本申请涉及油气田压裂作业井下工具技术领域，特别涉及一种卡瓦。
背景技术：
在油气井酸化压裂作业中经常用到井下桥塞密封井筒以保护非措施施工层，卡瓦是各种桥塞都必须配置锚定机构，其作用是负责将桥塞卡定悬于套管任何设计位置的内壁上，本申请涉及可溶桥塞的易钻卡瓦，该类卡瓦要求在完成作业后的短时间内掉落或者通过井下或者外加溶质将其溶解消失。
目前现有卡瓦的主要问题表现在卡瓦与可溶桥塞的锥体只有在装配状态下是面接触的，在可溶桥塞进行井下坐封作业时，卡瓦会沿所述锥体运动扩张，由于所述锥体的外径也来越大而卡瓦的内壁的弧度曲率不会发生变化，造成卡瓦和锥体不能共面，导致卡瓦和锥体由面接触变为线接触，使得卡瓦和锥体的局部接触应力过大，造成卡瓦部分嵌入锥体从而影响其相对锥体继续相对位移使卡瓦无法扩张到最大，并且造成卡瓦达不到压裂的高压要求。此外，目前现有卡瓦的多为分体式卡瓦，分体式卡瓦受材料和空间的限制导致其设计强度无法满足井下环境的受力要求，在井下套管变形导致可溶桥塞前进阻力较大且液压推动压力较高的情况下，分体式卡瓦易出现捆绑环中途断裂使卡瓦散开导致可溶桥塞卡在套管内壁无法继续下入也无法捞出，只有丢手后等待其溶解，造成很大的资源浪费和财产损失。
技术实现要素：
本申请的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种卡瓦。
为实现上述目的，本申请采用了如下技术方案：
一种卡瓦，包括卡瓦主体1，在所述卡瓦主体1上设有多个切割缝隙14，所述多个切割缝隙14将所述卡瓦主体1划分为多个卡瓦单体11，在每个所述切割缝隙14内设置有经由所述卡瓦主体1切割形成的连接部15，相邻两个所述卡瓦单体11通过所述连接部15相连接，在每个所述卡瓦单体11上分别设有内斜平面13，所述内斜平面13沿远离所述连接部15的方向延伸并向所述卡瓦主体1的端部倾斜设置。
可选的，在每个所述卡瓦单体11的外壁上分别设有用于卡定所述卡瓦主体1的卡瓦牙组件2。
可选的，所述卡瓦牙组件2包括多个牙块21，所述多个牙块21分别嵌入在所述卡瓦单体11的外壁上，所述多个牙块21之间的嵌入角度和嵌入深度分别相同，并且所述多个牙块21的顶部呈共圆柱面设置。
可选的，在每个所述卡瓦单体11的侧壁上通过切割缝隙14形成有切割面16，相邻两个所述切割面16之间通过所述连接部15相连接。
可选的，每个所述内斜平面13与所述卡瓦主体1的轴线的夹角相同。
可选的，所述卡瓦主体1包括八个切割缝隙14从而将所述卡瓦主体1划分为八个卡瓦单体11。
可选的，所述卡瓦主体1为一体成型结构。
本申请还提供一种卡瓦的制造方法，包括以下步骤：
s1、将待加工的工件进行加工，得到所述卡瓦主体1；
s2、在所述卡瓦主体1的外壁上进行划线，得到多个切割线；
s3、在所述卡瓦主体1的外壁上加工出多个用于安装所述牙块21的牙柱孔；
s4、沿所述多个切割线对所述卡瓦主体1进行切割，保留下来的所述卡瓦主体1的剩余结构形成所述连接部15；
s5、对所述卡瓦主体1进行切割，得到多个所述内斜平面13，形成多个所述卡瓦单体11；
s6、将多个所述牙块21分别嵌入对应的所述牙柱孔内并粘接，得到如上所述的卡瓦。
可选的，所述步骤s1包括：
s101、根据预设的尺寸获取对应的待加工件；
s102、通过车削的方式对所述待加工件进行加工，得到圆环形状的卡瓦主体1。
可选的，所述步骤s2包括：
s201、沿所述卡瓦主体1的表面划出多条封闭的切割线，从而将所述圆环形状的卡瓦主体1划分为多个卡瓦单体11；
s202、在所述圆环形状的卡瓦主体1的外壁上划出所述牙柱孔的排列定位线。
可选的，所述步骤s4包括：
s401、在所述卡瓦主体1的外壁上分别沿每条所述切割线向所述卡瓦主体1的轴线方向切割预设的深度；
s402、在所述卡瓦主体1的内壁上分别沿每条所述切割线向所述卡瓦主体1的外壁方向切割预设的深度；
s403、从所述卡瓦主体1的两端分别沿每条所述切割线向所述卡瓦主体1的中心线方向切割预设的深度；
s404、所述卡瓦主体1在所述切割缝隙14内剩余的部分形成所述连接部15。
可选的，所述步骤s5包括：
步骤s501、将卡瓦主体固定在线切割机床的夹具上；
步骤s502、将所述线切割机床的电极丝从所述卡瓦主体1的中心孔内穿过；
步骤s503、调整所述卡瓦主体1使所述电极丝进入任一所述卡瓦单体11一侧的所述切割缝隙14内，并使所述电极丝与所述卡瓦主体1的轴线之间形成预设的夹角；
步骤s504、将所述卡瓦主体1沿垂直于所述电极丝的方向向所述卡瓦单体11另一侧的所述切割缝隙14平移，通过所述电极丝对所述卡瓦单体11进行切割形成切割倾斜面12，且所述卡瓦主体1的最大行程为所述电极丝与所述卡瓦单体11另一侧的所述切割缝隙14相交的位置；
步骤s505、调整所述卡瓦主体1的位置使所述电极丝进入所述卡瓦单体11另一侧的所述切割缝隙14内，并使所述电极丝与所述切割倾斜面12共面；
步骤s506、将所述卡瓦主体1沿所述切割倾斜面12向所述卡瓦单体11一侧的所述切割缝隙14平移，使所述切割倾斜面12形成完整的所述内斜平面13，且所述卡瓦主体1的最大行程为所述切割倾斜面12与所述卡瓦单体11一侧的所述切割缝隙14的交线的位置；
步骤s507、重复步骤s503至步骤s506，直到完成全部所述卡瓦单体11的切割，形成多个所述卡瓦单体11。
可选的，所述多个牙块21之间的嵌入角度和嵌入深度分别相同，且所述多个牙块21的顶部呈共圆柱面设置。
可选的，所述卡瓦主体1包括八个切割线从而将所述卡瓦主体1划分为八个卡瓦单体11。
可选的，所述卡瓦主体1为一体成型结构。
本申请的卡瓦通过在卡瓦本体上设置多个切割缝隙，从而将所述卡瓦主体划分为多个卡瓦单体，在每个所述切割缝隙内设置有经由所述卡瓦主体切割形成的连接部，使得相邻两个所述卡瓦单体通过所述连接部相连接，避免了分体式卡瓦在下井过程出现遇阻散架而无法继续下入的问题，保证了可溶桥塞能够顺利下井到设计位置，同时，通过在每个所述卡瓦单体上分别设置内斜平面，使得卡瓦在扩张时始终保持与锥体面接触，从而提高了卡瓦承压能力，满足了井下环境的受力要求，实现无需捆绑的内斜面整体开裂式易钻可溶桥塞卡瓦。
附图说明
图1是本申请实施例提供的卡瓦的整体结构示意图；
图2是本申请实施例提供的卡瓦的侧视图；
图3是本申请实施例提供的单体卡瓦的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的卡瓦的剖视图；
图5是本申请实施例提供的卡瓦的工作过程示意图；
图6是本申请实施例提供的卡瓦的另一工作过程示意图；
图7是本申请实施例提供的卡瓦的制造方法流程图；
图8是本申请实施例提供的卡瓦的俯视图。
附图标记
1-卡瓦主体，2-卡瓦牙组件，21-牙块，3-锥体，31-外斜平面，4-芯轴，5-套管，11-卡瓦单体，12-切割倾斜面，13-内斜平面，14-切割缝隙，15-连接部，16-切割面。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式进行描述。
在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
本申请提供一种卡瓦，如图1所示，包括卡瓦主体1，在所述卡瓦主体1上设有多个切割缝隙14，所述多个切割缝隙14将所述卡瓦主体1划分为多个卡瓦单体11，在每个所述切割缝隙14内设置有经由所述卡瓦主体1切割形成的连接部15，相邻两个所述卡瓦单体11通过所述连接部15相连接，在每个所述卡瓦单体11上分别设有内斜平面13，所述内斜平面13沿远离所述连接部15的方向延伸并向所述卡瓦主体1的端部倾斜设置。本申请的卡瓦在工作时，所述卡瓦本体1沿可溶桥塞的锥体3的外斜平面31径向扩张，所述内斜平面13与可溶桥塞的锥体3始终保持面接触，并当作用在所述连接部15上的扩张力大于所述连接部15的设计应力的情况下，所述卡瓦主体1沿所述连接部15开裂形成多个独立的所述卡瓦单体11并实现其卡定作用。
本申请通过在卡瓦本体1上设置多个切割缝隙14，从而将所述卡瓦主体1划分为多个卡瓦单体11，在每个所述切割缝隙14内设置有经由所述卡瓦主体1切割形成的连接部15，使得相邻两个所述卡瓦单体11通过所述连接部15相连接，避免了分体式卡瓦在下井过程出现遇阻散架而无法继续下入的问题，保证了可溶桥塞能够顺利下井到设计位置，同时，通过在每个所述卡瓦单体11上分别设置内斜平面13，使得卡瓦在扩张时始终保持与锥体3面接触，从而提高了卡瓦承压能力，满足了井下环境的受力要求，实现无需捆绑的内斜面整体开裂式易钻可溶桥塞卡瓦。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，在每个所述卡瓦单体11的外壁上分别设有用于卡定所述卡瓦主体1的卡瓦牙组件2。
在上述实施例中，所述卡瓦牙组件2包括多个牙块21，所述多个牙块21分别嵌入在所述卡瓦单体11的外壁上并按照预设的角度、直径数量以及排列方式进行布置，所述多个牙块21之间的嵌入角度和嵌入深度分别相同，并且所述多个牙块21的顶部呈共圆柱面设置。
可选的，所述牙块21可以是硬质合金或高强度陶瓷。
本申请通过在每个所述卡瓦单体11的外壁上分别设有用于卡定所述卡瓦主体1的卡瓦牙组件2，保证了本申请的卡瓦的卡定性能，形成了一种新型易钻或可溶桥塞整体卡瓦。
在本申请的另一个实施例中，如图1和3所示，在每个所述卡瓦单体11的侧壁上通过切割缝隙14形成有切割面16，所述切割面16由从所述卡瓦主体1的内壁、外壁以及两端四个方向上形成的四个切割面组成，所述四个切割包围并保留下来的未切割的所述卡瓦主体1的部分为所述连接部15，即相邻两个所述切割面16之间通过所述连接部15相连接。
在本申请的另一个实施例中，如图4所示，本申请的卡瓦主体1可以是圆环形状，多个所述内斜平面13沿所述卡瓦主体1的内壁呈放射状对称分布，每个所述内斜平面13与所述卡瓦主体1的轴线的夹角相同，沿所述内斜平面13的一端垂直于所述卡瓦主体1的轴线的任何平面切开，其截面均为一个正多边形。
可选的，所述卡瓦主体1包括八个切割缝隙14从而将所述卡瓦主体1划分为八个卡瓦单体11；每个所述内斜平面13与所述卡瓦主体1的轴线的夹角可以是20°。
可选的，所述卡瓦主体1为一体成型结构。
在本申请的一个应用实施例如图5和图6所示，所述可溶桥塞包括芯轴4和套装在所述芯轴4上的锥体3，本申请的卡瓦本体1套装在所述芯轴4并与所述锥体3相抵接，所述卡瓦本体1的内斜平面13与所述锥体的外斜平面31接触配合。当所述可溶桥塞位于井下设计位置时，所述可溶桥塞在燃料燃烧产生或者液压产生的外力作用下，推动所述锥体3的外斜平面31沿所述卡瓦主体1的内斜平面13轴向相互靠拢且径向扩张，使所述锥体3对所述卡瓦主体1产生扩张力，当这个扩张力大小达到所述卡瓦主体1的连接部15设计的最大应力值的情况下，所述连接部15开裂使得每块卡瓦单体11沿各自的所在的外斜平面31继续等速等距继续扩张，直至所述卡瓦牙组件2咬合嵌入在施工井套管5的内壁中无法继续扩张时完成卡定作用。此外，在所述卡瓦主体1选择了可溶材料的情况下，在完成施工后几天内所述卡瓦主体1可以和所述可溶桥塞一同溶解消失，所述卡瓦牙组件2随后期的反洗井反排出井完成使命。本申请的卡瓦主体1根据需要选择易钻或者可溶材料用于保证卡瓦的易钻性或者可溶性，本申请的卡瓦牙组件2采用高强度材料用于保证卡瓦的卡定性能。
本申请通过设置具有较大接触面积的内斜平面13与高强度的卡瓦牙组件2，使得本申请的卡瓦承压高，在整体加工下井过程遇阻不易开裂，易钻磨处理或者直接溶掉，适用于多层多段的多级压裂等措施用桥塞的配套适用，特别适用于水平井压裂射孔完井连作工艺配套工具可溶桥塞的卡瓦，完成施工后，无需打捞钻磨处理，使可溶桥塞承压指标更高，提高了可溶桥塞的可靠性和成功率。
本申请还提供一种卡瓦的制造方法，如图7所示，包括以下步骤：
s1、将待加工的工件进行加工，得到所述卡瓦主体1。
s2、在所述卡瓦主体1的外壁上进行划线，得到多个切割线。
s3、在所述卡瓦主体1的外壁上加工出多个用于安装所述牙块21的牙柱孔。
所述牙柱孔与所述牙块21为过盈配合，所述牙柱孔最深处的深度与所述牙块21的高度相同。
s4、沿所述多个切割线对所述卡瓦主体1进行切割，保留下来的所述卡瓦主体1的剩余结构形成所述连接部15。
s5、对所述卡瓦主体1进行切割，得到多个所述内斜平面13，形成多个所述卡瓦单体11。
s6、将多个所述牙块21分别嵌入对应的所述牙柱孔内并粘接，得到本申请的卡瓦。
在本申请一个实施例中，所述步骤s1包括步骤s101至步骤s102：
s101、根据预设的尺寸获取对应的待加工件。
按照预设的尺寸或图纸进行下料，并留出足够的加工余料。
s102、通过车削的方式对所述待加工件进行加工，得到圆环形状的卡瓦主体1。
按照尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求通过车削的方式对所述待加工件进行加工，得到圆环形状的卡瓦主体1。
在本申请一个实施例中，所述步骤s2包括步骤s201至步骤s202：
s201、沿所述卡瓦主体1的表面划出多条封闭的切割线，从而将所述圆环形状的卡瓦主体1划分为多个卡瓦单体11。
按照预设的位置或图纸在每个切口的位置处划出切割线，每条所述切割线围绕所述卡瓦主体1的表面形成一个封闭平面，每个所述封闭平面均与所述卡瓦主体1的轴线呈共面设置。
s202、在所述圆环形状的卡瓦主体1的外壁上划出所述牙柱孔的排列定位线。
在本申请一个实施例中，所述步骤s4包括步骤s401至步骤s404：
s401、在所述卡瓦主体1的外壁上分别沿每条所述切割线向所述卡瓦主体1的轴线方向切割预设的深度。
s402、在所述卡瓦主体1的内壁上分别沿每条所述切割线向所述卡瓦主体1的外壁方向切割预设的深度。
s403、从所述卡瓦主体1的两端分别沿每条所述切割线向所述卡瓦主体1的中心线方向切割预设的深度。
s404、所述卡瓦主体1在所述切割缝隙14内剩余的部分形成所述连接部15。
在本申请一个实施例中，如图8所示，所述步骤s5包括s501至步骤s506：
步骤s501、将卡瓦主体固定在线切割机床的夹具上。
步骤s502、将所述线切割机床的电极丝从所述卡瓦主体1的中心孔内穿过。
步骤s503、调整所述卡瓦主体1使所述电极丝进入任一所述卡瓦单体11一侧的所述切割缝隙14内，并使所述电极丝与所述卡瓦主体1的轴线之间形成预设的夹角。
步骤s504、将所述卡瓦主体1沿垂直于所述电极丝的方向向所述卡瓦单体11另一侧的所述切割缝隙14平移，通过所述电极丝对所述卡瓦单体11进行切割形成切割倾斜面12，且所述卡瓦主体1的最大行程为所述电极丝与所述卡瓦单体11另一侧的所述切割缝隙14相交的位置。
步骤s505、调整所述卡瓦主体1的位置使所述电极丝进入所述卡瓦单体11另一侧的所述切割缝隙14内，并使所述电极丝与所述切割倾斜面12共面。
步骤s506、将所述卡瓦主体1沿所述切割倾斜面12向所述卡瓦单体11一侧的所述切割缝隙14平移，使所述切割倾斜面12形成完整的所述内斜平面13，且所述卡瓦主体1的最大行程为所述切割倾斜面12与所述卡瓦单体11一侧的所述切割缝隙14的交线的位置。
步骤s507、重复步骤s503至步骤s506，直到完成全部所述卡瓦单体11的切割，形成多个所述卡瓦单体11。
为了方便后续的加工，在进行下一个卡瓦单体11的切割时，应优先考虑待切割的卡瓦单体11相邻的卡瓦单体11为已经切割完毕的卡瓦单体11。
可选的，所述多个牙块21之间的嵌入角度和嵌入深度分别相同，且所述多个牙块21的顶部呈共圆柱面设置。
可选的，所述卡瓦主体1包括八个切割线从而将所述卡瓦主体1划分为八个卡瓦单体11。
可选的，所述卡瓦主体1为一体成型结构。
本申请的制造方法从工艺上支持和实现了在卡瓦主体1上加工所述连接部15和多个所述内斜平面13，实现了无需捆绑的内斜面整体开裂式易钻可溶桥塞卡瓦。
上面结合附图对本申请优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请构思的前提下做出各种变化。
1.一种卡瓦，其特征在于，包括卡瓦主体(1)，在所述卡瓦主体(1)上设有多个切割缝隙(14)，所述多个切割缝隙(14)将所述卡瓦主体(1)划分为多个卡瓦单体(11)，在每个所述切割缝隙(14)内设置有经由所述卡瓦主体(1)切割形成的连接部(15)，相邻两个所述卡瓦单体(11)通过所述连接部(15)相连接，在每个所述卡瓦单体(11)上分别设有内斜平面(13)，所述内斜平面(13)沿远离所述连接部(15)的方向延伸并向所述卡瓦主体(1)的端部倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的卡瓦，其特征在于，在每个所述卡瓦单体(11)的外壁上分别设有用于卡定所述卡瓦主体(1)的卡瓦牙组件(2)。
3.根据权利要求2所述的卡瓦，其特征在于，所述卡瓦牙组件(2)包括多个牙块(21)，所述多个牙块(21)分别嵌入在所述卡瓦单体(11)的外壁上，所述多个牙块(21)之间的嵌入角度和嵌入深度分别相同，并且所述多个牙块(21)的顶部呈共圆柱面设置。
4.根据权利要求1所述的卡瓦，其特征在于，在每个所述卡瓦单体(11)的侧壁上通过切割缝隙(14)形成有切割面(16)，相邻两个所述切割面(16)之间通过所述连接部(15)相连接。
5.根据权利要求1所述的卡瓦，其特征在于，每个所述内斜平面(13)与所述卡瓦主体(1)的轴线的夹角相同。
6.根据权利要求1或5所述的卡瓦，其特征在于，所述卡瓦主体(1)包括八个切割缝隙(14)从而将所述卡瓦主体(1)划分为八个卡瓦单体(11)。
7.根据权利要求1至5任一项所述的卡瓦，其特征在于，所述卡瓦主体(1)为一体成型结构。
技术总结