一种强制密封球座的制作方法

本实用新型涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种用于油田大斜度井、水平井、出砂井完井压裂、分层注水等工艺管柱配套的强制密封球座。

背景技术：

油气田开发过程中，通常在油层压裂、分层注水等施工之前需要封堵油管管柱，以便于在管柱内外形成压差，进而进行压裂、注水等操作。

通常地，油管管柱的密封通过坐封球座来实现。现有的完井压裂或分层注水等管柱配套的坐封球座是依靠带球下入或投球封堵球座内眼的方式进行密封的，压裂施工或分层注水的管柱封隔器的坐封依赖球封堵的密封效果。

在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：使用现有技术中的密封球座在大斜度井、水平井、出砂井中密封管柱时，由于受管柱不垂直或砂堵等的影响，球不能完全进入球座内，造成封堵密封效果差，施工作业风险高等问题，严重影响施工作业质量。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够在大斜度井、水平井、出砂井中实现管柱封堵密封的强制密封球座。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种强制密封球座，包括外壳体，所述外壳体包括：可滑动地连接在所述外壳体的上部内壁上的密封杆；所述密封杆为中空的，且所述密封杆的上部的内径大于所述密封杆的下部的内径；和固定连接在所述外壳体的下部内壁上的底座；所述底座具有连通所述外壳体的上部和所述外壳体的下部的通孔；且当所述密封杆相对于所述外壳体下行滑动时，所述密封杆可通过固定构件固定抵接在所述底座上，并封堵所述通孔。

进一步，所述密封杆通过连接构件可滑动地连接在所述外壳体的上部内壁上，所述连接构件为弹簧或剪钉。

进一步地，固定构件为设置在所述密封杆的外壁上的单向锁环，和设置在所述外壳体的内壁上的锁环座；当所述密封杆相对于所述外壳体下行滑动并抵接在所述底座上时，所述单向锁环可固定卡座在所述锁环座上。

进一步地，所述底座具有挡环，所述通孔位于所述挡环上。

优选地，所述底座通过所述挡环与所述外壳体的下部内壁螺纹连接。

进一步地，还包括连接在所述外壳体的上方的上接头；和连接在所述外壳体的下方的下接头；所述外壳体、所述上接头、所述下接头之间相互连通。

优选地，所述上接头的下部具有内螺纹，与所述外壳体的上部的外螺纹连接；所述下接头的上部具有内螺纹，与所述外壳体的下部的外螺纹连接。

进一步地，所述外壳体和密封杆之间设置有多个密封圈。

进一步地，在所述密封杆相对于所述外壳体下行滑动的所述外壳体的侧壁上设置有与外界连通的气孔。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：一种能够在大斜度井、水平井、出砂井中实现管柱封堵密封的强制密封球座。具体地，在球座内设置密封杆，密封杆在上下的水流形成压差时可下行滑动，使密封杆与底座接触形成封堵密封，同时锁紧密封杆，实现稳定的封堵密封。本实用新型实施例采用密封杆代替投球，能实现在大斜度井、水平井、出砂井中管柱的封堵密封，避免管柱不垂直或砂堵等造成的影响，保证封堵密封的效果，降低施工作业风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种强制密封球座的结构示意图。

图中的附图标记分别表示：

1、外壳体；

2、上接头；

3、下接头；

4、密封杆；

5、底座；

6、挡环；

7、单向锁环；

8、锁环座；

9、连接构件；

10、气孔；

11、通孔；

12、固定构件；

13、密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供一种强制密封球座，如图1所示，图1为本实用新型实施例提供的一种强制密封球座的结构示意图。该强制密封球座包括外壳体1，外壳体1包括：可滑动地连接在外壳体1的上部内壁上的密封杆4；密封杆4为中空的，且密封杆4的上部的内径大于密封杆4的下部的内径；和

固定连接在外壳体1的下部内壁上的底座5；底座5具有连通所述外壳体1的上部和外壳体1的下部的通孔11；且当密封杆4相对于外壳体1下行滑动时，密封杆4可通过固定构件12固定抵接在底座5上，并封堵通孔11。

需要说明的是，本实用新型实施例的“上部”、“下部”均是相对于该密封球座的工作状态定义的，例如，在使用时，从油管中注入的液体从外壳体1的上部向外壳体1的下部流动。

本实用新型实施例提供的强制密封球座的工作原理为：将外壳体1连接在用于完井压裂或分层注水等的管柱的下端，随管柱一起下放到预定位置后，从油管加压，当液体流经密封杆4时，由于密封杆4的上部的内径大于密封杆4的下部的内径，使过流面积减小而产生节流，由此在密封杆4上下形成压差，产生的压力作用在密封杆4上，使密封杆4相对于外壳体1向下滑动而与底座5接触并形成封堵密封，同时使密封杆4通过固定构件12固定，锁紧密封杆4，防止施工完毕后密封杆4上行而脱离底座5，从而实现稳定的封堵密封。本实用新型实施例采用密封杆代替投球，实现在大斜度井、水平井、出砂井中管柱的封堵密封，避免管柱不垂直或砂堵等造成的影响，保证封堵密封的效果，降低施工作业风险。

在上述的强制密封球座中，密封杆4通过连接构件9可滑动地连接在外壳体1的上部内壁上，本实用新型实施例对连接构件9的类型没有严格限定，本领域的常规技术手段，例如，连接构件9可为弹簧，通过在密封杆4的外壁和外壳体1的内壁之间纵向设置弹簧(如图1所示)，使得密封杆4在外力作用下可压缩该弹簧相对于外壳体1向下滑动，进而固定抵接在底座5上。此外，连接构件9也可以为设置在密封杆4的外壁和外壳体1的内壁之间的剪钉(图中未示出)，当密封杆4受到向下的外力时，迫使该剪钉剪断，使密封杆4向下滑动，进而固定抵接在底座5上。

在上述的强制密封球座中，密封杆4可通过固定构件12固定抵接在底座5上，本实用新型实施例对固定构件12的类型没有严格限定，使用本领域的常规技术手段即可，例如，固定构件12可以为设置在密封杆4的外壁上的单向锁环7，和设置在外壳体1的内壁上的锁环座8(如图1所示)；当密封杆4相对于外壳体1下行滑动抵接在底座5上时，单向锁环7可固定卡座在锁环座8上，锁紧密封杆4，实现稳定的封堵密封。此外，还可以设置在密封杆4的外壁上具有膨胀结构(图中未示出)，且在外壳体1的内壁上设置有扩径段(卡槽)，当密封杆4相对于外壳体1下行滑动抵接在底座5上时，密封杆4的膨胀结构进入扩径段，该膨胀结构在自身弹性的作用下张开而卡在扩径段上，防止施工完毕后密封杆4上行而脱离底座5，从而实现稳定封堵密封。

在上述的强制密封球座中，底座5固定连接在外壳体1的下部内壁上，底座5上具有连通所述外壳体1的上部和外壳体1的下部的通孔11，为了便于工艺操作，可设置底座5上具有挡环6，通孔11位于挡环6上。进一步地，本实用新型实施例对底座5与挡环6之间的连接方式没有严格限定，本领域常规技术手段均可，例如可以为焊接、螺纹连接、法兰连接等，为了操作方便，底座5与挡环6之间优选为螺纹连接。

在上述的强制密封球座中，可设置底座5通过挡环6固定连接在外壳体1的下部内壁上。对挡环6与外壳体1之间的连接方式没有严格限定，本领域常规技术手段均可，例如可以为焊接、螺纹连接、法兰连接等，为了操作方便，挡环6与外壳体1之间优选为螺纹连接。

在上述的强制密封球座中，为了便于使用时将该密封球座连接在油管管柱上，进一步地，可设置该密封球座还包括连接在外壳体1的上方的上接头2；和连接在外壳体1的下方的下接头3；外壳体1、上接头2、下接头3之间相互连通；外壳体1通过上接头2和下接头3连接在油管管柱上，对上接头2和下接头3与油管管柱的连接方式没有限定，能够实现固定连接即可，例如可以为焊接、螺纹连接、法兰连接等，且为了操作方便，优选为螺纹连接。

在上述的强制密封球座中，进一步地，为了操作方便，可设置上接头2的下部具有内螺纹，与外壳体1的上部的外螺纹连接；下接头3的上部具有内螺纹，与外壳体1的下部的外螺纹连接。

在上述的强制密封球座中，在密封杆4相对于外壳体1滑动时，为了防止液体进入密封杆4的外壁和外壳体1的内壁之间，保证密封杆4顺利下行滑动，可在外壳体1和密封杆4之间设置多个密封圈13。

在上述的强制密封球座中，为进一步保证密封杆4顺利下行滑动，在密封杆4相对于外壳体1下行滑动的外壳体1的侧壁上设置有与外界连通的气孔10。

本实用新型实施例采用密封杆代替投球，通过上下水流形成的压差使密封杆下行滑动，并与底座接触形成封堵密封，同时锁紧密封杆，实现在大斜度井、水平井、出砂井中管柱的稳定的封堵密封，避免管柱不垂直或砂堵等造成的影响，保证封堵密封的效果，降低施工作业风险。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。