一種彈性壓裂球座的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于油田采氣技術領域，具體涉及一種彈性壓裂球座，適用于油氣井無限級逐段壓裂改造。
【背景技術】
[0002]目前依靠投球方式實現(xiàn)無限級壓裂的工具主要有無限級壓裂滑套、投球式復合橋塞?；浊蜃男纬芍饕强恳簤褐鸺壭纬?，實踐表明，在井下此類工具可靠性較低，經常存在球座無法形成的現(xiàn)象。而投球式復合橋塞由于其內通徑較小，油氣井生產后期修井作業(yè)時不能通過管柱，需要鉆磨施工，作業(yè)周期長、成本高。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中工具機械結構復雜、可靠性低以及作業(yè)周期長、施工復雜等問題。
[0004]為此，本發(fā)明提供了一種彈性壓裂球座，包括工作筒，工作筒的內壁上設有臺階面，臺階面上端的工作筒的內壁直徑大于臺階面下端的工作筒的內壁直徑；
所述工作筒內設有與工作筒同軸的彈性環(huán)，彈性環(huán)內設有與彈性環(huán)同軸的球座分片組，彈性環(huán)與球座分片組之間通過沉頭螺釘固定連接，彈性環(huán)與球座分片組組成一個沿軸向開設有缺口的圓筒體。
[0005]所述彈性環(huán)的形狀為C型環(huán)，球座分片組的形狀與彈性環(huán)的形狀一致，且球座分片組是由多個球座分片沿彈性環(huán)的內壁圍繞組成，彈性環(huán)的內徑與球座分片組的外徑一致。
[0006]所述彈性環(huán)的外壁上開設有與內壁連通的用于放置沉頭螺釘的第一通孔，第一通孔的中心軸線垂直于彈性環(huán)的中心軸線，且第一通孔沿彈性環(huán)的周向均勻設置；
球座分片組的外壁上開設有與第一通孔對應的用于放置沉頭螺釘的第二通孔，且第二通孔的中心軸線與第一通孔的中心軸線重合。
[0007]所述球座分片的橫截面為扇形，縱截面為矩形，且球座分片的軸向長度與彈性環(huán)的軸向長度一致。
[0008]所述每個球座分片上至少有一個第二通孔，且第二通孔位于球座分片的中心位置處。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種彈性壓裂球座，在彈性環(huán)的外壁受約束的條件下可以卷曲，外壁約束解除后可以依靠彈性回彈形成球座，結構簡單，同時，由于彈性壓裂球座可以卷曲，使得其可以通過較小內徑通道，進而實現(xiàn)反復多次投送，另外，與傳統(tǒng)的壓裂復合橋塞相比，本發(fā)明提供的彈性壓裂球座沒有卡瓦和膠筒，依靠臺階配合實現(xiàn)軸向錨定，依靠金屬密封實現(xiàn)層段間封隔。
[0010]以下將結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0011]圖1是彈性壓裂球座的結構示意圖。
[0012]圖2是圖1中B處的局部放大示意圖。
[0013]圖3是組成彈性壓裂球座的彈性環(huán)、球座分片的組合示意圖。
[0014]圖4是圖3中沿A-A方向的剖面示意圖。
[0015]圖5是彈性環(huán)的左視圖。
[0016]圖6是彈性壓裂球座卷曲后的示意圖。
[0017]附圖標記說明:1、彈性環(huán)；2、沉頭螺釘；3、球座分片；4、工作筒；401、臺階面；5、球座分片組；6、第一通孔；7、第二通孔。
【具體實施方式】
[0018]以下將結合附圖進一步對本發(fā)明提供的彈性壓裂球座作詳細的說明。
[0019]實施例1:
如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種彈性壓裂球座，一種彈性壓裂球座，包括工作筒4，工作筒4的內壁上設有臺階面401，臺階面401上端的工作筒4的內壁直徑大于臺階面401下端的工作筒4的內壁直徑；
所述工作筒4內設有與工作筒4同軸的彈性環(huán)1，彈性環(huán)I內設有與彈性環(huán)I同軸的球座分片組5，彈性環(huán)I與球座分片組5之間通過沉頭螺釘2固定連接，彈性環(huán)I與球座分片組5組成一個沿軸向開設有缺口的圓筒體。
[0020]具體的，如圖4、圖5所示，彈性環(huán)I和球座分片組5組成一個C型薄壁圓筒，壁厚
1.5mm，長80mm，自由外徑是120mm，彈性環(huán)I的外壁在受到外力擠壓時，可以向內卷曲，如圖6所示，由于球座分片組5與彈性環(huán)I是固定連接，因此，彈性環(huán)I在卷曲時，球座分片組5與處于卷曲狀態(tài)，卷曲后，彈性環(huán)I與球座分片組5組成的圓筒體的直徑變小，使得整個圓筒體可以通過較小的內徑通道，即可以從臺階面401上端進入臺階面401下端，從而實現(xiàn)反復多次投送，臺階面401用于支撐固定球座分片組5的下端。
[0021]臺階面401以上工作筒4的直徑是120mm，臺階面401以下工作筒4的直徑是108mmo
[0022]工作筒4是一個上端有5.5in套管母螺紋、下端有5.5in套管公螺紋的圓筒體，套管連接若干個工作筒4下井，工作筒4的具體個數取決于壓裂段數，電纜射孔工具的下端連接坐封工具和彈性壓裂球座，水力泵送到位后，啟動坐封工具，將彈性環(huán)I和球座分片組5推送到套管內，此時彈性環(huán)I和球座分片組5依靠彈性回彈。
[0023]控制射孔工具串進行拖動多簇射孔后，起出電纜射孔工具和坐封工具。
[0024]地面投可溶球，水力泵送可溶球到彈性壓裂球座上部，由于節(jié)流作用可溶球會推動彈性壓裂球座繼續(xù)向前移動直至工作筒4的臺階面401處停止，此時可溶球、工作筒4、彈性壓裂球座三者之間形成金屬密封。
[0025]套管泵注逐級壓裂，壓后排液，可溶球逐步分解，生產時井筒保持108mm大通徑。
[0026]實施例2:
在實施例1的基礎上，如圖4、圖5、圖6所示，所述彈性環(huán)I的形狀為C型環(huán)，球座分片組5的形狀與彈性環(huán)I的形狀一致，且球座分片組5是由多個球座分片3沿彈性環(huán)I的內壁圍繞組成，彈性環(huán)I的內徑與球座分片組5的外徑一致。且彈性環(huán)I與球座分片組5的形狀為可同時收縮和擴張的C型環(huán)。在彈性環(huán)I的外壁受約束的條件下彈性環(huán)I與球座分片組5可以卷曲，外壁約束解除后可以依靠彈性回彈形成球座，結構簡單，同時，由于彈性壓裂球座可以卷曲，使得其可以通過較小內徑通道，進而實現(xiàn)反復多次投送。
[0027]實施例3:
在實施例1的基礎上，如圖3所示，所述彈性環(huán)I的外壁上開設有與內壁連通的用于放置沉頭螺釘2的第一通孔6，第一通孔6的中心軸線垂直于彈性環(huán)I的中心軸線，且第一通孔6沿彈性環(huán)I的周向均勻設置；球座分片組5的外壁上開設有與第一通孔6對應的用于放置沉頭螺釘2的第二通孔7，且第二通孔7的中心軸線與第一通孔6的中心軸線重合。
[0028]沉頭螺釘2穿過第一通孔6和第二通孔7，將彈性環(huán)I與球座分片3連接，以達到彈性環(huán)I與球座分片3同收縮和擴張的目的，進而實現(xiàn)反復多次投送。
[0029]需要特別說明的是，第一通孔6呈喇叭形，以使沉頭螺釘2可以順利穿過，且相鄰兩個第一通孔6的距離一定，以保證彈性環(huán)I在受力時可以均勻受力。
[0030]實施例4:
在實施例1或者實施例2的基礎上，如圖3所示，所述球座分片3的橫截面為扇形，縱截面為矩形，且球座分片3的軸向長度與彈性環(huán)I的軸向長度一致。
[0031]需要特別說明的是，球座分片3是一個圓弧形長條狀部件，球座分片3的徑向厚度是4.5mm，外圓弧半徑是58.5mm，外圓弧長36.74mm，內圓弧長33.9mm，球座分片3上端內弧長一側是一個25。的倒角斜面，該倒角斜面用于和壓裂球的球面配合密封。
[0032]實施例5:
在實施例2的基礎上，所述每個球座分片3上至少有一個第二通孔7，且第二通孔7位于球座分片3的中心位置處。
[0033]作為優(yōu)選，球座分片3沿其中軸線至上而下分布兩個第二通孔7，相應的，第一通孔6沿彈性環(huán)I的軸向至上而下也設置有兩個，且第一通孔6呈喇叭形，即彈性環(huán)I或者球座分片組5上有兩圈第一通孔6或者第二通孔7，每圈第一通孔6或者第二通孔7有6~10個，本發(fā)明所示圖中為10個。
[0034]本發(fā)明提供的這種彈性壓裂球座，在彈性環(huán)的外壁受約束的條件下可以卷曲，夕卜壁約束解除后可以依靠彈性回彈形成球座，結構簡單，同時，由于彈性壓裂球座可以卷曲，使得其可以通過較小內徑通道，進而實現(xiàn)反復多次投送，另外，與傳統(tǒng)的壓裂復合橋塞相比，本發(fā)明提供的彈性壓裂球座沒有卡瓦和膠筒，依靠臺階配合實現(xiàn)軸向錨定，依靠金屬密封實現(xiàn)層段間封隔。
[0035]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業(yè)的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一一敘述。
【主權項】
1.一種彈性壓裂球座，包括工作筒(4)，其特征在于:工作筒(4)的內壁上設有臺階面(401)，臺階面(401)上端的工作筒(4)的內壁直徑大于臺階面(401)下端的工作筒(4)的內壁直徑； 所述工作筒(4)內設有與工作筒(4)同軸的彈性環(huán)(I)，彈性環(huán)(I)內設有與彈性環(huán)(I)同軸的球座分片組(5)，彈性環(huán)(I)與球座分片組(5)之間通過沉頭螺釘(2)固定連接，彈性環(huán)(I)與球座分片組(5 )組成一個沿軸向開設有缺口的圓筒體。2.如權利要求1所述的一種彈性壓裂球座，其特征在于:所述彈性環(huán)(I)的形狀為C型環(huán)，球座分片組(5)的形狀與彈性環(huán)(I)的形狀一致，且球座分片組(5)是由多個球座分片(3)沿彈性環(huán)(I)的內壁圍繞組成，彈性環(huán)(I)的內徑與球座分片組(5)的外徑一致。3.如權利要求1所述的一種彈性壓裂球座，其特征在于:所述彈性環(huán)(I)的外壁上開設有與內壁連通的用于放置沉頭螺釘(2)的第一通孔(6)，第一通孔(6)的中心軸線垂直于彈性環(huán)(I)的中心軸線，且第一通孔(6)沿彈性環(huán)(I)的周向均勻設置； 球座分片組(5)的外壁上開設有與第一通孔(6)對應的用于放置沉頭螺釘(2)的第二通孔(7)，且第二通孔(7)的中心軸線與第一通孔(6)的中心軸線重合。4.如權利要求1或2所述的一種彈性壓裂球座，其特征在于:所述球座分片(3)的橫截面為扇形，縱截面為矩形，且球座分片(3)的軸向長度與彈性環(huán)(I)的軸向長度一致。5.如權利要求2所述的一種彈性壓裂球座，其特征在于:所述每個球座分片(3)上至少有一個第二通孔(7 )，且第二通孔(7 )位于球座分片(3 )的中心位置處。
【專利摘要】本發(fā)明提供了彈性壓裂球座，包括工作筒，工作筒的內壁上設有臺階面，所述工作筒內設有與工作筒同軸的彈性環(huán)，彈性環(huán)內設有與彈性環(huán)同軸的球座分片組，彈性環(huán)與球座分片組之間通過沉頭螺釘固定連接，彈性環(huán)與球座分片組組成一個沿軸向開設有缺口的圓筒體。本發(fā)明提供的彈性壓裂球座，在彈性環(huán)的外壁受約束的條件下可以卷曲，外壁約束解除后可以依靠彈性回彈形成球座，結構簡單，由于彈性壓裂球座可以卷曲，使得其可以通過較小內徑通道，進而實現(xiàn)反復多次投送，另外，與傳統(tǒng)的壓裂復合橋塞相比，本發(fā)明提供的彈性壓裂球座沒有卡瓦和膠筒，依靠臺階配合實現(xiàn)軸向錨定，依靠金屬密封實現(xiàn)層段間封隔。
【IPC分類】E21B43/26
【公開號】CN104975835
【申請?zhí)枴緾N201510318419
【發(fā)明人】任國富, 趙振峰, 趙粉霞, 王效明, 馮長青, 劉江波, 郭思文, 張雄濤
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月11日