投球打開式滑套的球座、其制造方法以及滑套的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油和天然氣勘探領(lǐng)域，特別涉及投球打開式滑套的球座。本發(fā)明還涉及這種球座的制造方法和包括這種球座的滑套。
【背景技術(shù)】
[0002]滑套式分段壓裂技術(shù)是一項(xiàng)重要的油藏儲(chǔ)層改造技術(shù)，廣泛應(yīng)用于頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)油氣資源的儲(chǔ)層改造施工中。這種壓裂技術(shù)是通過由投球打開式滑套、封隔器、憋壓球等工具來實(shí)現(xiàn)的，其中投球打開式滑套是這種壓裂技術(shù)中的核心裝置，其結(jié)構(gòu)式是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。
[0003]投球打開式滑套的工作原理是在井口投放憋壓球，憋壓球會(huì)運(yùn)動(dòng)到滑套內(nèi)并與滑套內(nèi)的球座形成密封，實(shí)現(xiàn)憋壓。當(dāng)憋壓達(dá)到一定值時(shí)，剪斷剪釘，滑套外筒上的壓裂孔開啟，從而建立壓裂通道。
[0004]為了能夠正常采出，在壓裂結(jié)束后，需要將滑套內(nèi)的球座鉆除。鉆除操作延長了壓裂施工的時(shí)間，并且會(huì)帶來施工風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要一種不需要鉆除球座的滑套。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種投球打開式滑套的球座。在井內(nèi)液體環(huán)境中這種球座的可快速自行脫落，從而避免了鉆除球座。本發(fā)明還涉及這種球座的制造方法和包括這種球座的滑套。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種投球打開式滑套的球座，包括筒狀本體和安裝在筒狀本體內(nèi)的承壓套，承壓套包括覆蓋式貼合筒狀本體的內(nèi)表面的主體，筒狀本體的耐腐蝕性比承壓套的耐腐蝕性差。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的球座，由于筒狀本體的耐腐蝕性較差，因此在壓裂施工完成之后，筒狀本體會(huì)在井內(nèi)液體環(huán)境中被快速腐蝕而坍塌，承壓套也就會(huì)落到井底。這樣整個(gè)球座就自行消失了而不會(huì)阻礙流體的流動(dòng)，這避免了鉆除球座。此外，承壓套的耐腐蝕性較好也使得，在壓裂施工過程中能防止承壓套上的用于承載憋壓球的密封面被破壞，從而保證了球座或承壓套與憋壓球之間的密封接觸。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，承壓套還包括覆蓋筒狀本體的上游端面的頂板，頂板與主體相連。在憋壓球到達(dá)球座時(shí)，僅會(huì)與承壓套發(fā)生撞擊，從而承壓套對(duì)球座整體產(chǎn)生了保護(hù)作用。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，承壓套由多個(gè)相同的承壓套單體周向拼接而成。這種制備承壓套的方法能夠方便地制備大尺寸的承壓套。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，筒狀本體的內(nèi)徑從上游到下游逐漸減小，每個(gè)承壓套單體的外表面均與筒狀本體的內(nèi)表面相匹配。在憋壓期間，在壓力作用下這些拼接的承壓套單體會(huì)相對(duì)于筒狀本體略微朝向下游運(yùn)動(dòng)，使得相鄰的承壓套單體之間的更加緊密地接觸，這有助于在高施工壓力下形成有效地密封。此外，在筒狀主體被徹底腐蝕掉之后，承壓套也就會(huì)相應(yīng)地瓦解成承壓套單體并掉落，由此避免了承壓套對(duì)井內(nèi)流體產(chǎn)生阻礙作用。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，在每一個(gè)承壓套單體的外表面上構(gòu)造有第一限位件，在筒狀本體的內(nèi)表面上構(gòu)造有與第一限位件配合的第二限位件。第一限位件和第二限位件可對(duì)承壓套單體起到額外的支撐作用和定位作用，使得將承壓套單體能夠穩(wěn)定地處于筒狀本體上。此外，這些第一限位件和第二限位件還對(duì)承壓套單體的裝配起到引導(dǎo)作用，這使得球座的裝配更方便。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，第一限位件為構(gòu)造在承壓套單體的外表面上凸起，第二限位件為構(gòu)造在筒狀本體的內(nèi)表面上的凹陷。這種結(jié)構(gòu)的第一限位件和第二限位件的加工比較簡(jiǎn)單，方便了承壓套單體和球座的制造。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，筒狀本體的材質(zhì)為鎂合金，承壓套的材質(zhì)為鑄鐵。在井內(nèi)液體環(huán)境中，鎂合金和鑄鐵都具有較高的強(qiáng)度，能抵抗較大的壓裂施工壓力。鎂合金的抗腐蝕性遠(yuǎn)小于鑄鐵，在壓裂施工結(jié)束后，筒狀本體會(huì)被快速腐蝕掉，球座也就自行消失了。此外，鑄鐵的耐磨性也較好，這樣也能防止憋壓球在井內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中將承壓套破壞，進(jìn)一步保證了承壓套與憋壓球之間的密封接觸。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種制造根據(jù)上文所述的球座的方法，包括:步驟一:提供筒狀本體，其內(nèi)徑從上游到下游逐漸減小；步驟二:提供多個(gè)相同的承壓套單體，每個(gè)承壓套單體的外表面均與筒狀本體的內(nèi)表面相匹配；步驟三:將多個(gè)承壓套單體周向彼此相鄰地貼設(shè)到筒狀本體的內(nèi)表面上。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的方法，不單獨(dú)制造承壓套，而是將多個(gè)承壓套單體拼接式設(shè)置貼設(shè)在筒狀本體的內(nèi)表面上而形成承壓套，這對(duì)于尺寸大、重量大的承壓套的生產(chǎn)而言是非常有利的。此外，通過本方法制備的球座，在進(jìn)行壓裂施工期間，在壓力作用下拼接的承壓套單體會(huì)相對(duì)于筒狀本體略微朝向下游運(yùn)動(dòng)，使得相鄰的承壓套單體之間的更加緊密地接觸，這有助于在高施工壓力下形成有效地密封。在筒狀主體被徹底腐蝕掉之后，承壓套也就會(huì)相應(yīng)地瓦解成承壓套單體并掉落，由此避免了承壓套對(duì)井內(nèi)流體產(chǎn)生阻礙作用。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提出了一種滑套，其包括根據(jù)上文所述的投球打開式滑套的球座。
[0015]在本申請(qǐng)中，用語“上游”和“下游”均是指在球座或滑套在使用期間的方向，其中“上游”是指朝向地表的方向，“下游”是指背向地表的方向。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)在本發(fā)明的球座中，筒狀本體的耐腐蝕性較差，在壓裂施工完成之后筒狀本體會(huì)在井內(nèi)液體環(huán)境中被快速腐蝕而坍塌，承壓套也就會(huì)落到井底。這樣整個(gè)球座就自行消失了而不會(huì)阻礙流體的流動(dòng)，這避免了鉆除球座。
(2)壓套還包括覆蓋筒狀本體的上游端面的頂板，頂板與主體相連。在憋壓球到達(dá)球座時(shí)，僅會(huì)與承壓套發(fā)生撞擊，從而承壓套對(duì)球座整體產(chǎn)生了保護(hù)作用。
【附圖說明】
[0017]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0018]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的球座。
[0019]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的球座的筒狀本體。
[0020]圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的球座的承壓套。
[0021]圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的承壓套單體。
[0022]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024]圖1以三維視圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的投球打開式滑套的球座10(以下稱之為球座10)。如圖1所示，球座10包括筒狀本體11和安裝在筒狀本體11內(nèi)的承壓套20。承壓套20用于承接投入到井內(nèi)的憋壓球(未示出)，筒狀本體11用作與滑套(未示出)相連以實(shí)現(xiàn)將球座10安裝到滑套內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，可在筒狀本體11的外表面上設(shè)置陽螺紋，在滑套的相應(yīng)部分上設(shè)置有陰螺紋，由此實(shí)現(xiàn)球座10與滑套的連接。
[0025]在壓裂施工結(jié)束之后，為了省去鉆除球座10的步驟，筒狀本體11選用在井內(nèi)液體環(huán)境中易于被耐腐蝕性的材料。在壓裂施工結(jié)束之后，筒狀本體11會(huì)快速被