一种可泵送球座式大通径滑套的制作方法

本实用新型属于油气田井下储层改造压裂施工技术领域，具体涉及一种可泵送球座式大通径滑套。

背景技术：

滑套式分段压裂技术作为油气资源开采的一种重要手段，广泛应用于储层改造。现有的滑套结构有投球打开式滑套、压差打开式滑套和机械开关式滑套。投球打开式滑套是在井口投放憋压球与滑套内的球座形成密封，憋压开启滑套压裂孔，建立压裂通道；压差打开式滑套通过管内憋压达到滑套开启压力后，滑套打开建立压裂通道；机械开关式滑套的特点是不需要投球，和压裂管柱一起下入井内，通过专用的开关工具进行滑套的打开和关闭。但是，上述滑套装置存在以下不足：

(1)投球打开式滑套压裂的级数受滑套和憋压球级差限制，滑套的通径逐级递减，且压裂完成后，需下入钻具钻除滑套球座，增加了作业周期和作业成本。

(2)压差打开式滑套只能单独用于一级，需要与投球式滑套配套使用完成多级压裂。

(3)机械开关式滑套通过下入配套的开关工具实现滑套的开关，要求滑套和开关工具有较好的配合，对开关工具的性能和稳定性要求较高，且需多次起下管柱进行施工，增大了施工周期、施工难度和风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种可泵送球座式大通径滑套，通过泵送对应的球座单元憋压打开，压裂结束后该可泵送球座可在井内液体环境下降解，实现压裂后管柱内大通径，具有结构简单、快速压裂、施工周期短、无需钻除作业等优点，可广泛应用于各种油气井的分段压裂改造作业。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种可泵送球座式大通径滑套，包括上接头、外壳、内套、下接头和可泵送球座；

所述上接头的上端与套管连接，下端与外壳的上端连接，外壳的下端与下接头连接，所述内套安装在所述外壳的内腔中；

在所述外壳上开有在圆周上均布的压裂孔，该压裂孔能够与地层连通；

在所述内套的管壁上开有在圆周上均布的键槽，所述键槽位于所述压裂孔的下方；

在所述键槽的下方设有剪钉，通过剪钉将外壳和内套固定；

所述可泵送球座包括球座和安装在球座内部的球，在所述球座的外表面上设有在圆周上均布的键，通过球座上的键与内套上的键槽配合实现憋压。

所述球座上的每个键均与球座的轴线平行，且在每个键的两端均设有倒角；

所述内套上的每个键槽均与内套的轴线平行，其在每个键槽的两端均设有斜面，所述键上的倒角与键槽上的斜面配合。

在所述球座的下端开有均布的返流槽，所述返流槽与球座的轴线的平行设置。

所述球座和球均采用可降解材料制作而成。

每一级滑套的内套的内径相同，但每一级滑套的内套上的键槽宽度不同，相应的每一级可泵送球座的键宽不同，每一级的可泵送球座只能打开对应该级的滑套，且能通过上一级滑套。

在所述内套的下端的外表面上设有卡簧槽，在所述卡簧槽内安装有卡簧，用于实现的滑套在打开和关闭状态时的定位和锁紧。

在所述内套的上、下两端均设有滑套开关定位槽，用于下入滑套开关工具进行开关。

在所述外壳的上端和下端均设有内螺纹，通过两端的内螺纹分别与上接头、下接头连接；

所述的上接头上端设有内螺纹，用以与套管连接，下端设有外螺纹，用以与外壳连接；

所述的下接头上端和下端设有外螺纹，分别与外壳和套管连接。

在所述外壳与上接头的接触处设有密封圈，在对应压裂孔的上方和下方的所述内套与外壳之间设有密封圈，在所述剪钉的下方的内套与外壳之间设有密封圈，在所述外壳与下接头的接触处设有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)滑套通过泵送对应的球座打开，施工快速、可靠性高，施工周期短，且压裂结束后可泵送球座可返排出地面。

(2)滑套通过调节内部键槽宽度实现分级，每级滑套内径相同，且滑套内全通径，无需钻除作业，利于后期作业液体返排及后续工具下入。

(3)滑套上设有开关定位槽，油气开采后期如遇产层出水等情况，可下入配套的开关工具关闭滑套，达到封堵底水的目的。

附图说明

图1是可泵送球座式大通径滑套的结构示意图。

图2是可泵送球座的结构示意图。

图3是可泵送球座的轴测图。

图4是可泵送球座到达滑套位置时的结构示意图。

图5是键与键槽配合的结构示意图。

图6是键与通过键槽的结构示意图。

图7是内套的立体结构示意图。

图1～图6中：1-上接头；2-密封圈；3-内套上定位槽；4-外壳；5-压裂孔；6-密封圈；7-内套；8-内套键槽结构；9-剪钉；10-卡簧；11-内套下定位槽；12-密封圈；13-下接头；14-球座；15-球；16-键；17-球座槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

为解决现有滑套存在的不足，本实用新型采用下述技术方案：本实用新型所述的滑套主要由上接头、外壳、内套、剪钉、卡簧、密封圈和下接头组成。所述的滑套外壳上开有均布的压裂孔，此孔与地层连通建立压裂通道，外壳两端设有螺纹，分别与上下接头连接；所述的上接头上端设有内螺纹，用以与套管连接，下端设有外螺纹，用以与外壳连接；所述的内套内部设有均布的键槽结构，且键槽结构上下均为斜面，起导向作用；内套上下两端设有滑套开关定位槽，用于下入滑套开关工具进行开关；所述的剪钉用于连接外壳和内套，当滑套打开时需剪断剪钉；所述的卡簧安装在内套的卡簧槽内，用于实现的滑套在打开和关闭状态时的定位和锁紧，所述的下接头上端和下端设有外螺纹，分别用以与外壳和套管连接。

本实用新型所述的可泵送球座主要由球座和球组成。球座周向上设有均布的键，键两端均设有倒角，利于导入滑套键槽内，球座下端开有均布的槽，利于压裂结束后流体的返排。球安装于球座内部，泵送时推动球座运动。球座和球均采用可降解材料，压裂结束后可在井内液体环境下降解。

可泵送球座周向上均布的键与对应滑套内部的键槽配合，实现滑套的打开操作。不同的滑套的键槽宽度不同，相应的不同可泵送球座的键宽不同，一个可泵送球座只能对应着打开一个分段压裂滑套，且能通过上一级滑套；每一级滑套的内径相同，因此可以实现大通径条件下的分段压裂。例如，总共3级滑套，3级滑套从上往下的键槽宽度分别为40mm，30mm，20mm；第1个球座上键的宽度为25mm，那么这个球座就会通过宽度为40mm和30mm的键槽，卡到20mm的键槽上；第2个球座上键的宽度为35mm，那么这个球座就会通过宽度为40mm的键槽，卡到30mm的键槽上；以此类推。

具体来说，本实用新型如图1所示，可泵送球座式大通径滑套主要由上接头1、外壳4、内套7、剪钉9、卡簧10、和下接头13组成。外壳4上开有均布的压裂孔5，此孔与地层连通建立压裂通道；内套7内部设有周向均布的键槽结构8(如图7所示)，且键槽结构8上下均为斜面，起导向作用；内套7上下两端设有滑套开关定位槽3和11，用于下入滑套开关工具进行开关作业。在外壳与上接头接触处设有密封圈2，在内套位于压裂孔的上下两处设有密封圈6，在剪钉下方设有密封圈，在外壳与下接头的接触处设有密封圈12。

图2所示的可泵送球座主要由球座14和球15组成。球座14上设有均布的键16，如图3所示，键两端均设有倒角，利于导入滑套键槽8内。球座14下端开有均布的槽17，利于压裂结束后流体的返排。球15安装于球座14内部，泵送时推动球座运动。球座14和球15均采用可降解材料，压裂结束后可在井内液体环境下降解。

本实用新型可泵送球座式大通径滑套的工艺原理和施工流程如下：

根据油气藏产层情况，确定滑套安放位置后，将多个滑套与套管管柱一趟下入井内；压裂施工时，在井口投入可泵送球座，通过泵送使其到达对应的压裂滑套位置，如图4所示，泵送到位后，可泵送球座的键16与滑套上的键槽结构8配合，如图5所示，实现憋压，当压力达到一定值时，滑套打开，内套7下移，压裂孔5开启，开始进行压裂施工。按照同样的方式可以完成其余地层的压裂。不同的滑套的键槽宽度不同，相应的不同滑套可泵送球座的键宽不同，一个可泵送球座只能对应着打开一个分段压裂滑套，且能通过上一级滑套，如图6所示。

压裂施工结束后，可泵送球座可在井内液体环境下降解，实现管柱内的大通径，无需进行钻除作业。

该滑套通过泵送对应的可泵送球座憋压打开，压裂结束后可泵送球座可在井内液体环境下降解，实现压裂后管柱大全通径，具有结构简单、快速压裂、施工周期短、无需钻除作业等优点，可广泛应用于各种油气井的分段压裂改造作业。

上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。