專利名稱：自形成球座式滑套的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種油氣井試油試采井下工具，具體講涉及一種水平井分段改造井下工具。
背景技術：
隨著石油勘探開發(fā)的進展，油氣井試油工藝不斷更新，鉆水平井已經成了獲得單井高產的優(yōu)選開采方式。同時對于非均質儲層改造越來越普遍和深入，現有的水平井改造一般是籠統(tǒng)改造，這種方式的弊端是不能對水平段進行均勻改造，改造效果差；或由于受到球座級差的限制，不能對水平段進行多級精細改造，改造效果仍不盡人意，由于受球座內徑的影響，施工的排量也會受到限制。目前一般在分層滑套內設置不同內徑的球座，然后投不同直徑的球去打開對應的滑套，分別實現對滑套所對應井段的酸壓或壓裂改造。對于采用3-1/2"油管的分段工藝， 最多可以分六級。而最小的一級球座內徑只有^mm,顯然這會影響改造施工的排量和產量， 對于長達一千多米的水平段僅能進行六段改造，單段平均長度二百米改造效果很不理想。

發(fā)明內容
經常時間研究發(fā)現，要解決的首要問題是如何保證滑套有比較大的內徑，采用相同直徑的球可以依次打開N個滑套，同時球在開采時不影響產量。本發(fā)明提供了一種自行成球座式滑套，所述自行成球座式滑套包括依次連接的上接頭1、開口環(huán)2、擋圈3、絲堵式滑鍵4、外筒5、滑套6、球座7、倒“V”型開口槽18、自鎖套 8、固定套9、空氣腔19、滑動芯軸10、剪切銷釘11、剪切銷釘孔16、承壓腔15和下接頭12。本發(fā)明提供的優(yōu)選自行成球座式滑套中，所述上接頭1和外筒5相連接，所述開口環(huán)2置于上接頭1內凹槽處。本發(fā)明提供的再一優(yōu)選自行成球座式滑套中，所述滑套6開有對稱的四個滑鍵槽 13、兩個銷釘半孔14，滑套6插入上接頭1，所述開口環(huán)2套在滑套6的凹槽處，所述絲堵式滑鍵4對準滑套6的滑鍵槽13并用螺紋固定在外筒5上。本發(fā)明提供的第三優(yōu)選自行成球座式滑套中，所述球座7和滑套6采用螺紋連接， 所述球座7和自鎖套8采用自鎖環(huán)19進行固定。本發(fā)明提供的第四優(yōu)選自行成球座式滑套中，所述固定套9與外筒5螺紋連接，所述固定套9內開有剪切銷釘孔16，所述剪切銷釘11同時插入固定套9和滑動芯軸10剪切銷釘孔16，對固定套9和滑動芯軸10進行連接，所述固定套9和滑動芯軸10分別設計有臺肩，臺肩上分別安裝有密封圈，固定套9和滑動芯軸10安裝固定后之間形成空氣腔17。本發(fā)明提供的第五優(yōu)選自行成球座式滑套中，所述滑動芯軸10上端設計有倒“V” 型開口槽18，倒“V”型開口槽18在自然狀態(tài)下直徑為65mm，倒“V”型開口槽18合攏后直徑為57mm，所述滑動芯軸10與自鎖套8螺紋連接，所述滑動芯軸10插入下接頭12，之間采用密封圈進行密封，使二者之間形成密閉的承壓腔15。
本發(fā)明提供的最優(yōu)選自行成球座式滑套中，所述下接頭12與固定套9采用螺紋連接，所述下接頭12與滑動芯軸10采用固定連接。一種井下感應壓力后形成球座的滑套，包括順序連接的上接頭1、開口環(huán)2、擋圈 3、絲堵式滑鍵4、剪切銷釘11、外筒5、滑套6、錐體座7、自鎖套8、固定套9、滑動芯軸10、 剪切銷釘11和下接頭12，所述開口環(huán)套在滑套凹槽處，所述滑套開有對稱四個滑鍵槽、兩個銷釘半孔，所述滑套插入上接頭，所述開口環(huán)置于上接頭內凹槽處，所述外筒和上接頭連接，所述絲堵式滑鍵對準環(huán)套滑鍵槽并用螺紋固定在外筒上，所述剪切銷釘11插入滑套銷釘半孔并用螺紋固定在外筒上，所述錐體座和滑套螺紋連接，所述滑動芯軸開有剪切銷釘孔，所述滑動芯軸上端設計有倒“V”形開口槽，所述固定套開有剪切銷釘孔，所述滑動芯軸插入固定套內，所述剪切銷釘11同時插入固定套和滑動芯軸剪切孔，對固定套和滑動芯軸進行連接，所述滑動芯軸插入下接頭，所述下接頭和固定套螺紋連接，所述自鎖套和滑動芯軸螺紋連接，所述固定套和外筒螺紋連接。本發(fā)明提供的技術方案，采用下接頭傳壓孔接受壓力，壓力作用在滑動芯軸承壓臺階，把固定套和滑動芯軸之間的銷釘剪斷，滑動芯軸滑向上運動，倒“V”形開口槽在球座內逐漸合攏形成內徑57mm圓環(huán)，此時自鎖套的棘爪或鎖環(huán)已經和球座的棘爪或開口槽實現嚙合，完成滑動芯軸和滑套的固定連接，在進行逐段改造時只需要投同樣的球，就可以完成所有水平段的改造施工。本發(fā)明提供的技術方案可以保證管柱相同的內徑，避免了投球操作失誤，使改造更加完善，本方案效率高、事故率低，使用方便。


圖一自動球座滑套起始狀態(tài)示意二自動生成球座滑套狀態(tài)示意三投球后，工具與外界連通示意四球座滑套A-A、B-B截面示意五球座生成后自鎖狀態(tài)示意圖附圖標記1-上接頭，2-開口環(huán)，3-擋圈，4-絲堵式滑鍵，5-外筒，6-滑套，7-球座，8-自鎖套，9-固定套，10-滑動芯軸，11-剪切銷釘，12-下接頭，13-滑鍵槽，14-銷釘半孔，15-承壓腔，16-剪切銷釘孔，17-空氣腔，18-倒“V”型開口槽，19-自鎖環(huán)。
具體實施例方式如圖一所示的上接頭1、開口環(huán)2、擋圈3、絲堵式滑鍵4、滑鍵槽13、外筒5、滑套6、 球座7、自鎖套8、固定套9、滑動芯軸10、剪切銷釘11和下接頭12接在一起的方式，完成球座自動生成的過程。具體工作過程是將上接頭1與外筒5、連接套9、下接頭12依次用螺紋連接，組成自動球座的外套；內部結構依次有滑套6、球座7、自鎖套8和滑動芯軸10，滑套6 —端插入上接頭內，另一端與球座7采用螺紋連接，滑動芯軸10前端的卡爪卡入球座7的喇叭口內， 與連接套9用剪切銷釘11固定在一起，自鎖套8與滑動芯軸10采用螺紋連接。上接頭1上有兩個密封圈槽和一個擋圈槽，其下端內部有一個臺階，防止滑套滑出；滑套6上端開有一圈開口環(huán)槽、兩個絲堵運動的長槽和固定兩個銷釘的圓槽，中部徑向均勻地開有6個出口孔，下端有與球座7連接的螺紋；外筒5上端有與上接頭連接的螺紋、 依次開有四個大小不等的絲堵孔，中部均勻開有6個相同的出液孔，孔的兩端各有兩個密封圈槽，以保證孔四周的密封性，其下端內部的臺階使球座剛好坐在臺階上，外端有與連接套9相連接的螺紋及密封圈槽；球座7上端開有密封槽和與滑套6連接的螺紋，下端有與自鎖套8相固定的鋸齒，內部有卡住滑動芯軸10的喇叭口 ；自鎖套8上端是開有6片相同的棘爪，內部有與球座固定的鋸齒，下部有與滑動芯軸10相連接的螺紋；滑動芯軸10上端有 6片均勻的錐形棘爪，棘爪上各有一個凸輪，棘爪下部是與自鎖套8相連接的螺紋，其下部有6個均勻分布的徑向剪切銷釘孔和兩個密封圈槽；連接套9相當于一個連接接頭，上端連接外筒，下端連接下接頭，都是螺紋連接，內表面與滑動芯軸形成很好的密閉空間；下接頭 12上端與連接套9用的母扣，下端的軸向位置打了一個小孔，內部有兩個密封圈槽。工作時，利用毛細管向下接頭12內小孔打壓(見圖一)，壓力達到能剪切剪切銷釘11時，剪斷剪切銷釘11，滑動芯軸10帶動自鎖套8向上運動，自鎖套8內的鋸齒與球座 7上的鋸齒嚙合在一起相互鎖定，由于外筒5內臺階的限制，使嚙合的球座7與自鎖套8都無法再向上運動，滑動芯軸10上部錐形棘爪卡入球座7的喇叭口內，形成自動球座(見圖二)。這時從上接頭進行投球，剪斷銷釘11 (見圖四)，推動滑套6向下運動，同時帶動球座 7、自鎖套8、滑動芯軸10—起向下運動，一直運動到固定套9內部的一個限位臺階上，這時它們的運動距離剛好與滑套6徑向六個孔和外筒5徑向六個孔的距離相等，所以滑套6徑向的六個孔剛好與外筒5徑向的六個孔相通，工具內部與外部連通，可以進行各項作業(yè)(見圖三)。圖五為球座生成后自鎖狀態(tài)。技術人員閱讀本申請說明書和實施例后可以進行種種變更或修改，但這些變更或修改均在申請待批的權利要求保護范圍之內。
權利要求
1.一種自行成球座式滑套，所述自行成球座式滑套包括依次連接的上接頭(1)、開口環(huán)(2)、擋圈(3)、絲堵式滑鍵(4)、外筒(5)、滑套(6)、球座(7)、倒“V”型開口槽(18)、自鎖套(8)、固定套(9)、空氣腔(19)、滑動芯軸(10)、剪切銷釘(11)、剪切銷釘孔(16)、承壓腔 (15)和下接頭(12)。
2.如權利要求1所述的一種自行成球座式滑套，其特征在于，所述上接頭(1)和外筒 (5)相連接，所述開口環(huán)(2)置于上接頭(1)內凹槽處。
3.如權利要求1或2所述的一種自行成球座式滑套，其特征在于，所述滑套(6)開有對稱的四個滑鍵槽(13)、兩個銷釘半孔(14)，滑套(6)插入上接頭(1)，所述開口環(huán)( 套在滑套(6)的凹槽處，所述絲堵式滑鍵(4)對準滑套(6)的滑鍵槽(1 并用螺紋固定在外筒 (5)上。
4.如權利要求3所述的一種自行成球座式滑套，其特征在于，所述球座(7)和滑套(6) 采用螺紋連接，所述球座(7)和自鎖套(8)采用自鎖環(huán)(19)進行固定。
5.如權利要求4所述的一種自行成球座式滑套，其特征在于，所述固定套(9)與外筒 (5)螺紋連接，所述固定套(9)內開有剪切銷釘孔(16)，所述剪切銷釘(11)同時插入固定套(9)和滑動芯軸(10)剪切銷釘孔(16)，對固定套(9)和滑動芯軸(10)進行連接，所述固定套(9)和滑動芯軸(10)分別設計有臺肩，臺肩上分別安裝有密封圈，固定套(9)和滑動芯軸(10)安裝固定后之間形成空氣腔(17)。
6.如權利要求5所述的一種自行成球座式滑套，其特征在于，所述滑動芯軸(10)上端設計有倒“V”型開口槽(18)，倒“V”型開口槽(18)在自然狀態(tài)下直徑為65mm，倒“V”型開口槽(18)合攏后直徑為57mm，所述滑動芯軸(10)與自鎖套(8)螺紋連接，所述滑動芯軸 (10)插入下接頭(12)，之間采用密封圈進行密封，使二者之間形成密閉的承壓腔(15)。
7.如權利要求6所述的一種自行成球座式滑套，其特征在于，所述下接頭(12)與固定套(9)采用螺紋連接，所述下接頭(1 與滑動芯軸(10)采用固定連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自行成球座式滑套，所述自行成球座式滑套包括依次連接的上接頭(1)、開口環(huán)(2)、擋圈(3)、絲堵式滑鍵(4)、外筒(5)、滑套(6)、球座(7)、倒“V”型開口槽(18)、自鎖套(8)、固定套(9)、空氣腔(19)、滑動芯軸(10)、剪切銷釘(11)、剪切銷釘孔(16)、承壓腔(15)和下接頭(12)。和現有技術比，本發(fā)明提供的技術方案可以保證管柱的相同的內徑，避免了投球操作失誤，使改造更加完善。效率高、事故率低，使用方便。
文檔編號E21B34/06GK102345452SQ20101024596
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權日2010年8月5日
發(fā)明者張福祥, 彭建新, 朱進府, 李志國, 楊向同, 王群琪 申請人:新疆華油油氣工程有限公司