一种集成式球座滑套结构的制作方法

1.本发明涉及球阀结构的技术领域，具体为一种集成式球座滑套结构。


背景技术：

2.随着油气开发的逐渐成熟，增加油气田的渗透率，实现其储层资源利用最大化已成为了石油工业的焦点。其中，水平井分段压裂是关键的增产措施。压裂技术是指在储层人工形成裂缝，改善排油气通道。分段压裂工艺中投球式压裂滑套发展较为成熟。但是，现有普遍的滑套结构中，球座需要与内套筒单独装配，工艺复杂且下井使用存在失效风险。为此，急需找到一种稳定可靠的球座滑套结构。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供了一种集成式球座滑套结构，其集成度高、结构简单，且一次投球可以打开多个滑套，保证了压裂作业的效率及装配的稳定性。
4.一种集成式球座滑套结构，其特征在于，其包括：
5.阀套筒总成，其包括阀套筒本体、若干破裂盘；
6.内套筒总成，其包括内套筒本体；
7.外套筒；
8.所述阀套筒本体和所述外套筒的相向端固接设置、且连接后的内腔轴向中段区域形成内套筒本体安装腔，所述内套筒本体的长度小于内套筒本体安装腔的长度，所述内套筒本体安装腔包括阀套筒腔体部分、外套筒腔体部分；
9.所述内套筒本体的轴向长度的中部内腔设置有限位腔，所述限位腔的直径等于压裂球的直径，所述限位腔的外环周环布有若干径向移动结构，所述外套筒腔体部分的轴向中段区域的内环壁设置有内凹第一环槽，未达到滑套启动压力状态下所述径向移动结构的径向外端紧贴所述外套筒腔体部分的非内凹环槽部分、径向移动结构的径向内端内凸于限位腔的内壁、形成对压裂球的轴向止挡；
10.所述阀套筒本体的阀套筒腔体部分外环周的起始部分环布至少一圈压裂孔，每个压裂孔内塞装有所述破裂盘，所述内套筒本体插装于所述阀套筒的阀套筒腔体部分；
11.所述阀套筒本体的朝向外套筒的一端外环周还设置有至少一个第一螺纹孔、一个第二螺纹孔，所述内套筒本体对应于第一螺纹孔的外壁位置设置有导向槽，所述导向槽沿着轴向布置，所述内套筒本体对应于第二螺纹孔的位置设置有插装过孔，防转螺钉穿过第一螺纹孔进入轴向设置的导向槽内，剪切螺钉穿过第二螺纹孔进入插装过孔。
12.其进一步特征在于：
13.所述内套筒本体对应于导向槽的长度方向的轴向两端外侧的外环周分别设置有第一密封圈、第二密封圈，所述第一密封圈、第二密封圈保证滑套未开启状态下工作端压力密封，所述第一密封圈、第二密封圈的外环面分别紧贴所述阀套筒本体的对应内环壁；
14.所述径向移动结构具体为止动螺钉，滑套未启动状态下、即剪切螺钉没有被压力
剪断，所述止动螺钉的径向内端凸于所述限位腔的内壁，抵住压裂球，所述止动螺钉的径向外端贴合所述外套筒的对应内环壁，所述限位腔的两端分别通过锥形过渡孔连接至两端的大径导通腔；
15.所述限位腔的轴向靠近外套筒的外环周固套有夹紧环，所述内凹第一环槽上布置有径向内凸的轴肩环，所述轴肩环的朝向阀套筒本体的表面为导向斜面结构，所述轴肩环的朝向所述外套筒的表面为竖直立面，确保夹紧环沿着导向斜面结构进入内凹第一环槽的靠近外套筒的区域，竖直立面确保整个内套筒本体通过夹紧环被止挡住、不会再次逆向朝向阀套筒本体运动；
16.所述阀套筒本体和所述外套筒的相向端通过螺纹结构连接成为一体。
17.采用本发明的结构后，装配时，将内套筒本体塞入阀套筒的阀套筒腔体部分，之后防转螺钉穿过第一螺纹孔进入轴向设置的导向槽内，剪切螺钉穿过第二螺纹孔进入插装过孔，外套筒与阀套筒本体的相向端对插固接，内套筒本体的后端置于外套筒的外套筒腔体部分、且内套筒本体的后端和外套筒腔体部分的止口端面留有轴向距离，启动时，投入对应的压裂球，因为径向移动结构挡住压裂球的轴向移动，使得压裂球堵住限位腔；此时，提升压力至指定值，剪切螺钉径向断裂，压裂球带动内套筒本体朝向外套筒移动，直至压裂孔露出，满足后续压裂工作条件；当内套筒本体继续向后运动，径向移动结构移动至内凹第一环槽区域，径向移动结构的径向内端在压裂球的挤压下外凸，压裂球释放进入到下一级运动，其集成度高、结构简单，且一次投球可以打开多个滑套，保证了压裂作业的效率及装配的稳定性。
附图说明
18.图1为本发明的未压裂状态下的主视图剖视示意图；
19.图2为本发明的压裂状态下的主视图剖视结构示意图；
20.图3为阀套筒本体的剖视结构示意图；
21.图4为内套筒本体的剖视结构示意图；
22.图5为外套筒的剖视结构示意图；
23.图6为图5的a处局部放大图；
24.图中序号所对应的名称如下：
25.阀套筒本体10、压裂孔11、第一螺纹孔12、一个第二螺纹孔13、破裂盘20、内套筒本体30、限位腔31、导向槽32、插装过孔33、锥形过渡孔34、大径导通腔35外套筒40、内凹第一环槽41、轴肩环42、导向斜面结构421、竖直立面422、内套筒本体安装腔50、阀套筒腔体部分51、外套筒腔体部分52、压裂球60、径向移动结构70、防转螺钉80、剪切螺钉90、第一密封圈100、第二密封圈110、夹紧环120、阀套筒总成200、内套筒总成300。
具体实施方式
26.一种集成式球座滑套结构，见图1-图6，其包括：
27.阀套筒总成200，其包括阀套筒本体10、若干破裂盘20；
28.内套筒总成300，其包括内套筒本体30；
29.外套筒40；
30.阀套筒本体10和外套筒40的相向端固接设置、且连接后的内腔轴向中段区域形成内套筒本体安装腔50，内套筒本体30的长度小于内套筒本体安装腔50的长度，内套筒本体安装腔50包括阀套筒腔体部分51、外套筒腔体部分52；
31.内套筒本体30的轴向长度的中部内腔设置有限位腔31，限位腔31的直径等于压裂球60的直径，限位腔31的外环周环布有若干径向移动结构70，外套筒腔体部分52的轴向中段区域的内环壁设置有内凹第一环槽41，未达到滑套启动压力状态下径向移动结构70的径向外端紧贴外套筒腔体部分52的非内凹环槽部分、径向移动结构70的径向内端内凸于限位腔31的内壁、形成对压裂球60的轴向止挡；
32.阀套筒本体10的阀套筒腔体部分51外环周的起始部分环布至少一圈压裂孔11，每个压裂孔11内塞装有破裂盘20，内套筒本体30插装于阀套筒本体10的阀套筒腔体部分51；
33.阀套筒本体10的朝向外套筒40的一端外环周还设置有至少一个第一螺纹孔12、一个第二螺纹孔13，内套筒本体30对应于第一螺纹孔12的外壁位置设置有导向槽32，导向槽32沿着轴向布置，内套筒本体30对应于第二螺纹孔13的位置设置有插装过孔33，防转螺钉80穿过第一螺纹孔12进入轴向设置的导向槽32内，剪切螺钉90穿过第二螺纹孔13进入插装过孔33。
34.具体实施例中，内套筒本体30对应于导向槽32的长度方向的轴向两端外侧的外环周分别设置有第一密封圈100、第二密封圈110，第一密封圈100、第二密封圈110在未压裂状态下位于破裂盘20所形成的环周的两端布置、保证滑套未开启状态下工作端压力密封，第一密封圈100、第二密封圈110的外环面分别紧贴阀套筒本体10的对应内环壁；
35.径向移动结构70具体为止动螺钉，滑套未启动状态下、即剪切螺钉90没有被压力剪断，所述止动螺钉的径向内端凸于所述限位腔31的内壁，抵住压裂球60，止动螺钉的径向外端贴合外套筒40的对应内环壁，限位腔31的两端分别通过锥形过渡孔34连接至两端的大径导通腔35；
36.限位腔31的轴向靠近外套筒40的外环周固套有夹紧环120，内凹第一环槽41上布置有径向内凸的轴肩环42，轴肩环42的朝向阀套筒本体10的表面为导向斜面结构421，轴肩环42的朝向外套筒40的表面为竖直立面422，确保夹紧环120沿着导向斜面结构421进入内凹第一环槽41的靠近外套筒40的区域，竖直立面422确保整个内套筒本体30通过夹紧环120被止挡住、不会再次逆向朝向阀套筒本体10运动；
37.阀套筒本体10和外套筒40的相向端通过螺纹结构连接成为一体。
38.具体实施时：阀套筒本体10的阀套筒腔体部分51外环周的起始部分环布一圈压裂孔11，阀套筒本体10的朝向外套筒40的一端外环周还设置有一个第一螺纹孔12、一个第二螺纹孔13，且第一螺纹孔12、13第二螺纹孔分别设置于径向两端位置。
39.内套筒30的外环周对应于第一密封圈100、第二密封圈110、夹紧环120的位置分别设置有定位环槽，确保组装稳定可靠。
40.其工作原理如下，装配时，将内套筒本体塞入阀套筒的阀套筒腔体部分，之后防转螺钉穿过第一螺纹孔进入轴向设置的导向槽内，剪切螺钉穿过第二螺纹孔进入插装过孔，外套筒与阀套筒本体的相向端对插固接，内套筒本体的后端置于外套筒的外套筒腔体部分、且内套筒本体的后端和外套筒腔体部分的止口端面留有轴向距离，启动时，投入对应的压裂球，因为径向移动结构挡住压裂球的轴向移动，使得压裂球堵住限位腔；此时，提升压
力至指定值，剪切螺钉径向断裂，压裂球带动内套筒本体朝向外套筒移动，直至压裂孔露出，满足后续压裂工作条件；当内套筒本体继续向后运动，径向移动结构移动至内凹第一环槽区域，径向移动结构的径向内端在压裂球的挤压下外凸，压裂球释放进入到下一级运动，其集成度高、结构简单，且一次投球可以打开多个滑套，保证了压裂作业的效率及装配的稳定性。
41.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
42.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。