述凹槽内，进而在所述封堵体封堵球座的内部通道时，所述密封带或密封环能够辅助密封所述球座，增强所述封堵体对球座的封堵效果。
18.一种井下封堵系统，包括卡座和如上述任一所述的封堵体；
19.所述卡座包括一体式节箍，所述一体式节箍能够与井下套筒内壁形成密封且锚定于井下套筒内壁，所述一体式节箍沿轴向设有通道，所述一体式节箍内壁的形状和尺寸分别适配于所述支撑段外壁的形状和尺寸。
20.所述卡座的功能与现有技术的球座相同，且所述卡座的结构与现有球座的结构类似。所述一体式节箍具有密封功能和锚定功能，其能够与井下套筒内壁形成密封，同时能够将自身锚定在井下套筒内壁上。其内壁为锥面，指其内径从一体式节箍远离下接头的一端向另一端逐渐减小。这种结构便于所述封堵段从所述一体式节箍内部进行支撑和封堵，如：所述一体式节箍包括塑性变形构件。塑性变形构件是指其在受力膨胀变形后能够保持形状不会回弹。塑性变形构件的内壁为锥面，塑性变形构件的外壁上设有卡瓦齿。通过坐封工具配合卡座的下接头一起挤压塑性变形构件的两端，且坐封工具上有能够伸进塑性变形构件内部进行支撑的锥形构件。锥形构件使塑性变形构件沿径向向外膨胀变形，实现密封。同时卡瓦齿将一体式节箍锚定在套筒内壁，实现坐封。所述卡座通过去掉现有技术中球座的锥体结构，采用具有锚定功能和密封功能的一体式节箍，依然能够将卡座坐封在套筒内壁。同时，一体式节箍能够配合封堵体实现所述井下封堵系统的封堵功能。所述封堵体，能够减少形成全通径井筒时间，避免耽误油井投产时间，能够为油气井更早提供满足生产的通道。所述封堵体相比现有技术的压裂球来看，其能够进入一体式节箍的内部通道的内部进行封堵，实现了面封堵，封堵效果更好。且所述封堵体能够从所述一体式节箍的内壁支撑所述一体式节箍，并封堵所述一体式节箍的内部通道。封堵体能够提高所述一体式节箍在井内的承压能力，并提高所述封堵体对所述一体式节箍的封堵效果。且卡座结构更少，即所述封堵系统结构更少，便于加工。因为封堵系统结构较少，封堵时，操作封堵系统封堵套筒更加方便，且安全性、可靠性更高。在封堵完成后，留在井下套筒内的结构更少，便于形成全通径井筒，为油气井更早提供满足生产的通道。因为所述卡座的材质并不限制，当采用可溶卡座时，还能够便于封堵系统的溶解，能够减少所述井下封堵系统的溶解时间。当采用不可溶卡座时，便于将封堵系统钻磨后从井内清除。进而避免耽误油井投产时间，节约施工成本，且能够减少井下的残留物，避免套筒堵塞。在井下套筒内径一定的情况下，因为去掉锥体结构，所述卡座的壁厚更薄，使得卡座的内部通道的尺寸更大，便于井液流动且利于井液返排。使压裂液或井内杂质返排效率高，进而提高油、气的增产效果。同时能够增厚所述封堵
体的封堵段，提高所述封堵体对所述一体式节箍的支撑能力，提高所述封堵系统的封堵安全性。
21.优选的，所述一体式节箍包括密封环和卡瓦，所述卡瓦包括卡瓦座和若干卡瓦齿，所述卡瓦座和所述密封环均为塑性变形构件，所述卡瓦座和所述密封环为一体式构件，所述卡瓦座一端设有所述密封环、另一端设有下接头。
22.其中，所述卡瓦齿设于所述卡瓦座外壁上的卡瓦齿槽内。
23.所述一体式节箍包括卡瓦和密封环，其包括现有球座的密封功能和锚定功能。所述密封环和所述卡瓦的卡瓦座均为塑性变形构件，是指其在受力膨胀变形后能够保持形状不会回弹，保证一体式节箍能够与套筒内壁保持稳定的密封。因卡瓦座和密封环为一体式构件且为塑性变形的构件，随着所述一体式节箍两个端面受相对作用力挤压，所述密封环和所述卡瓦座均会受挤压膨胀变形。使得所述密封环的外壁能够贴紧井下套筒内壁，实现一体式节箍的密封功能。同时，所述卡瓦的卡瓦齿将所述一体式节箍锚定在井下套筒内壁，完成坐封。所述卡座通过去掉现有球座的锥体结构，同时将所述卡瓦和所述密封环形成一个一体式节箍，即保留一体式节箍和下接头两个构件。在坐封时，需要坐封机构限制一体式节箍的膨胀方向，使一体式节箍沿径向向外膨胀变形。如：采用坐封工具上的支撑结构对所述一体式节箍内部进行支撑。坐封后下接头脱离一体式节箍，然后封堵体封堵一体式节箍内部通道。封堵完成后，井内还剩下一体式节箍、封堵体，以及脱离所述封堵体的下接头，使留在井内的结构件更少。
24.优选的，所述卡瓦座设有所述下接头的一端具有若干齿板，相邻两个所述齿板之间具有间隙，所述间隙沿所述卡瓦座的轴向设置。
25.所述间隙的形状和尺寸根据实际设计情况为准，使所述齿板能够打开，便于卡瓦齿锚定在井下套筒内壁，即是满足所述一体式节箍的锚定功能。同时应该满足一体式节箍的受力能力，避免所述一体式节箍受破坏，保证所述一体式节箍的密封功能。在所述一体式节箍受两端的挤压力作用时，所述卡瓦座具有间隙的一端的齿板会受力展开，使卡瓦座外壁上的卡瓦齿更好的锚定在井下套筒内壁。同时所述卡瓦座另一端端面能够均匀的将轴向力传递至密封环，避免所述密封环被破坏。
26.优选的，所述间隙包含间隙底部和间隙颈部，所述间隙底部为应力孔，所述间隙颈部为条形槽，所述应力孔和所述条形槽连通，所述条形槽的开口设置在靠近所述下接头的一端，所述间隙颈部的宽度小于所述间隙底部的宽度。
27.相邻两个齿板之间的间隙包括靠近所述密封环的间隙底部和靠近所述下接头的间隙颈部。所述间隙底部为所述应力孔，用于避免所述卡瓦座受力集中而损坏。间隙颈部为条形槽，其开口设置在靠近所述下接头的一端，当受下接头抵接力时，便于所述齿板的展开。保证卡瓦的正常锚固工作，即是保证节箍的正常锚定工作。
28.优选的，所有所述应力孔沿所述卡瓦座周向均匀布设，能够使所有所述应力孔沿所述卡瓦座周向均匀分摊应力，避免所述卡瓦座受力集中而损坏。
29.优选的，所述应力孔为腰形孔、正多边形孔、椭圆形或圆形孔。采用规则的形状，便于应力孔的加工。当然，上述形状的尺寸均根据实际设计情况确定，也可以采取其它能够减少所述卡瓦座应力集中的形状结构。当采用腰形孔时，腰形孔的长边和条形槽的一端开口连通，即所述间隙相当于t型槽结构，便于齿板的打开，进而满足一体式节箍的锚定能力。且
腰形孔沿一体式节箍轴向的宽度可以根据实际受力情况进行调整，来满足一体式节箍的整体受力。从而避免所述一体式节箍被破坏，进而满足一体式节箍的密封能力和锚定能力。
30.优选的，所述间隙颈部的宽度为3-5mm，所述间隙底部的宽度为所述间隙颈部的宽度的3-5倍。
31.所述卡瓦座使用上述设计值的间隙，其间隙底部能够更好的避免卡瓦座因受力集中而破坏，同时间隙颈部能够方便卡瓦座上的齿板展开，便于卡瓦锚定于井下套筒的内壁。
32.优选的，所述封堵体、卡瓦座、密封环及下接头均为可溶性构件，采用可溶性构件制成所述卡座和封堵体，在形成全通径井筒时，无需从井内清除所述卡座和封堵体，只需让卡座和封堵体在井内相应矿化度的液体中溶解掉。施工更加方便，形成全通径井筒是指将卡座以及配合卡座封堵井下套筒的封堵体一起给溶解掉或将卡座和封堵体钻磨掉，从井内清除的过程。
33.优选的，所述卡瓦座和所述密封环均为延伸率介于14％～40％的构件。
34.所述密封环和所述卡瓦座均由高延伸率材料或符合材料制作而成，高延伸率指延伸率介于14％～40％之间。由于本发明采用了高延伸率构件，可保证密封环和卡瓦座均能产生足够的变形量，从而实现卡座的密封。
35.优选的，所述卡瓦座和所述密封环均为镁合金构件，或其他可达到14％～40％延伸率范围内的可溶性金属，可溶性金属是指其在相应矿化度的液体中能够溶解的金属，便于所述卡瓦座和所述密封环的溶解。
36.优选的，所述卡瓦齿为柱状结构，所述卡瓦齿的外端面与所述卡瓦座的轴线的夹角为10-60
°
，且所述卡瓦齿的外端面背向所述卡瓦座设有所述齿板的一端。
37.所述外端面是指所述卡瓦齿上与所述卡瓦齿槽的槽底面相对的面，该面与所述卡瓦座的轴线有倾斜角，形成一个斜面，减小了卡瓦齿与套筒之间的接触面积，加强了卡瓦齿挤压进套筒的能力，使所述可溶的整体式卡瓦的锚定能力更好。
38.优选的，所述卡瓦座上包含4-12个所述齿板，所述齿板上均匀设置2-6个所述卡瓦齿槽。
39.优选的，每个所述齿板上的所有所述卡瓦齿槽沿所述卡瓦座轴向设置。
40.所述卡瓦齿的数量可根据受力和设计要求进行变动。将所述卡瓦齿槽均匀设置在所述齿板上，即所述卡瓦齿均匀设置在所述齿板上，当所述齿板受力张开时，所述卡瓦齿更好的锚定入套筒中，卡瓦的锚定效果更好。
41.优选的，所述卡瓦齿为陶瓷构件或陶瓷金属构件。
42.优选的，所述密封环上设有至少一圈密封圈或密封带，所述密封圈和所述密封带均用于辅助密封。
43.一种封堵方法，包括采用如上述任一所述的井下封堵系统；
44.所述井下封堵系统的封堵方法的封堵步骤为：将封堵体的封堵段伸入已坐封的一体式节箍内部，使所述封堵段的外壁抵接于所述一体式节箍的内壁，至所述封堵段封堵所述一体式节箍内部的通道，井下封堵完成。
45.采用所述封堵方法对井下套筒进行封堵，通过操作封堵体进入已坐封的一体式节箍内部进行封堵，协助一体式节箍承压。能够稳定的封堵井层，提高封堵施工安全性，保证压裂改造作业施工安全进行。
46.优选的，在所述封堵步骤之前，还包括坐封步骤；
47.所述坐封步骤包含用于坐封所述井下封堵系统的卡座的可回收式膨胀锥，所述可回收式膨胀锥包括推筒，所述推筒的一端连接有坐封筒，所述坐封筒远离所述推筒的一端的外壁用于适配抵接所述一体式节箍的内壁，所述推筒内沿轴向设有适配接头和丢手杆，所述丢手杆一端连接所述适配接头的一端、另一端用于连接所述卡座的所述下接头；
48.所述坐封步骤包括以下步骤：
49.步骤一：将所述丢手杆的一端穿过所述一体式节箍并可拆卸连接于所述下接头，并使所述坐封筒抵接于所述一体式节箍的内壁；
50.步骤二：将所述可回收式膨胀锥和所述卡座一起送至套筒内指定的坐封位置；
51.步骤三：对所述适配接头施加向井外的作用力，同时使用所述推筒对所述坐封筒施加向井内的作用力，使所述一体式节箍沿所述坐封筒的外壁移动，使所述一体式节箍变形至其外壁接触套筒内壁，且使所述一体式节箍锚定于所述套筒内壁，直至所述下接头与所述丢手杆分离且所述下接头脱离所述一体式节箍；
52.步骤四：回收所述可回收式膨胀锥，坐封施工完成。
53.采用所述封堵方法对井下套筒进行封堵。通过操作所述可回收式膨胀锥坐封所述卡座，可回收式膨胀锥的坐封筒能够从一体式节箍内部进行支撑一体式节箍，对一体式节箍的膨胀变形进行限位，使一体式节箍沿径向朝外膨胀变形。能够稳定的将所述一体式节箍坐封在井下套筒的指定位置处，保证后期封堵体能够安全的对一体式节箍进行封堵。
54.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
55.1、采用本发明所述封堵体，所述封堵体的支撑段为中空结构，能够减少形成全通径井筒时间，避免耽误油井投产时间，能够为油气井更早提供满足生产的通道。且所述封堵体相比现有技术的压裂球来看，其能够进入球座的内部通道的内部进行封堵，实现了面封堵，封堵效果更好。且所述封堵体能够从所述球座的内壁支撑所述球座并封堵所述球座的内部通道，能够提高所述球座在井内的承压能力，并提高所述封堵体对所述球座的封堵效果。且所述封堵体的所述导向段呈锥形，且所述导向段为实心结构，其体积比所述支撑段的体积更小。使得所述封堵体的重心聚集在所述封堵体的导向段，且锥形的导向段能够更好的抗介质阻力，便于所述封堵体导向且插入所述球座的内部通道，使所述封堵体能够更好的封堵所述球座。
56.2、采用本发明所述井下封堵系统，所述卡座通过去掉现有技术球座的锥体后，保留下接头并采用具有锚定功能和密封功能的一体式节箍，依然能够将卡座坐封在套筒内壁。同时一体式节箍能够配合封堵体实现所述井下封堵系统的封堵功能。且卡座结构更少，即所述封堵系统结构更少，便于加工。因为封堵系统结构较少，封堵时，操作封堵系统封堵套筒更加方便，且安全性、可靠性更高。在封堵完成后，留在井下套筒内的结构更少，便于形成全通径井筒，为油气井更早提供满足生产的通道。因为所述卡座的材质并不限制，如采用可溶卡座时，即是便于封堵系统的溶解，能够减少所述井下封堵系统的溶解时间。采用不可溶卡座时，便于将封堵系统钻磨后从井内清除。进而避免耽误油井投产时间，节约施工成本。且能够减少井下的残留物，避免套筒堵塞。在井下套筒内径一定的情况下，因去掉锥体结构，所述卡座的壁厚更薄，所述卡座的内部通道的尺寸更大。便于井液流动且利于井液返排，使压裂液或井内杂质返排效率高。同时能够增厚所述封堵体的封堵段，提高所述封堵体
对所述一体式节箍的支撑能力，提高所述封堵系统的封堵安全性。
57.3、本发明所述一体式节箍为卡瓦和密封环的整体结构。所述密封环和所述卡瓦的卡瓦座均为塑性变形的构件且所述密封环和所述卡瓦座为一体式构件，能够同步膨胀变形并不会回弹。进而能够实现卡座的密封功能和锚定功能，便于坐封所述卡座。且所述密封环和所述卡瓦一体成型，使卡座的结构更加简单，加工更加方便。
58.4、本发明所述封堵方法，通过操作所述可回收式膨胀锥坐封所述卡座。可回收式膨胀锥的坐封筒能够从一体式节箍内部进行支撑，对一体式节箍的膨胀变形进行限位。使一体式节箍沿径向朝外膨胀变形，能够稳定的将所述一体式节箍坐封在井下套筒的指定位置处，保证后期封堵体能够安全的对一体式节箍进行封堵。通过操作封堵体进入已坐封的一体式节箍内部进行封堵，协助一体式节箍承压，能够稳定的封堵井层，提高封堵施工安全性，保证压裂改造作业施工安全进行。
附图说明
59.图1是现有技术中球座的结构示意图；
60.图2是现有技术中压裂球的结构示意图。
61.图1-2图标：1-锥体；2-密封环；3-卡瓦；4-下接头；9-压裂球本体。
62.图3是实施例1中所述封堵体的正面图；
63.图4是图3中a-a的第一种剖视图；
64.图5是图3中a-a的第二种剖视图；
65.图6是实施例2中封堵后所述封堵体和所述一体式节箍的配合图；
66.图7是图6中b-b处的剖视图。
67.图8是实施例2中所述卡座的立体图；
68.图9是实施例2中所述卡座的正面图；
69.图10图9中c-c处剖视图；
70.图11是实施例3中所述可回收式膨胀锥的结构示意图；
71.图12是图11中d-d处剖视图。
72.图3-12图标：2-密封环；21-密封带；23-一体式节箍；3-卡瓦；31-卡瓦座；311-齿板；32-卡瓦齿；33-间隙；331-间隙底部；332-间隙颈部；4-下接头；5-推筒；6-适配接头；7-丢手杆；8-坐封筒；9-封堵段；91-支撑段；911-凹槽；92-导向段；10-直筒段；101-端盖。
具体实施方式
73.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
74.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
75.实施例1
76.本实施例提供一种封堵体，参见图3-5，包括封堵段9，封堵段9上设有支撑段91，支撑段91为具有一个封闭端的中空结构，支撑段91的外壁为锥面，封闭端位于锥面形成的椎体的小端，支撑段91的外壁适配球座的内壁。
77.封堵体用于压裂球座的内部通道，其可以采用可溶构件或采用不可溶构件。当采用可溶构件时，形成全通径井筒时需要将封堵体溶解。当采用不可溶构件时，形成全通径井筒时需要对封堵体进行钻磨，使封堵体被钻磨成渣体并通过井液返排将渣体清除井筒。采用本发明封堵体，封堵体的支撑段91为中空结构，能够减少形成全通径井筒时间，避免耽误油井投产时间，能够为油气井更早提供满足生产的通道。且封堵体相比现有技术的压裂球来看，其能够进入球座的内部通道的内部进行封堵，通过支撑段91的外壁为锥面与球座的锥面内壁适配，实现了面封堵，封堵效果更好。再有，封堵后，井液进入封堵体的中空结构中，封堵体能够从球座的内壁支撑球座并封堵球座的内部通道，能够提高球座在井内的承压能力，并提高封堵体对球座的封堵效果。
78.本实施例以可溶的封堵体作为示例。具体的，参见图3-5。封堵体包括右边的封堵段9和左边的直筒段10。直筒段10用于限制封堵体在进入套筒并封堵球座过程中的走向，避免封堵体在井下套筒内发生翻转、偏移等现象，提高封堵体的封堵安全性，避免封堵体封堵球座失败。在本实施例中，封堵段9和左边的直筒段10大于被封堵套管的内径。例如，在座封直径为127毫米的井下套管，封堵段9和左边的直筒段10的总长度设置为140毫米，确保封堵体在套管内不会翻转和偏移。封堵段9包括支撑段91和连接于支撑段91右端的导向段92，直筒段10设于远离封堵段9的导向段92的一端，导向段92为实心结构，支撑段91为中空结构。即是支撑段91的内部具有空腔，且直筒段10的内部空腔与支撑段91的内部空腔连通，能够增加封堵体携带药物或传感器的储存空间。直筒段10的内部空腔与支撑段91的内部空腔连通后可以封闭也可以不封闭。在封闭时，如图5所示，如采用端盖101堵住直筒段10左端的开口等。也可以使用端盖101堵住支撑段91左端的开口，只将支撑段91的内部空腔进行封闭，图中未示出。封闭的空腔可以用于储存用于放置传感器或化学药剂，如：封闭的空腔携带化学药剂一起下井，有助于加快井下封堵系统的溶解，或控制封堵体的溶解时间，其中，化学药剂包括柠檬酸、草酸或氨基磺酸等固体酸性化学品。或者携带温度传感器一起下井，能够采集球座封堵位置的实际温度，便于预估封堵体在井内所处位置的溶解时间。支撑段91的空腔和直筒段10的空腔连通后不封闭时，如图4所示，能够增大封堵体接触井液的面积，提高封堵体的溶解速率。同时，井液进入封堵体的中空结构中，封堵体能够从球座的内壁支撑球座并封堵球座的内部通道，能够提高球座在井内的承压能力，并提高封堵体对球座的封堵效果。
79.支撑段91的外壁为锥面，如图3所示。指其外径沿轴向从左向右逐渐减小，便于支撑段91的外壁适配抵接于球座的内壁，使封堵体能够从球座的内壁支撑球座并封堵球座的内部通道，能够提高球座在井内的承压能力，并提高封堵体对球座的封堵效果。且支撑段91的外壁设有至少一个沿周向设置的凹槽911，凹槽911内部用于适配设置密封圈或密封带21。本实施例以密封带21为例，在支撑段91的外壁设有两个凹槽911，每个凹槽911内设有一个密封带21，如图7所示，密封带21起辅助密封作用。导向段92的外壁为锥面，支撑段91的封堵段和导向段92的相接，导向段92的外壁沿轴向的坡度大于或等于支撑段91的外壁沿轴向的坡度。导向段92为实心结构，能够将封堵体的重心聚集在封堵体的中心轴上。使得封堵体的重心聚集在封堵体的导向段92，锥形的导向段92能够更好的抗介质阻力，便于封堵体导向且插入球座。作为较优的实施方式，直筒段10和封堵段9为一体式构件，即是封堵体为一体式构件，在本实施例中，封堵体为一体成型构件。一体成型构件使封堵体的整体性更好，
强度较高，能够提高封堵体的承压能力，便于封堵体在井下套筒内封堵球座，提高井下封堵系统的封堵质量。
80.实施例2
81.本实施例提供一种井下封堵系统，参见图3-10，包括卡座和如实施例1的封堵体；
82.卡座包括一体式节箍23，一体式节箍23能够与井下套筒内壁形成密封且锚定于井下套筒内壁，一体式节箍23沿轴向设有通道，一体式节箍23内壁的形状和尺寸分别适配于支撑段91外壁的形状和尺寸。
83.其中，一体式节箍23具有密封功能和锚定功能，其能够与井下套筒内壁形成密封，同时能够将自身锚定在井下套筒内壁上。一体式节箍的内壁为锥面，指其内径从一体式节箍23远离下接头4的一端向另一端逐渐减小，便于封堵段9从一体式节箍23内部进行支撑和封堵。一体式节箍23为塑性变形构件。塑性变形构件是指其在受力膨胀变形后能够保持形状不会回弹，塑性变形构件的内壁为锥面，塑性变形构件的外壁上设有卡瓦齿32，通过坐封工具配合卡座的下接头4挤压塑性变形构件的两端。坐封工具上有能够伸进塑性变形构件内部进行支撑的锥形构件，能够限制塑性变形构件沿径向向外膨胀变形，实现密封。同时卡瓦齿32将一体式节箍23锚定在套筒内壁，实现坐封。其中，坐封工具可采用如图11-12可回收式膨胀锥。
84.本实施例中，参见图8-10，一体式节箍23包括密封环2和卡瓦3，卡瓦3包括卡瓦座31和若干卡瓦齿32，其中，卡瓦齿32设于卡瓦座31外壁上的卡瓦齿32槽内，卡瓦座31和密封环2均为塑性变形构件，卡瓦座31和密封环2为一体式构件，在本实施例中，一体式构件是采用一体式成型制作而成的。卡瓦座31位于密封环2和下接头4之间。具体的，下接头4也沿轴向设有内部通道，下接头4的内部通道和一体式节箍23的内部通道连通。下接头4的左端设有凸起，凸起能够卡入一体式节箍23的内部通道。下接头4的左端面与卡瓦座31的右端面贴合接触。塑性变形构件是指其在膨胀变形后能够保持形状不会回弹，保证一体式节箍23能够与套筒内壁保持稳定的密封。随着一体式节箍23两个端面受相对作用力挤压，密封环2和卡瓦座31均会受挤压膨胀变形，使密封环2的外壁能够贴紧井下套筒内壁，实现一体式节箍23的密封功能。同时卡瓦3的卡瓦齿32将一体式节箍23锚定在井下套筒内壁，完成坐封。作为较优的实施方式，密封环2上设有至少一圈密封圈或密封带21，密封圈和密封带21均用于辅助密封，本实施例中，以密封带21作为展示。
85.其中，下接头4、密封环2、卡瓦座31和封堵体均可以采用可溶性材料。或者，下接头4、密封环2、卡瓦座31和封堵体均采用不可溶材料或不可溶复合材料制成。在卡座坐封、再由封堵体封堵之后的形成全通径井筒过程中：当卡座和封堵体均采用可溶材料制成时，因卡座的结构件相比于现有技术球座的结构件更少，卡座溶解时间更短，且残留物更少。当卡座采用不可溶材料或不可溶复合材料制成时，卡座需要被钻磨掉，因卡座的结构件相比于现有技术球座的结构件更少，卡座钻磨时间更快，且从井内打捞或反排时间更短，便于从井内清除。
86.具体的，本实施例以可溶卡座和可溶封堵体作为示例。本实施例中，卡座的下接头4和封堵体均是可溶性金属制成。如：采用铝合金或镁合金，能够在相应矿化度的液体中能够溶解的金属，也可以为其它可溶的非金属材料。其中，密封环2和卡瓦座31均为延伸率介于14％～40％的构件。其材料包括金属构件、非金属构件或复合构件，能够满足密封环2和
卡瓦座31的塑性变形，保证密封环2变形后不回弹。且保证卡瓦3能够将密封环2锚定在指定位置。如采用由高延伸率金属制作而成的构件。本实施例中，卡瓦座31和密封环2均为可塑性变形的镁合金构件，或其他可达到延伸率14％～40％范围内的可溶性金属。可溶性金属是指其在相应矿化度的液体中能够溶解的金属。
87.具体的，如图6-10所示，卡瓦座31的右端具有8个齿板311，每个齿板311上设有3个卡瓦齿槽，每个齿板311上的所有卡瓦齿槽沿卡瓦座31轴向设置，且三个卡瓦齿槽呈三角形布置，每个卡瓦齿槽内部设有一个卡瓦齿32。卡瓦齿32为柱状结构，卡瓦齿32的外端面与卡瓦座31的轴线的夹角为10-60
°
。卡瓦齿32的外端面背向卡瓦座31设有齿板311的一端。外端面是指卡瓦齿32上与卡瓦齿槽的槽底面相对的面。该面与卡瓦座31的轴线有倾斜角，形成一个斜面，减小了卡瓦齿32与套筒之间的接触面积，加强了卡瓦齿32挤压进套筒的能力，使可溶的整体式卡瓦3的锚定能力更好。当然，卡瓦齿32的数量可根据受力和设计要求进行变动。将卡瓦齿槽均匀设置在齿板311上，即卡瓦齿32均匀设置在齿板311上，当齿板311受力张开时，卡瓦齿32更好的锚定入套筒中，卡瓦3的锚定效果更好。
88.相邻两个齿板311之间具有间隙33，间隙33沿卡瓦座31的轴向设置。具体的，间隙33包含间隙底部331和间隙颈部332，间隙底部331为应力孔。应力孔为腰形孔、正多边形孔、椭圆形或圆形孔。本实施例中，应力孔以圆形孔作为示例，间隙颈部332为条形槽。圆形的应力孔和条形槽的左端开口连通，条形槽的右端开口设置在靠近下接头4的一端。间隙颈部332的宽度小于间隙底部331的宽度。具体的，间隙颈部332的宽度为3-5mm，间隙底部331的宽度为间隙颈部332的宽度的3-5倍。卡座通过去掉现有技术中球座的锥体结构，保留下接头4并采用具有锚定功能和密封功能的一体式节箍23，依然能够将卡座坐封在套筒内壁。同时一体式节箍23能够配合封堵体实现井下封堵系统的封堵功能，如图6-7所示，采用封堵体封堵一体式节箍23时，其与封堵实施例1中的现有球座一样。封堵体的支撑段91为中空结构，能够减少形成全通径井筒时间，避免耽误油井投产时间，能够为油气井更早提供满足生产的通道。且封堵体相比现有技术的压裂球来看，其能够进入一体式节箍23的内部通道的内部进行封堵，实现了面封堵，封堵效果更好。封堵体能够从一体式节箍23的内壁支撑一体式节箍23并封堵一体式节箍23的内部通道，能够提高一体式节箍23在井内的承压能力，并提高封堵体对一体式节箍23的封堵效果。
89.卡座结构相对于现有的井下封堵共计其零部件更少，即封堵系统结构更少，便于加工。同时，由于封堵系统结构较少，封堵时，操作封堵系统封堵套筒更加方便，且安全性、可靠性更高。在封堵完成后，留在井下套筒内的结构更少，便于形成全通径井筒，为油气井更早提供满足生产的通道。因为卡座的材质并不限制，如采用可溶卡座时，即是便于封堵系统的溶解，能够减少井下封堵系统的溶解时间。采用不可溶卡座时，便于将封堵系统钻磨后从井内清除。进而避免耽误油井投产时间，节约施工成本，且能够减少井下的残留物，避免套筒堵塞。在井下套筒内径一定的情况下，因为去掉锥体结构，卡座的壁厚更薄，卡座的内部通道的尺寸更大，便于井液流动且利于井液返排，使压裂液或井内杂质返排效率高。同时能够增厚封堵体的封堵段9，提高封堵体对一体式节箍23的支撑能力，提高封堵系统的封堵安全性。
90.实施例3
91.本实施例提供一种封堵方法，参见图3-12，包括采用如实施例2的井下封堵系统；
包括坐封步骤和封堵步骤：
92.具体的，先将卡座组装完成，组装完成的卡座如图8所示，因卡座的结构件更少，能够节约卡座的组装时间，节约施工时间。
93.再执行坐封步骤，坐封步骤包含用于坐封井下封堵系统的卡座的可回收式膨胀锥，可回收式膨胀锥包括推筒5，推筒5的一端连接有坐封筒8，坐封筒8远离推筒5的一端的外壁用于适配抵接一体式节箍23的内壁，推筒5内沿轴向设有适配接头6和丢手杆7，丢手杆7一端连接适配接头6的一端、另一端用于连接卡座的下接头4。
94.具体的，先执行步骤：组装可回收式膨胀锥，组装完成的可回收式膨胀锥如图11所示。
95.然后执行坐封步骤的以下步骤：
96.步骤一：将丢手杆7的一端穿过一体式节箍23并可拆卸连接于下接头4，并使坐封筒8抵接于一体式节箍23的内壁，此时坐封筒8与一体式节箍23的配合端能够起到导向功能，便于将可回收式膨胀锥和卡座组装起来；
97.步骤二：将可回收式膨胀锥和卡座一起送至套筒内指定的坐封位置，准备对卡座进行坐封；
98.步骤三：对适配接头6施加向井外的作用力，同时使用推筒5对坐封筒8施加向井内的作用力；即是对下接头4产生向井外的拉力的同时，通过推筒5推动坐封筒8抵接一体式节箍23的内部，对一体式节箍23施加向井内的推力，此时在下接头4和坐封筒8对一体式节箍23的相对作用力下，坐封筒8远离推筒5的一端还能够对一体式节箍23的内壁形成支撑力，限制一体式节箍23的膨胀方向，能够避免一体式节箍23被破坏，即是避免密封环2和卡瓦3被破坏，能够保证卡座的坐封安全性。此时一体式节箍23沿坐封筒8的外壁移动，使一体式节箍23变形至其密封环2外壁接触套筒内壁，且使一体式节箍23的卡瓦3的卡瓦齿32锚定于套筒内壁，直至下接头4与丢手杆7分离且下接头4脱离一体式节箍23；
99.步骤四：回收可回收式膨胀锥，坐封筒8能够跟随推筒5一同退出井外，可进行回收利用，此时井下套筒只有坐封在套筒内壁的一体式节箍23以及掉落井底的下接头4，坐封施工完成。
100.在卡座坐封施工完成后，执行封堵步骤：将封堵体的封堵段9伸入已坐封的一体式节箍23内部，使封堵段9的外壁抵接于一体式节箍23的内壁，至封堵段9封堵一体式节箍23内部的通道，井下封堵完成。
101.本实施例中，封堵段9封堵一体式节箍23后的状态如图6-7所示。本实施例中，封堵体包括直筒段10和封堵段9，直筒段10的径向外径大于一体式节箍23内部尺寸，封堵段9包括支撑段91和导向段92。将封堵体的导向段92设置在下端，然后将封堵体投入井下套筒，封堵体的重心在封堵体的中心线上，且重心位于导向段92，使封堵体的导向段92和支撑段91靠近导向段92的一端均能够稳定的进入一体式节箍23内部，并通过封堵段9的支撑段91的外壁与一体式节箍23的内壁紧密贴合，实现封堵。
102.采用本实施例封堵方法对井下套筒进行封堵，通过操作可回收式膨胀锥坐封卡座，可回收式膨胀锥的坐封筒8能够从一体式节箍23内部进行支撑，对一体式节箍23的膨胀变形进行限位，使一体式节箍23沿径向朝外膨胀变形。能够稳定的将一体式节箍23坐封在井下套筒的指定位置处，保证后期封堵体能够安全的对一体式节箍23进行封堵。通过操作
封堵体进入已坐封的一体式节箍23内部进行封堵，协助一体式节箍23承压，能够稳定的封堵井层，提高封堵施工安全性，保证压裂改造作业施工安全进行。
103.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。