一种压裂短节和包含其的压裂管串的制作方法

本发明涉及油气井井下工具技术领域，具体涉及一种压裂短节和包含其的压裂管串。

背景技术：

多级滑套分段压裂技术是近年来油气井工程技术领域发展迅速的一项新兴的完井技术，作为非常规油气资源开采的一种重要手段，主要应用于页岩气和低渗透油产层的定向井、水平井的压裂增产改造。

该项技术可根据地层地址状况和储层开发的需要，采用封隔器将水平井分隔成若干段，通过投球控制装置向井内依次投入由小到大的憋压球，逐级打开滑套，有针对性的对产层进行分段压裂，提高采收率。然而，传统的滑套分段压裂工具，为保证后期求产及二次改造，需要进行球座钻除，实现井筒全通径，否则，影响井下工具的下入。这种钻除式的施工方式周期长且成本较高。

因此，需要一种压裂完成后不影响井下工具下入的压裂短节和包含其的压裂管串。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种压裂短节和包含其的压裂管串。该压裂短节在不钻除球座的情况下，也能实现全通径，并且具有通径简单，施工方便的优点。

根据本发明的一方面，提出了一种压裂短节，包括：

筒状的本体，在本体的壁上设置有内外连通的循环孔，

设置在本体的内腔中用于封堵循环孔的内滑套，

设置在内滑套的内腔中的球座，

用于与球座配合的球，

其中，在第一液压力作用下，球座相对于内滑套下移，在第二液压力作用下，内滑套相对于本体下移以露出循环孔，并且球座构造为可溶性以在球座下移后与完井液发生化学反应。

在一个实施例中，球座由可溶解性材料制成，并在除了外壁的第一段表面之外的表面上设置有耐腐蚀层，在球座下移后，第一段表面与完井液接触。

在一个实施例中，在初始状态下，在的第一段表面的两端的球座和内滑套之间分别设置密封圈。

在一个实施例中，在内滑套的下端构造有轴向延伸的开口槽组件。

在一个实施例中，开口槽组件包括处于内滑套的下端的引流槽和处于所述引流槽的上端并与引流槽相连通的容液槽。

在一个实施例中，在内滑套的下端内壁上构造有径向向内凸出的承载体。

在一个实施例中，在承载体上构造有周向延伸的容纳槽，并在容纳槽的槽底设置有弹性垫。

在一个实施例中，在球座的外壁上构造有第一防退齿，并且在内滑套的内壁上构造有能与第一防退齿相啮合的第二防退齿，

或/和在内滑套的外壁上构造有第三防退齿，并且在本体的内壁上构造有能与第三防退齿相啮合的第四防退齿。

在一个实施例中，还包括与本体固定连接的上接头和下接头，并且上接头和本体之间以及下接头和本体之间均设置有防转销钉。

根据本发明的另一方面，提出一种压裂管串，包括上述的多个压裂短节，在从上到下的方向上，各所述压裂短节的球座的直径尺寸逐渐变小。

与现有技术相比，本发明的优点在于，使用该压裂短节进行压裂过程中，由于球座为可溶材料制成，以使得球座在内滑套下移露出循环孔后可以溶于完井液，以实现全通径。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的压裂短节；

图2为来自图1的a处放大图；

图3显示了根据本发明的一个实施例的内滑套的下端的周向展开部分示意图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1显示了根据本发明的压裂短节100。该压裂短节100包括本体1、内滑套2、球座3和球4。其中，本体1为筒状，且在其壁上设置有循环孔11，以用于向外输送压裂液。内滑套2设置在本体1的内腔中，在初始状态下，用于封堵循环孔11。而在第二液压力作用下，内滑套2能相对于本体1运动，而露出循环孔11，在这种情况下，可以进行压裂操作。球座3设置在内滑套2的内腔中，用于与投入的球4配合，以封堵内滑套2的内通道，从而实现在内滑套2的内通道内憋压。同时，球座3在第一液压力作用下，球座3能相对内滑套2下移，以与完井液接触并发生化学反应，以使得球座3溶解而实现全通径。

具体地，在将压裂短节100下入井内后，向内滑套2内投球4。球4作用在球座3上，以封堵内滑套2的内腔。然后，向内滑套2的内腔中泵送压力液，在压力作用下，解除球座3与内滑套2的固定并使得该球座3下移，以开始接触井筒内的完井液。继续泵送压力液，压力升高，促动内滑套2相对本体1下移，以露出循环孔11，备进行压裂操作。之后，球座3与完井液发生化学反应且球座3逐渐被完井液溶解，以实现全通径。

在一个实施例中，球座3通过第一剪切销钉5固定在内滑套2上，以在第一液压力作用下，第一剪切销钉5被剪断而使得球座3相对于内滑套2向下移动。同理地，内滑套2通过第二剪切销钉6固定在本体1上，以在第二液压力作用下，第二剪切销钉6被剪断而使得内滑套2相对于本体1向下移动。同时，第二剪切销钉6的断裂压力大于第一剪切销钉5的断裂压力，即第一液压力值小于第二液压力值。在憋压的状态下，第一剪切销钉5先被剪断，而第二剪切销钉6后被剪断。而第一液压力值和第二液压力值的具体大小，可以根据不同井而进行不同的设置，本申请并不做具体限定。

球座3由可溶解材料制成，例如，由铝镁合金制成。如图2所示，球座3除了外壁的第一段表面31之外的表面上设置有耐腐蚀层，该耐腐蚀层可以为喷涂的碳化钨。在初始状态下，在第一段表面31的两端的球座3和内滑套2之间分别设置密封圈7，以保证第一段表面31的两端的密封，避免第一段表面31与完井液接触，从而保证球座3的完整性，以实现安全憋压等操作。在球座3下移后，第一段表面31与完井液接触，以保证球座3的局部开始溶解，而最终实现全通径。

根据本发明，在内滑套2的下端构造有开口槽组件21。该开口槽组件21轴向延伸，以助于实现在球座3下移后保证球座3与完井液接触。在一个具体的实施例中，如图3所示，开口槽组件21包括处于内滑套2的下端的引流槽22和与引流槽22相连通的容液槽23。其中，引流槽22构造为轴向延伸的细长槽，以沟通内滑套2的下端和容液槽23。容液槽23构造在引流槽22的上端，其与球座3的接触面积大于与引流槽22的接触面积。也就是，在周向上，容液槽23的面积大于引流槽22的面积。从而，在完井液通过引流槽22后被限定在容液槽23处以充分与球座3接触，从而提高球座3的溶解速度，保证溶解效率。

在内滑套2的下端内壁上构造有径向向内凸出的承载体24，以用于承接球座3，从而限定球座3的下移位置。另外，在承载体24上构造有周向延伸的容纳槽(图中未示出)。该容纳槽的槽底嵌有弹性垫(图中未示出)，以对球座3形成缓冲，从而保证内滑套2的内腔中的憋压安全。

在球座3的外壁上构造有第一防退齿32(图2中示出)，并且在内滑套2的内壁上构造有能与第一防退齿32相啮合的第二防退齿25，以防止球座3回退，从而保证安全。同时，在内滑套2的外壁上构造有第三防退齿26，并且在本体1的内壁上构造有能与第三防退齿26相啮合的第四防退齿12，以防止内滑套2回退而关闭循环孔11。

压裂短节100还包括上接头8和下接头9。上接头8设置在本体1的上端，用于与其它部件连接。同理地，下接头9设置在本体1的下端，用于与其它部件连接。为了防止入井过程引起的脱扣，上接头8和本体1之间以及下接头9和本体1之间均设置防转销钉10，以保证连接紧密。

本发明还设置压裂管串，其包括多个上述的压裂短节100。并且，在从上到下的方向上，不同压裂短节100的球座3的直径逐渐变小，以保证相对应的球4的顺利入井。

本申请中，方位用语“上”、“下”与压裂短节100的实际工作方位为参照。

以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。