[發(fā)明專利]投球打開式滑套的球座、其制造方法以及滑套

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410502874.7
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN105507868B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏遼;崔曉杰;馬蘭榮;郭朝輝;朱和明;朱敏濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

本發(fā)明涉及投球打開式滑套的球座、其制造方法以及滑套。該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。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。

技術(shù)領(lǐng)域

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)

滑套式分段壓裂技術(shù)是一項重要的油藏儲層改造技術(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。

投球打開式滑套的工作原理是在井口投放憋壓球，憋壓球會運動到滑套內(nèi)并與滑套內(nèi)的球座形成密封，實現(xiàn)憋壓。當憋壓達到一定值時，剪斷剪釘，滑套外筒上的壓裂孔開啟，從而建立壓裂通道。

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間，并且會帶來施工風險。因此，需要一種不需要鉆除球座的滑套。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，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。

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。

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，筒狀本體會在井內(nèi)液體環(huán)境中被快速腐蝕而坍塌，承壓套也就會落到井底。這樣整個球座就自行消失了而不會阻礙流體的流動，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。

在一個實施例中，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。在憋壓球到達球座時，僅會與承壓套發(fā)生撞擊，從而承壓套對球座整體產(chǎn)生了保護作用。

在一個實施例中，承壓套由多個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。在一個優(yōu)選的實施例中，筒狀本體的內(nèi)徑從上游到下游逐漸減小，每個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相對于筒狀本體略微朝向下游運動，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，承壓套也就會相應(yīng)地瓦解成承壓套單體并掉落，由此避免了承壓套對井內(nèi)流體產(chǎn)生阻礙作用。

在一個實施例中，在每一個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承壓套單體的裝配起到引導作用，這使得球座的裝配更方便。在一個優(yōu)選的實施例中，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單，方便了承壓套單體和球座的制造。

在一個實施例中，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度，能抵抗較大的壓裂施工壓力。鎂合金的抗腐蝕性遠小于鑄鐵，在壓裂施工結(jié)束后，筒狀本體會被快速腐蝕掉，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)運動過程中將承壓套破壞，進一步保證了承壓套與憋壓球之間的密封接觸。