一种高压自碎裂空心球及使用此空心球的憋压装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高压自碎裂空心球及使用此空心球的憋压装置。
【背景技术】
[0002]在石油天然气井下工具的开发中，需要井下憋压操作的工具越来越多，通常憋压操作使用的配套工具为球座短节，操作时从井口投入座封球实现憋压。目前常规座封球主要为胶木球和金属球，在遇到水平井段憋压作业时往往因为座封球的上浮力不够而到不了球座孔，起不到憋压的作用；另一种常见情况是，由于井下异常或者球座短节部分失效经常会发生压力已经到了或者超过了设定压力仍然打不开球座，使整井管内堵死，造成钻井液不能循环，时间一长就可能造成井壁垮塌，致使整井报废。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种高压自碎裂空心球及此使用空心球的憋压装置，可设定空心球的破裂压力，在遇到井下异常时可以第一时间憋碎空心球，建立井下循环。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]—种高压自碎裂空心球，包括一球体，所述球体为空心，球壁材质为胶木，球体设有一开口以及与开口匹配的堵塞，所述球壁在开口处设有内螺纹，所述堵塞设有外螺纹。
[0006]进一步，所述球壁壁厚为4_7mm。
[0007]进一步，所述堵塞材质为胶木。
[0008]使用如权利要求1所述的高压自碎裂空心球的憋压装置，包括本体、外阀、内芯与球体，所述本体为柱形，本体内依次设有外阀与内芯，所述外阀固定于本体内壁，所述内芯通过剪钉连接外阀内壁，所述内芯的内径小于球体外径。
[0009]进一步，所述内芯内径包括斜壁部分与竖直部分，所述斜壁部分与球体接触，且斜壁部分的末端连接竖直部分。
[0010]进一步，所述内芯内壁竖直部分的内径小于球体外径，斜壁部分起始端的半径大于球体半径。
[0011 ]相对于现有技术，本实用新型具有以下优势:
[0012]空心球具有一定的上浮力，而且可以通过调节空心球的壁厚来设定空心球的破裂压力，当井下遇到异常情况且球座憋不掉时，通过憋高压压碎空心球，第一时间建立井下循环，降低施工风险。
【附图说明】
[0013]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0014]图1为本实用新型实施例所述的一种高压自碎裂空心球；
[0015]图2为本实用新型实施例所述使用高压自碎裂空心球的憋压装置的示意图。
[0016]附图标记说明:
[0017]1-球体，2-开口，3_堵塞，4-本体，5-外阀，6-内芯，7-剪钉。
【具体实施方式】
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0019]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0020]一种高压自碎裂空心球，包括一球体1，所述球体1为空心，球壁材质为胶木，球体1设有一开口 2以及与开口 2匹配的堵塞3，所述球壁在开口 2处设有内螺纹，所述堵塞3设有外螺纹。
[0021]所述球壁壁厚为4_7mm。
[0022]所述堵塞3材质为胶木。
[0023]使用如权利要求1所述的高压自碎裂空心球的憋压装置，包括本体4、外阀5、内芯6与球体1，所述本体4为柱形，本体4内依次设有外阀5与内芯6，所述外阀5固定于本体4内壁，所述内芯6通过剪钉7连接外阀5内壁，所述内芯6的内径小于球体1外径。
[0024]所述内芯6内径包括斜壁部分与竖直部分，所述斜壁部分与球体1接触，且斜壁部分的末端连接竖直部分。
[0025]优选地，所述内芯6内壁竖直部分的内径小于球体1外径，斜壁部分起始端的半径大于球体1半径。
[0026]实施例1:
[0027]如图1-2所示，首先在井口向球座短节内投入空心胶木球，空心胶木球球体1直径40mm，堵塞3直径为10mm,壁厚为4mm时，球体1下行落入球座内芯6的圆孔开始憋压，当到达预定压力时球座内芯6与球座外阀5的剪钉7断裂，球座内芯6掉落完成憋压。如果井下出现异常情况剪钉7失效，不能以正常的压力使球座内芯6和球座外阀5分离，为使整井尽早的建立循环，可以通过水泥车加压至18MPA使空心胶木球碎裂，第一时间建立整井循环。
[0028]实施例2:
[0029]如图1-2所示，首先在井口向球座短节内投入空心胶木球，空心胶木球球体1直径45mm，堵塞3直径为10mm,壁厚为5mm时，球体1下行落入球座内芯6的圆孔开始憋压，当到达预定压力时球座内芯6与球座外阀5的剪钉7断裂，球座内芯6掉落完成憋压。如果井下出现异常情况剪钉7失效，不能以正常的压力使球座内芯6和球座外阀5分离，为使整井尽早的建立循环，可以通过水泥车加压大于25MPA使空心胶木球碎裂，第一时间建立整井循环。
[0030]实施例3:
[0031]如图1-2所示，首先在井口向球座短节内投入空心胶木球，空心胶木球球体1直径50mm，堵塞3直径为10mm,壁厚为7mm时，球体1下行落入球座内芯6的圆孔开始憋压，当到达预定压力时球座内芯6与球座外阀5的剪钉7断裂，球座内芯6掉落完成憋压。如果井下出现异常情况剪钉7失效，不能以正常的压力使球座内芯6和球座外阀5分离，为使整井尽早的建立循环，可以通过泥浆栗加压至32MPA使空心胶木球碎裂，第一时间建立整井循环。
[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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。
【主权项】
1.一种高压自碎裂空心球，其特征在于:包括一球体(1)，所述球体(1)为空心，球壁材质为胶木，球体(1)设有一开口(2)以及与开口(2)匹配的堵塞(3)，所述球壁在开口(2)处设有内螺纹，所述堵塞(3)设有外螺纹。2.根据权利要求1所述的一种高压自碎裂空心球，其特征在于:所述球壁壁厚为4-7mm。3.根据权利要求1所述的一种高压自碎裂空心球，其特征在于:所述堵塞(3)材质为胶木。4.使用如权利要求1所述的高压自碎裂空心球的憋压装置，其特征在于:包括本体(4)、外阀(5)内芯(6)与球体(1)，所述本体(4)为柱形，本体(4)内依次设有外阀(5)与内芯(6)，所述外阀(5)固定于本体(4)内壁，所述内芯(6)通过剪钉(7)连接外阀(5)内壁，所述内芯(6)的内径小于球体(1)外径。5.根据权利要求4所述的使用高压自碎裂空心球的憋压装置，其特征在于:所述内芯(6)内径包括斜壁部分与竖直部分，所述斜壁部分与球体(1)接触，且斜壁部分的末端连接竖直部分。6.根据权利要求5所述的使用高压自碎裂空心球的憋压装置，其特征在于:所述内芯(6)内壁竖直部分的内径小于球体(1)外径，斜壁部分起始端的半径大于球体(1)半径。
【专利摘要】本实用新型提供了一种高压自碎裂空心球，包括一球体，所述球体为空心，球壁材质为胶木，球体设有一开口以及与开口匹配的堵塞，所述球壁在开口处设有内螺纹，所述堵塞设有外螺纹。使用高压自碎裂空心球的憋压装置，包括本体、外阀与内芯，所述本体为柱形，本体内依次设有外阀与内芯，所述外阀固定于本体内壁，所述内芯通过剪钉连接外阀内壁，所述内芯的内径小于球体外径。本实用新型所述的空心球具有一定的上浮力，而且可以通过调节空心球的壁厚来设定空心球的破裂压力，当井下遇到异常情况且球座憋不掉时，可通过憋高压压碎空心球，第一时间建立井下循环，降低施工风险。
【IPC分类】E21B33/03
【公开号】CN205089270
【申请号】CN201520850451
【发明人】王志刚, 宋剑鸣, 蒋本强, 张京华, 蒋立坤, 韩振强, 蒋世伟, 周冀, 刘新哲, 古青
【申请人】中国石油集团渤海钻探工程有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月29日