本发明涉及一种压裂工具，尤其是分段压裂用的投球式多簇全通径压裂工具。
背景技术：
在全球进入难动用储量开发的背景下，国内外油气均面临着低渗透、超低渗透储层自然产能低，开发建产率低等难题。压裂改造技术是开发低渗透油气资源的关键技术，经过多年的发展，国内外均已形成了针对不同油气藏类型的压裂改造技术。
投球式压裂滑套是国内分段压裂改造方式多采用的工具之一。各级滑套的球座存在级差，需依次投入与所在级滑套对应的一些由小到大的压裂球来完成各级滑套的打开和对应层段的压裂。压裂后，压裂球通过放喷返排的方式排出，球座留在井下，导致井筒内通径较小，而且常规的生产测井及后期井下作业工具下入时存在风险大甚至无法下入预定位置的问题。若钻掉球座，则延长了施工周期，增加了作业成本，而且钻磨过程风险大。
技术实现要素：
为了克服现有投球式分段压裂滑套存在的缺点，本发明提供一种高效、安全的投球式多簇全通径压裂滑套。
本发明的技术方案包括：
一种投球式多簇全通径压裂滑套，包括上接头、外壳、球座、内滑套、剪钉和下接头，其中，上接头、外壳和下接头依次连接构成外部整体结构，内滑套通过剪钉固定在外壳内部，且内滑套与外壳保持轴向滑动，内滑套和外壳上均设有轴向配合的压裂孔，所述的球座包括分体式可溶球座和整体式可溶球座，分体式可溶球座和整体式可溶球座均由高强度、耐磨蚀的可溶合金材料制成；其中，分体式可溶球座为可径向变径的组合结构，设置在内滑套顶部，并与外壳保持轴向滑动；整体式可溶球座设置在滑套下方的下接头顶部，并与外壳保持密封；外壳内壁设有环状梯形槽，环状梯形槽与下行的分体式可溶球座形成轴向限位配合，且在该位置处内滑套和外壳上均设的压裂孔构成内外贯通配合。
上述方案进一步包括：
所述的分体式可溶球座为2-8个扇形组块对合组成，在其内对合面设有环状矩形槽，环状矩形槽内设置弹性挡圈。
分体式可溶球座和整体式可溶球座的上端面呈内斜锥面，且内径尺寸相同。
该投球式多簇全通径压裂滑套为多级串联结构，即一级投球式多簇全通径压裂滑套与其它的二级……m级投球式多簇全通径压裂滑套依次串联组成，其中m为正整数，其中第一级投球式多簇全通径压裂滑套至第m级投球式多簇全通径压裂滑套的分体式可溶球座和整体式可溶球座内径由小至大逐渐递增。
该投球式多簇全通径压裂滑套为多级串联结构中，每一级包括一簇或多簇投球式多簇全通径压裂滑套依次串联组成，其中每一级中的分体式可溶球座和整体式可溶球座内径相同，且总体满足所有串联结构中的整体式可溶球座和分体式可溶球座内径由下至上逐渐递增格局。
所述多簇投球式多簇全通径压裂滑套包括：几簇不包括整体式可溶球座的投球式全通径压裂滑套和一簇包括整体式可溶球座的投球式多簇全通径压裂滑套依次串联构成，其中不包括整体式可溶球座的投球式全通径压裂滑套由上接头、外壳、分体式可溶球座、内滑套、剪钉及下接头组成，簇与簇之间通过接箍和套管连接。
本发明除了具备常规投球式压裂滑套的特点之外还具备以下优点：①所有层段压裂完成后，分体式可溶球座和整体式可溶球座可随时间推移逐步溶解，井筒内可以形成较大全通径，可最大程度地发挥油气井产能；②较大全通径减少了后期正常测井、修井以及增产改造措施等井下作业的影响；③避免了钻磨球座的风险和成本；④投一个球即可同时打开多个滑套，效率高。
附图说明
图1是本发明所述的投球式多簇全通径压裂滑套的结构示意图；
图2是图1中a-a处的剖视图；
图3是图1中的ⅰ处的局部放大图；
图4是图1中b-b处的剖视图；
图5是本压裂滑套打开时的结构示意图；
图6是图5中c-c处的剖视图；
图7是本压裂滑套内分体式可溶球座本和整体式可溶球座溶解后的结构示意图；
图8是m级本压裂滑套串联时的结构示意图；
图9是一级3簇串联时的结构示意图；
图1-9中,1.上接头，2.外壳，3.5.8.9.17.o型密封圈，4.分体式可溶球座，6.内滑套，7.剪钉，10.下接头，11.压裂球，12.弹性挡圈，13.环状矩形槽，15.梯形槽，14.16.压裂孔，18.整体式可溶球座，19.第m级压裂滑套，20.22.24.裸眼封隔器，21.第2级压裂滑套，23.第1级压裂滑套，25.井壁，26.第1簇压裂滑套，27.30.接箍，28.31.套管，29.第2簇压裂滑套，32.第3簇压裂滑套。
具体实施方式
实施例1
图1为单一结构的投球式多簇全通径压裂滑套的结构示意图，由上接头1、外壳2、分体式可溶球座4、内滑套6、剪钉7、下接头10、弹性挡圈12、整体式可溶球座18以及o型密封圈3、5、8、9、17组成。外壳2的一端通过螺纹与上接头1联接，并装有o型密封圈3，另一端通过螺纹与下接头10联接，并装有o型密封圈9；外壳2的内表面有梯形槽15；分体式可溶球座4、内滑套6及整体式可溶球座18位于外壳2内；分体式可溶球座4位于上接头1和内滑套6之间，其内表面有环状矩形槽13；弹性挡圈12位于环状矩形槽13之中；内滑套6与外壳2之间装有o型密封圈5、8，并通过剪钉7联接；整体式可溶球座18的一端与下接头10接触，与外壳2之间装有o型密封圈17；分体式可溶球座4和整体式可溶球座18均由高强度、耐磨蚀的可溶合金材料制成，其溶解时间可根据施工要求进行调控。
所述分体式可溶球座4初始状态下为一个完整的球座，装配前被均分为2-8等份。所述分体式可溶球座4和整体式可溶球座18由高强度、耐磨蚀的可溶合金材料制成，其溶解时间可控。
实施例2
在实施例1的基础上，若干个上接头1、外壳2、分体式可溶球座4、内滑套6、剪钉7、弹性挡圈12及下接头10组成的不包括整体式可溶球座18的投球式全通径压裂滑套与一个包括整体式可溶球座18的投球式多簇全通径压裂滑套串联使用，且所串联的分体式可溶球座4的内径与整体式可溶球座18的内径相同，可实现投一个压裂球同时打开多个压裂滑套。
本压裂滑套的工作原理为：当井口投放与本压裂滑套相匹配的压裂球11时，球落到分体式可溶球座4处被阻断；压裂球11与分体式可溶球座4之间形成一定的密封，起压；当压力达到设定值时，剪钉7被剪断；压裂球11推动分体式可溶球座4及内滑套6一起下移；当分体式可溶球座4到达梯形槽15时，在弹性挡圈12的作用下，分体式可溶球座4沿径向弹开并进入梯形槽15中；此时内滑套6的下端与整体式可溶球座18接触，内滑套6上的压裂孔14与外壳2上的压裂孔16对齐，滑套打开；与此同时，压裂球11穿过弹开的分体式可溶球座4，落到整体式可溶球座18上，起压；压裂球11与整体式可溶球座18之间形成密封，继续打压可压裂该压裂滑套对应的层段。
图2和图3所示为被均分为4不限于4等份的分体式可溶球座4，其内表面有环状矩形槽13，弹性挡圈12位于环状矩形槽13之中，此时弹性挡圈12处于收缩状态。
图4是图1中b-b处的剖视图，图中反应出外壳2与内滑套6之间设有梯形槽15，且内滑套6周向均布有8个压裂孔14。
图5所示本压裂滑套打开时的结构示意图，剪钉7被剪断，分体式可溶球座4进入梯形槽15中，内滑套6的下端与整体式可溶球座18接触，内滑套6上的压裂孔14与外壳2上的压裂孔16对齐；压裂球11落于整体式可溶球座18上。
图6所示为在弹性挡圈12的作用下，分体式可溶球座4沿径向弹开并进入梯形槽15中时的状态。
图7所示为分体式可溶球座4和整体式可溶球座18完全溶解后本压裂滑套的结构示意图，滑套内通径大，利于生产及后期作业。
图8是m级本压裂滑套串联时的结构示意图，由井口至井底的顺序依次为：第m级压裂滑套19、裸眼封隔器20、第2级压裂滑套21、裸眼封隔器22、第1级压裂滑套23、裸眼封隔器24。从第1级压裂滑套23到第m级压裂滑套19，分体式可溶球座4和整体式可溶球座18的内径按一定规律递增，但同一级中的分体式可溶球座4和整体式可溶球座18的内径相同。所投压裂球11的直径也按照相同规律递增。每投一个压裂球11只能打开与之相配套的压裂滑套。
m级本压裂滑套串联时的工作原理为：首先投直径最小的压裂球11，球落到第1级压裂滑套23的分体式可溶球座4上，起压，滑套打开，同时该级压裂滑套的分体式可溶球4座进入相应的梯形槽15中，压裂球11被释放，落到整体式可溶球座18上，起压，压裂球11与整体式可溶球座18之间形成密封，继续打压，可压裂第1级压裂滑套23对应的层段；再投投直径与第2级压裂滑套21配套的压裂球11，球落到第2级压裂滑套21的分体式可溶球座4上，起压，滑套打开，同时该级压裂滑套的分体式可溶球4座进入相应的梯形槽15中，压裂球11被释放，落到整体式可溶球座18上，起压，压裂球11与整体式可溶球座18之间形成密封，继续打压，可压裂第2级压裂滑套21对应的层段。依次类推，直至第m级压裂滑套19打开，并压裂其对应的层段。压裂完成后，所有分体式可溶球座4和整体式可溶球座18都会完全溶解。管柱内形成较大全通径。
图8所示m级投球式多簇全通径压裂滑套串联时，每级仅有1个压裂滑套组成。若一级中有3簇压裂滑套串联构成时，其结构示意图如图9所示：分别有两个上接头1、外壳2、分体式可溶球座4、内滑套6、剪钉7、弹性挡圈12及下接头10与一个本压裂滑套串联构成，簇与簇之间通过接箍27、30和套管28、31联接；所串联的分体式可溶球座4的内径与整体式可溶球座18的内径相同。
一级3簇串联时的工作原理为：当井口投放与本级压裂滑套相配套的压裂球11时，压裂球11首先落到第1簇压裂滑套26的分体式可溶球座4上，起压，打开第1簇压裂滑套26，同时该簇压裂滑套的分体式可溶球座4进入相应的梯形槽15中；压裂球11被释放，继续下落到第2簇压裂滑套29的分体式可溶球座4上，起压，打开第2簇压裂滑套29；该簇压裂滑套的分体式可溶球座4进入相应的梯形槽15中，压裂球11被释放，继续下落到第3簇压裂滑套32的分体式可溶球座4上，起压，打开第3簇压裂滑套32，同时该簇压裂滑套的分体式可溶球座4进入相应的梯形槽15中；压裂球11被释放，最后落到第3簇压裂滑套32的整体式可溶球座18上，起压；压裂球11与整体式可溶球座18之间形成密封，继续打压，可压裂该级压裂滑套对应的层段。这就实现了投一个压裂球11，同时打开多簇压裂滑套的功能。压裂完成后，所有分体式可溶球座4和整体式可溶球座18都会完全溶解。