一种可溶性金属压裂球的车削模具的制作方法
【专利摘要】一种可溶性金属压裂球的车削模具属于油气田井下工具压裂技术领域，目的在于解决现有技术存在的可溶性金属压裂球车削圆度质量不均一及加工效率低的问题。本实用新型包括一个圆柱状结构，圆柱状结构一端开有凹槽，圆柱状结构侧壁上开有垂直圆柱状结构中心线的圆孔，圆孔和凹槽连通，圆柱状结构开有凹槽一端的端面和圆孔之间通过开口槽连通。本实用新型提高了可溶性金属压裂球的加工效率和表面质量，提高了球的尺寸稳定性，从而提高了石油井下压裂技术的准确性，降低压裂过程中失误率，保证了油气田井下压裂过程中安全稳定的压裂施工，降低了研发、生产成本，具有结构紧凑、可靠性强、满足井下复杂作业、提高采油效率的优点。
【专利说明】
一种可溶性金属压裂球的车削模具
技术领域
[0001]本实用新型属于油气田井下工具压裂技术领域，具体涉及一种可溶性金属压裂球的车削模具。
【背景技术】
[0002]在油气田压裂技术领域，可溶性金属压裂球成为分层分段压裂技术的重要零部件，可溶性金属压裂球可以在含有电解质的水中溶解，不溶于油类介质，溶解速度与其使用温度和应用的结构特点有关，比重在1.82g/cm3-2.10g/cm3，最大的工作温度为150°C，适用于油井和气井。现今已经成功应用于油套管的压力测试、完井工具施工坐封以及压裂滑套隔离球等领域中。
[0003]可溶性金属压裂球应用技术采用了目前非常规油气藏开采的最前沿成果，突破了材料加工和工程实际应用的一系列技术门槛。目前已经成功地研制出适合于石油施工作业中使用的可溶性压裂球，经过地面和井下的试验和检测，可以满足石油工程技术需要。为扩展应用领域，对材料进行了不同的工艺处理，可以研究制造出满足不同施工需求的压裂球。尺寸范围涵盖26-120mm尺寸内的压裂球，精度达到0.02mm。因此对于可溶性金属压裂球的加工是一个难点，现有技术中加工压裂球一般采用半球车削加工方式，此种加工方式在加工半球后就无法有效夹持球坯毛料，因此可溶性金属压裂球的加工质量精度差，生产效率低，如何利用现有的设备制造出高质量的压裂球是能够顺利完成分段分层压裂施工工艺的重要保障。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提出一种可溶性金属压裂球的车削模具，解决现有技术存在的可溶性金属压裂球车削圆度质量不均一及加工效率低的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的一种可溶性金属压裂球的车削模具包括一个圆柱状结构，所述圆柱状结构一端开有凹槽，所述圆柱状结构侧壁上开有垂直圆柱状结构中心线的圆孔，所述圆孔和所述凹槽连通，所述圆柱状结构开有凹槽一端的端面和所述圆孔之间通过开口槽连通。
[0006]所述圆柱状结构开有凹槽一端的侧壁上设置有环状凸起。
[0007]所述圆柱状结构的材料为与金属压裂球的硬度相同的材料。
[0008]所述圆柱状结构的材料与金属压裂球的材料相同。
[0009]所述凹槽底部为圆弧状结构。
[0010]所述凹槽开口处直径a和圆柱状结构的直径c之间的关系为:c= a+6。
[0011 ]所述开口槽的宽度M和圆孔的直径b之间的关系为:M = b-6。
[0012]所述圆柱状结构的长度L2和所述圆孔中心到圆柱状结构开有凹槽一端的端面距离LI之间的关系为:L2 = Ll+20。
[0013 ]所述凹槽底部圆弧状结构的半径R和凹槽开口处直径a之间的关系为:R = a/2 — 6。
[0014]所述凹槽开口处直径a和金属压裂球的直径d之间的关系为:a = d+6。
[0015]本实用新型的有益效果为:本实用新型的一种可溶性金属压裂球的车削模具一端固定在车床的夹盘上，当夹盘夹紧时模具开口槽处受力收缩，使得Oa变小夹紧可溶性金属压裂球坯，可溶性金属压裂球在模具的夹紧状态下和模具一同轴线旋转，随着刀具进给方向共同作用加工球的弧形面。车刀沿着X和Y方向运动，从m点开始加工直至η点结束，然后换上另一套车削模具重复以上过程一遍，可溶性金属压裂球车削过程结束。在适当选择a、R、
c、Ll和L2等参数的尺寸即可成为不同种可溶性金属压裂球的加工夹具。
[0016]本实用新型与现有技术相比，能够准确的加工出高质量的可溶性金属压裂球，并且大大提高了可溶性金属压裂球的加工效率和表面质量，使得可溶性金属压裂球的表面光洁度高，提高了球的尺寸稳定性，从而提高了石油井下压裂技术的准确性，降低压裂过程中失误率，保证了油气田井下压裂过程中安全稳定的压裂施工，降低了研发、生产成本，具有结构紧凑、可靠性强、满足井下复杂作业、提高采油效率的优点。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的一种可溶性金属压裂球的车削模具结构立体图；
[0018]图2为本实用新型的一种可溶性金属压裂球的车削模具结构主视图；
[0019]图3为本实用新型的一种可溶性金属压裂球的车削模具结构右视图；
[0020]图4为图2的A-A剖视图；
[0021]图5为本实用新型的一种可溶性金属压裂球的车削模具夹持状态结构示意图；
[0022]图6为本实用新型的一种可溶性金属压裂球的车削模具车削状态结构示意图；
[0023]其中:1、圆柱状结构，101、圆孔，102、开口槽，103、环状凸起，104、凹槽，105、圆弧状结构，2、金属压裂球，3、车刀。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
[0025]参见附图1到附图5，本实用新型的一种可溶性金属压裂球2的车削模具包括一个圆柱状结构I，所述圆柱状结构I一端开有凹槽104，所述圆柱状结构I侧壁上开有垂直圆柱状结构I中心线的圆孔101，所述圆孔101和所述凹槽104连通，所述圆柱状结构I开有凹槽104—端的端面和所述圆孔101之间通过开口槽102连通。
[0026]所述圆柱状结构I开有凹槽104—端的侧壁上设置有环状凸起103。
[0027]所述圆柱状结构I的材料为与金属压裂球2的硬度相同的材料。
[0028]所述圆柱状结构I的材料与金属压裂球2的材料相同。
[0029]所述凹槽104底部为圆弧状结构105。
[0030 ] 所述凹槽104开口处直径a和圆柱状结构I的直径c之间的关系为:c = a+6mm。
[0031]所述开口槽102的宽度M和圆孔101的直径b之间的关系为:M = b-6mm。
[0032]所述圆柱状结构I的长度L2和所述圆孔101中心到圆柱状结构I开有凹槽104—端的端面距离LI之间的关系为:L2 = Ll+20mm。
[0033]所述凹槽104底部圆弧状结构105的半径R和凹槽104开口处直径a之间的关系为:R= a/2-6mm0
[0034]所述凹槽104开口处直径a和金属压裂球的直径d之间的关系为:a = d+6mm。
[0035]参见附图6，本实用新型的一种可溶性金属压裂球2的车削模具一端固定在车床的夹盘上，当夹盘夹紧时模具开口槽102处受力收缩，使得Φa变小夹紧可溶性金属压裂球2坯，可溶性金属压裂球2在模具的夹紧状态下和模具一同轴线旋转，随着刀具进给方向共同作用加工球的弧形面。车刀3沿着X和Y方向运动，从m点开始加工直至η点结束，然后换上另一套车削模具重复以上过程一遍，可溶性金属压裂球2车削过程结束。
【主权项】
1.一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，包括一个圆柱状结构(I)，所述圆柱状结构(I) 一端开有凹槽(104)，所述圆柱状结构(I)侧壁上开有垂直圆柱状结构(I)中心线的圆孔(101)，所述圆孔(101)和所述凹槽(104)连通，所述圆柱状结构(I)开有凹槽(104)一端的端面和所述圆孔(101)之间通过开口槽(102)连通。2.根据权利要求1所述的一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，所述圆柱状结构(I)开有凹槽(104) —端的侧壁上设置有环状凸起(103)。3.根据权利要求1或2所述的一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，所述圆柱状结构(I)的材料为与金属压裂球(2)的硬度相同的材料。4.根据权利要求3所述的一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，所述圆柱状结构(I)的材料与金属压裂球(2)的材料相同。5.根据权利要求1或2所述的一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，所述凹槽(104)底部为圆弧状结构(105)。6.根据权利要求1或2所述的一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，所述凹槽(104)开口处直径a和圆柱状结构(I)的直径c之间的关系为:c = a+6。7.根据权利要求1或2所述的一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，所述开口槽(102)的宽度M和圆孔(101)的直径b之间的关系为:M=b-6。8.根据权利要求1或2所述的一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，所述圆柱状结构(I)的长度L2和所述圆孔(101)中心到圆柱状结构(I)开有凹槽(104)—端的端面距离LI之间的关系为:L2 = Ll+20。9.根据权利要求5所述的一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，所述凹槽(104)底部圆弧状结构(105)的半径R和凹槽(104)开口处直径a之间的关系为:R = a/2 — 6。10.根据权利要求1或2所述的一种可溶性金属压裂球的车削模具，其特征在于，所述凹槽(104)开口处直径a和金属压裂球(2)的直径d之间的关系为:a = d+6。
【文档编号】B23Q3/12GK205600376SQ201620366448
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】尚进, 陈军, 刘楷书, 杨巍, 刘志伟, 王照强, 王成龙
【申请人】吉林市旭峰激光科技有限责任公司