专利名称：小井眼水平井专用座封球座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气钻井领域，特别是涉及一种小井眼水平井专用座封球座。
背景技术：
在对油气井进行压裂增产作业中，需要在井内下入一个或多个封隔器，以便将各作业井段分隔开。封隔器座封有多种方式，使用座封球座是目前常用可靠的一种技术，该技术将座封球座安放于封隔器以下的位置，先进行低替，替出油管内液体，然后投座封球加压，随着油管内压力升高到一定值，稳压一段时间后封隔器座封。对于采用一次性管柱施工 的直井，投入相配尺寸的钢球，钢球由于自重会顺利落入球座口，与球座内锥面配合，实现单向封堵，加压后即可使封隔器座封，然后不起出管柱直接进行后续施工。目前水平井分段压裂多采用二次管柱施工方法，即先连接钻杆，将封隔器及座封球座等送达井下预定位置后，替出井筒内液体，投座封球，加压座封封隔器，然后起出钻杆，连入油管进行作业。在起出钻杆连入油管作业中，由于管内未施加压力，坐封球会离开球座内锥面，使用目前的座封球座只能保证单向的座封，管外液体在压差作用下会涌入井内影响施工质量甚至可能引起事故。
发明内容为了克服现有技术中的问题，保证小井眼水平井分段压裂的顺利进行，本实用新型提供一种性能可靠、操作简单、能实现双向座封的小井眼水平井专用座封球座。为此，本实用新型的技术方案如下一种小井眼水平井专用座封球座，包括上接头、下接头、内筒和外筒，所述上接头和下接头之间通过螺纹连接，上接头下部和下接头上部的外周面均向内收缩形成缩径，所述外筒套在该缩径处且其外径与上、下接头外径相同，所述内筒设置在所述上接头和下接头连接体的中部内侧，上接头与内筒之间通过剪钉固定，在上接头和下接头上分别形成有侧孔，在上、下接头与外筒之间形成有连通所述两个侧孔的流道，所述内筒在轴向上不连通，在内筒的上部和下部分别形成有中心通道，所述两个中心通道分别与两个侧孔连通，在内筒的上端形成有锥形孔、外壁上设有锁槽，在下接头内侧设置有一锁紧装置，当所述球座座封后，所述内筒通过锁槽和锁紧装置锁紧。另外，在内筒的下部还设有一泄压孔，当所述球座座封后，所述泄压孔连通所述下接头的侧孔和内筒的下部中心通道。优选的是，所述上接头和下接头上的侧孔分别在上接头和下接头的圆周方向均匀设置有多个，所述上、下接头与外筒之间的流道为环形。优选的是，在所述内筒的圆周方向形成有与上接头上的多个侧孔连通的连通孔，所述连通孔的开口大于上接头上的侧孔，因此即使内筒发生旋转，仍然能与侧孔保持液体的连通。[0009]本实用新型的球座，由于球座内部设有侧孔，使液体连通，所以保证管柱能顺利下入井下预定位置，投球前替液能顺利施工。座封后球座能实现双向座封，从而保证了水平井各项施工的正常进行。另外，为了保证密封性，在内筒与下接头之间和下接头与外筒之间分别的每个密封处均设有两道密封圈，使得密封性能得到极大提升。该球座尺寸较小，适用于小井眼水平井分层多段压裂施工。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步说明，其中图I是本实用新型的剖面结构示意图。图2是图I中A-A剖面图。
具体实施方式
本实用新型主要包括上接头I、内筒3、锁紧装置8、外筒9和下接头10。上接头I和下接头10之间螺纹连接，上接头I下部和下接头10上部的外周面均向内收缩形成缩径，所述外筒9套在该缩径处且其外径与上接头I和下接头10相同。在上接头I和下接头10上分别形成有侧孔11和14，在上下接头与外筒9之间形成有连通侧孔11和14的流道。内筒3上端形成锥形孔，中部形成与侧孔11连通的流通孔15，外壁上设有锁槽12，下部设有泄压孔13，内筒3通过与侧孔11、14相通实现流道畅通。上接头I与内筒3之间由剪钉4固定。上接头I与内筒3之间设有密封圈2、6、17，上接头I与外筒8之间设有密封圈5，上接头I与下接头10之间设有密封圈7。内筒3与下接头10之间设有密封圈16，下接头10与外筒9之间设有密封圈18，并且每个密封处均由两个密封圈分别位于独立的密封槽内密封，使得密封性能得到极大提升。本实用新型装配顺序为i、安装内筒3与上接头I。先在密封圈2、6、17上涂润滑油或润滑脂，并将密封圈
2、6装入内筒3的密封槽内，将密封圈17装入上接头I内孔的密封槽内，然后将内筒3自上接头的下部装入，直至内筒3上端与上接头I内台阶接触，调整内筒3位置使内筒3上剪钉孔与上接头I的剪钉孔位置对正后，拧入剪钉4将上接头I与内筒3固定。2、上锁紧装置8。锁紧装置8套于内筒3之外，自内筒3下端向上套入，直至贴近上接头I最下端。3、安装外筒9。先在密封圈5上涂润滑油或润滑脂，并将密封圈5装入上接头I外侧的密封槽内，然后将外筒9沿轴向由下向上套入上接头I外部台阶。4、连接下接头10。下接头10通过螺纹与上接头I相连，拧入下接头10前需将涂有润滑油或润滑脂的密封圈16、18分别装到上下接头的密封槽内，此时上下接头与外筒9之间形成环空，供液体流通。内筒2轴向封堵，通过侧孔11、14使液体连通如图I中箭头所示，保证了替液时流道畅通。下面对本实用新型座封球座的工作过程进行说明。小井眼水平井分层多段压裂作业中，投入低密度座封球后，打入送球液将座封球送至内筒3上端锥形孔处如图I所示，从管内继续加压到一定值后，内筒3受向下压力过大，上接头I与内筒3之间剪钉4被剪断，内筒3向下移动，内筒3出液口 11与上接头I液体流通侧孔之间发生相对移动，流道封堵。在管内压力作用下，内筒3继续向下移动，泄压孔13与下部流 道连通，保证了液流环空通道内压力不会过高而影响内筒3移动。当内筒3向下移动至最下端后，内筒3下部台阶与下接头10内台阶相贴紧，此时锁紧装置8收缩至内筒3的锁槽12内，将内筒3锁紧，限制其轴向移动，内筒3位置被固定。此时座封球座内无液流通道连通，实现了双向封堵。
权利要求1.一种小井眼水平井专用座封球座，包括上接头(I)、下接头(10)、内筒(3)和外筒(9)，所述上接头(I)和下接头(10)之间通过螺纹连接，上接头(I)下部和下接头(10)上部的外周面均向内收缩形成缩径，所述外筒(9)套在该缩径处且其外径与上、下接头外径相同，所述内筒(3)设置在所述上接头(I)和下接头(10)连接体的中部内侧，上接头(I)与内筒(3)之间通过剪钉(4)固定，其特征在于在上接头(I)和下接头(10)上分别形成有侧孔(11、14)，在上、下接头与外筒(9)之间形成有连通所述两个侧孔(11、14)的流道，所述内筒(3)在轴向上不连通， 在内筒(3)的上部和下部分别形成有中心通道，所述两个中心通道分别与两个侧孔(11、14)连通，在内筒(3)的上端形成有锥形孔、外壁上设有锁槽(12)，在下接头(10)内侧设置有一锁紧装置(8)，当所述球座座封后，所述内筒通过锁槽(12)和锁紧装置(8)锁紧。
2.根据权利要求I所述的小井眼水平井专用座封球座，其特征在于在内筒(3)的下部还设有一泄压孔(13)，当所述球座座封后，所述泄压孔(13)连通所述下接头(10)的侧孔(14)和内筒(3)的下部中心通道。
3.根据权利要求I所述的小井眼水平井专用座封球座，其特征在于所述上接头(I)和下接头(10)上的侧孔(11、14)分别在上接头(I)和下接头(10)的圆周方向均匀设置有多个，所述上、下接头与外筒(9)之间的流道为环形。
4.根据权利要求3所述的小井眼水平井专用座封球座，其特征在于在所述内筒(3)的圆周方向形成有与上接头(I)上的多个侧孔(11)连通的连通孔(15)，所述连通孔(15)的开口大于上接头(I)上的侧孔(11)。
5.根据权利要求I所述的小井眼水平井专用座封球座，其特征在于在所述内筒(3)与下接头(10)之间、所述下接头(10)与外筒(9)之间分别设有密封圈。
专利摘要本实用新型公开了一种小井眼水平井专用座封球座，包括上接头、内筒、锁紧装置、外筒和下接头，上接头与内筒之间由剪钉固定，上下接头之间通过螺纹连接，内筒通过与上接头和下接头上的侧孔连通实现流道畅通，所述内筒中部无通道，球座座封后，流道封堵，内筒由锁紧装置固定。该球座结构简单、能够实现双向座封；其尺寸较小，适用于小井眼水平井分层多段压裂施工。
文档编号E21B33/12GK202788735SQ20122049887
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者程智远, 刘志斌, 韩永亮, 徐玉龙, 张鹏, 丁柯宇, 詹鸿运, 骆劲羽, 周后俊, 李梅, 赵鹏 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司