一种可打捞球座的多级投球压裂滑套的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，包括接头、弹爪和弹爪管，接头包括上接头和下接头，上接头与下接头连接，上接头上端设置有上定位槽、下定位槽和侧孔，还包括滑套机构和打捞球座机构，所述滑套机构和打捞球座机构向下运动用于开启滑套时，滑套机构中的弹爪间隙与侧孔对应，管内外串通；所述打捞球座机构两端分别设置有与上一级滑套内的打捞球座机构和下一级滑套内的打捞球座机构配合用于打捞球座的自锁弹爪。本实用新型既能保证下部滑套通过投球依次开启实现压裂酸化作业，又能在作业后通过连续油管一次性打捞出多级滑套球座及球，使管内获得尽量大的通径。
【专利说明】一种可打捞球座的多级投球压裂滑套
【技术领域】
[0001]本实用新型公开了一种用于油气田压裂酸化施工作业的可打捞球座的多级投球压裂滑套，属于油气田井下作业工具。
【背景技术】
[0002]目前，水平井裸眼分段压裂酸化技术中所广泛使用的投球滑套主要通过投球打开形成压裂通道，逐级自下而上施工。施工时滑套的开启球坐在球座上，大部分井滑套都能正常打开，施工完成后，球通过排液返排出地面。例如，中国专利号“201010216524.6”公开了 一种适用于水平井的可钻式投球滑套，
【公开日】为2010年11月10日，其包括接头装置和弹爪管结构，其特征在于:所述接头装置由上接头和下接头构成，上接头和下接头由螺纹连接，在上接头上端的内圆设置有上定位槽、下定位槽和侧孔；弹爪管结构由弹爪管构成，弹爪管设置在上、下接头内，在弹爪管的上端设置有弹爪，在弹爪的上端设置有弹爪凸台。再如，中国专利号“201220389703.4”公开的一种投球滑套，
【公开日】为2013年03月20日。该工具的上接头、流通外壳、下接头顺次螺纹连接并通过防转钉固定，传力管通过剪切销钉固定在流通外壳内壁上并密封住流通外壳上的流通孔，球座螺纹连接在传力管下端内壁上，球座采用可钻材料制成，防倒环安装在传力管的下端台阶上并通过防倒环挡套锁紧。
[0003]但现有技术中的投球滑套还存在如下不足:如果气产量较小，特别是油井，球不容易返排出来，从而影响施工效果。为了确保施工后的效果及井内完井管柱的有效畅通，必要时还需要通过连续油管带钻磨工具对管柱内未返出的球及通径相对较小的球座进行钻磨作业，以获得较大通径，但在作业后却不能够打捞出滑套球座，不利于油气井产量的提升，后期作业也不方便。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有投球滑套存在的上述不足，提供一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，本实用新型既能保证下部滑套通过投球依次开启实现压裂酸化作业，又能在作业后通过连续油管一次性打捞出多级滑套球座及球，使管内获得尽量大的通径。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，包括接头、弹爪和弹爪管，接头包括上接头和下接头，上接头与下接头连接，上接头上端设置有上定位槽、下定位槽和侧孔，其特征在于:还包括滑套机构和打捞球座机构，所述滑套机构和打捞球座机构向下运动用于开启滑套时，滑套机构中的弹爪间隙与侧孔对应，管内外串通；所述打捞球座机构两端分别设置有与上一级滑套内的打捞球座机构和下一级滑套内的打捞球座机构配合用于打捞球座的自锁弹爪。
[0007]所述滑套机构包括设置在接头内的开关套和承力套，开关套和承力套固定连接，开关套上端设置有第一弹爪，承力套通过滑套剪钉与接头连接，当第一弹爪上的弹爪凸台从上定位槽运动到下定位槽时，第一弹爪的弹爪间隙与侧孔对应，管内外串通。
[0008]所述打捞球座机构包括弹爪止锁套、连接内套、弹爪管、打捞剪钉、球座、打捞弹爪头，弹爪止锁套和连接内套连接，弹爪止锁套上端设置有第二弹爪，弹爪管位于承力套和连接内套之间，弹爪管通过打捞剪钉与连接内套连接，弹爪管上端设置有第三弹爪，第三弹爪限位在承力套上的定位槽中，弹爪管下端与打捞弹爪头连接，打捞弹爪头与球座连接，打捞弹爪头下端设置有第四弹爪，第二弹爪与上一级滑套的打捞弹爪头下端的第四弹爪配合自锁，第四弹爪与下一级滑套的弹爪止锁套上端的第二弹爪配合自锁。
[0009]所述开关套和承力套通过螺纹连接，螺纹连接处设置有密封圈，且螺纹连接后形成有定位槽，第三弹爪限位在定位槽中。
[0010]所述上接头上端与上部管串相连，上接头下端与下接头上端通过螺纹连接，且通过固定螺钉固定，下接头下端与下部管串相连。
[0011]所述开关套的外壁上设置有与上接头内壁配合的密封圈。
[0012]所述承力套外壁上设置有键槽，键槽内设置有与接头配合的防转螺钉。
[0013]所述连接内套下端与球座上端滑动配合，滑动配合处设置有密封圈密封。
[0014]所述弹爪止锁套外壁上设置有与开关套内壁配合的密封圈，弹爪止锁套内壁上设置有与连接内套外壁配合的密封圈。
[0015]所述弹爪止锁套和连接内套通过螺纹连接，弹爪管下端与打捞弹爪头螺纹连接，打捞弹爪头与球座螺纹连接。
[0016]采用本实用新型的优点在于:
[0017]一、本实用新型还包括滑套机构和打捞球座机构，所述滑套机构和打捞球座机构向下运动用于开启滑套时，滑套机构中的弹爪间隙与侧孔对应，管内外串通；所述打捞球座机构两端分别设置有与上一级滑套内的打捞球座机构和下一级滑套内的打捞球座机构配合用于打捞球座的自锁弹爪，采用此结构，既能保证下部滑套通过投球依次开启实现压裂酸化作业，又能在作业后通过连续油管一次性打捞出多级滑套球座及球，使管内获得尽量大的通径，以利于油气井产量的提升和后期作业的方便。
[0018]二、本实用新型中，所述滑套机构包括设置在接头内的开关套和承力套，开关套和承力套固定连接，开关套上端设置有第一弹爪，承力套通过滑套剪钉与接头连接，当第一弹爪上的弹爪凸台从上定位槽运动到下定位槽时，第一弹爪的弹爪间隙与侧孔对应，管内外串通，采用此结构，在滑套机构向下运动时，能够带动打捞球座机构同时运动，且通过开关套与第一弹爪的结构，比通过弹爪管与第一弹爪的结构，在开启滑套时更加可靠；且开关套和承力套与打捞球座机构的连接配合关系更加紧密。
[0019]三、本实用新型中，所述打捞球座机构包括弹爪止锁套、连接内套、弹爪管、打捞剪钉、球座、打捞弹爪头，弹爪止锁套和连接内套连接，弹爪止锁套上端设置有第二弹爪，弹爪管位于承力套和连接内套之间，弹爪管通过打捞剪钉与连接内套连接，弹爪管上端设置有第三弹爪，第三弹爪限位在承力套上的定位槽中，弹爪管下端与打捞弹爪头连接，打捞弹爪头与球座连接，打捞弹爪头下端设置有第四弹爪，第二弹爪与上一级滑套的打捞弹爪头下端的第四弹爪配合自锁，第四弹爪与下一级滑套的弹爪止锁套上端的第二弹爪配合自锁，采用此结构，最终能够实现一次下入管柱即可完成多级滑套的打捞，且打捞球座过程中可通过连续油管拉力变化判断打捞是否成功。[0020]四、本实用新型中，所述开关套和承力套通过螺纹连接，螺纹连接处设置有密封圈，且螺纹连接后形成有定位槽，第三弹爪限位在定位槽中，采用螺纹连接和密封圈不仅保证了连接和密封的可靠性，且便于连接和拆卸，螺纹连接后形成有定位槽，使第三弹爪限位更精确。
[0021]五、本实用新型中，所述上接头上端与上部管串相连，上接头下端与下接头上端通过螺纹连接，且通过固定螺钉固定，下接头下端与下部管串相连，此结构使上、下接头连接可靠，分别与上、下管串连接，实现了多级滑套的打捞。
[0022]六、本实用新型中，所述开关套的外壁上设置有与上接头内壁配合的密封圈，保证了开关套和上接头的密封可靠性。
[0023]七、本实用新型中，所述承力套外壁上设置有键槽，键槽内设置有与接头配合的防转螺钉，此结构防止使承力套与接头的相对转动。
[0024]八、本实用新型中，所述连接内套下端与球座上端滑动配合，滑动配合处设置有密封圈密封，使连接内套下端与球座上端可相互滑动，且通过密封圈又保证了相互滑动时的密封性。
[0025]九、本实用新型中，所述弹爪止锁套外壁上设置有与开关套内壁配合的密封圈，保证了弹爪止锁套和开关套之间的密封可靠性，弹爪止锁套内壁上设置有与连接内套外壁配合的密封圈，保证了弹爪止锁套与连接内套的密封可靠性。
[0026]十、本实用新型中，所述弹爪止锁套和连接内套通过螺纹连接，弹爪管下端与打捞弹爪头螺纹连接，打捞弹爪头与球座螺纹连接，此结构保证了各部件的可拆卸性。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型结构示意图
[0028]图中标记为:1、上接头，2、密封圈，3、开关套，4、弹爪止锁套，5、连接内套，6、承力套，7、滑套剪钉，8、弹爪管，9、打捞剪钉，10、防转螺钉，11、球座，12、固定螺钉，13、打捞弹爪头，14、下接头，15、开启球，16、侧孔，17、第一弹爪，18、第二弹爪，19、第三弹爪，20、第四弹爪。
【具体实施方式】
[0029]实施例1
[0030]一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，包括接头、弹爪和弹爪管，接头包括上接头I和下接头14，上接头I与下接头14连接，上接头I上端设置有上定位槽、下定位槽和侧孔16，其还包括滑套机构和打捞球座机构，所述滑套机构和打捞球座机构向下运动用于开启滑套时，滑套机构中的弹爪间隙与侧孔16对应，管内外串通；所述打捞球座机构两端分别设置有与上一级滑套内的打捞球座机构和下一级滑套内的打捞球座机构配合用于打捞球座的自锁弹爪。
[0031]本实施例中，所述滑套机构包括设置在接头内的开关套3和承力套6，开关套3和承力套6固定连接，开关套3上端设置有第一弹爪17，承力套6通过滑套剪钉7与接头连接，当第一弹爪17上的弹爪凸台从上定位槽运动到下定位槽时，第一弹爪17的弹爪间隙与侧孔16对应，管内外串通。[0032]本实施例中，所述打捞球座机构包括弹爪止锁套4、连接内套5、弹爪管8、打捞剪钉9、球座11、打捞弹爪头13，弹爪止锁套4和连接内套5连接，弹爪止锁套4上端设置有第二弹爪18，弹爪管8位于承力套3和连接内套5之间，弹爪管8通过打捞剪钉9与连接内套5连接，弹爪管8上端设置有第三弹爪19，第三弹爪19限位在承力套6上的定位槽中，弹爪管8下端与打捞弹爪头13连接，打捞弹爪头13与球座11连接，打捞弹爪头13下端设置有第四弹爪20，第二弹爪18与上一级滑套的打捞弹爪头下端的第四弹爪配合自锁，第四弹爪20与下一级滑套的弹爪止锁套上端的第二弹爪配合自锁。
[0033]本实施例中，所述开关套3和承力套6通过螺纹连接，螺纹连接处设置有密封圈，且螺纹连接后形成有定位槽，第三弹爪19限位在定位槽中。
[0034]本实施例中，所述上接头I上端与上部管串相连，上接头I下端与下接头14上端通过螺纹连接，且通过固定螺钉固定，下接头14下端与下部管串相连。
[0035]本实施例中，所述开关套3的外壁上设置有与上接头I内壁配合的密封圈。
[0036]本实施例中，所述承力套6外壁上设置有键槽，键槽内设置有与接头配合的防转螺钉10。
[0037]本实施例中，所述连接内套5下端与球座11上端滑动配合，滑动配合处设置有密封圈密封。
[0038]本实施例中，所述弹爪止锁套4外壁上设置有与开关套3内壁配合的密封圈，弹爪止锁套4内壁上设置有与连接内套5外壁配合的密封圈。
[0039]本实施例中，所述弹爪止锁套4和连接内套5通过螺纹连接，弹爪管8下端与打捞弹爪头13螺纹连接，打捞弹爪头13与球座11螺纹连接。
[0040]实施例2
[0041]本实施例结合附图对进行说明。如图1所示，本实用新型由接头、滑套机构和可打捞球座机构组成。
[0042]接头包括上接头I和下接头14，上接头I下端与下接头14的上端通过螺纹连接，为了固定的需要，设置了固定螺钉12，上接头I上端与上部管串相连，下接头14下端与下部管串相连。
[0043]滑套机构包括密封圈2、开关套3、承力套6、滑套剪钉7、防转螺钉10，开关套3和承力套6通过螺纹连接，为了防转的需要，设置了防转螺钉10在承力套6的键槽内滑动，开关套3上端设置有第一弹爪17。
[0044]可打捞球座机构包括弹爪止锁套4、连接内套5、弹爪管8、打捞剪钉9、球座11、打捞弹爪头13，弹爪止锁套4和连接内套5通过螺纹连接；弹爪管8上端设置有第三弹爪19，弹爪管8下端与打捞弹爪头13及球座11通过螺纹连接，连接内套5下端与球座11上端可相互滑动，有密封圈密封。弹爪止锁套4上端为第二弹爪18，打捞弹爪头13下端为第四弹爪20，且可以在实际使用中分别与上、下级滑套插入实现自锁连接。
[0045]现场施工使用时，将可打捞球座投球滑套连同其它井下工具按管柱设计要求下入到设计位置，需要打开滑套时则投入开启球15，开启球15坐在球座11上部，管内憋压，滑套剪钉7剪断，滑套机构与可打捞球座机构整体向下移动，开关套3上部第一弹爪的弹爪凸台从上接头I的上定位槽运动到下定位槽，卡在下定位槽中，第一弹爪17的弹爪间隙与上接头I上的侧孔16相对应，管内外串通，滑套开启完毕，可以进行分层压裂酸化施工。[0046]各层施工结束后，可通过返排方式将各级开启球15返排至井口回收，若不能返排或不进行返排程序，也可直接进行滑套打捞作业。
[0047]打捞球座时按从下到上依次连接打捞弹爪头13、扶正器、丢手、连续油管，下入连续油管至井内滑套位置，下压管柱，使得打捞弹爪头13下端的第四弹爪20与下一级滑套中的弹爪止锁套4上端的第二弹爪互相嵌入并自锁，然后上提连续油管，剪断打捞剪钉9，通过悬重变化可判断打捞剪钉9已剪断，可打捞球座机构已抓牢，此时弹爪管8上端的第三弹爪19已内缩收回，球座11上部与连接内套5的密封已失效。无论开启球15是否仍在球座11上，滑套上下流体通道均连通，打捞工具管柱可继续实行正循环。此时如无需打捞下级滑套球座，即可直接起出连续油管，如需打捞下级球座则可继续下入连续油管，可打捞球座机构将整体通过滑套机构内孔并到达下一级滑套位置，由于可打捞球座机构下端为打捞弹爪头13，并且此时管内循环通道可进行正常冲洗循环，于是可对下一级滑套重复以上打捞作业过程，最终实现一次下入管柱即可完成多级滑套的打捞。
【权利要求】
1.一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，包括接头、弹爪和弹爪管，接头包括上接头(I)和下接头(14)，上接头(I)与下接头(14)连接，上接头(I)上端设置有上定位槽、下定位槽和侧孔(16)，其特征在于:还包括滑套机构和打捞球座机构，所述滑套机构和打捞球座机构向下运动用于开启滑套时，滑套机构中的弹爪间隙与侧孔(16)对应，管内外串通；所述打捞球座机构两端分别设置有与上一级滑套内的打捞球座机构和下一级滑套内的打捞球座机构配合用于打捞球座的自锁弹爪。
2.根据权利要求1所述的一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，其特征在于:所述滑套机构包括设置在接头内的开关套(3)和承力套(6)，开关套(3)和承力套(6)固定连接，开关套(3)上端设置有第一弹爪(17)，承力套(6)通过滑套剪钉(7)与接头连接，当第一弹爪(17)上的弹爪凸台从上定位槽运动到下定位槽时，第一弹爪(17)的弹爪间隙与侧孔(16)对应，管内外串通。
3.根据权利要求2所述的一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，其特征在于:所述打捞球座机构包括弹爪止锁套(4)、连接内套(5)、弹爪管(8)、打捞剪钉(9)、球座(11)、打捞弹爪头(13)，弹爪止锁套(4)和连接内套(5)连接，弹爪止锁套(4)上端设置有第二弹爪(18),弹爪管(8)位于承力套(3)和连接内套(5)之间，弹爪管(8)通过打捞剪钉(9)与连接内套(5 )连接，弹爪管(8 )上端设置有第三弹爪(19 )，第三弹爪(19 )限位在承力套(6 )上的定位槽中，弹爪管(8)下端与打捞弹爪头(13)连接，打捞弹爪头(13)与球座(11)连接，打捞弹爪头(13)下端设置有第四弹爪(20)，第二弹爪(18)与上一级滑套的打捞弹爪头下端的第四弹爪配合自锁，第四弹爪(20)与下一级滑套的弹爪止锁套上端的第二弹爪配合自锁。
4.根据权利要求3所述的一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，其特征在于:所述开关套(3)和承力套(6)通过螺纹连接，螺纹连接处设置有密封圈，且螺纹连接后形成有定位槽，第三弹爪(19)限位在定位槽中。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，其特征在于:所述上接头(I)上端与上部管串相连，上接头(I)下端与下接头(14)上端通过螺纹连接，且通过固定螺钉固定，下接头(14)下端与下部管串相连。
6.根据权利要求2、3或4所述的一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，其特征在于:所述开关套(3)的外壁上设置有与上接头(I)内壁配合的密封圈。
7.根据权利要求2、3或4所述的一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，其特征在于:所述承力套(6 )外壁上设置有键槽，键槽内设置有与接头配合的防转螺钉(10 )。
8.根据权利要求3或4所述的一种可打捞球座的多级投球压裂滑套，其特征在于:所述连接内套(5 )下端与球座(11)上端滑动配合，滑动配合处设置有密封圈密封。
【文档编号】E21B31/00GK203603869SQ201320762154
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】张道鹏, 张毅超, 谢明, 潘勇 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司