投球式滑套以及压裂管柱制造技术

本发明专利技术涉及投球式滑套以及压裂管柱。该投球式滑套包括，外筒，在外筒上设置有压裂孔，能滑动地设置在外筒内的内套，内套通过剪钉与外筒相连并覆盖压裂孔，安装在内套内的分体式球座。在压裂施工时，首先向内套内安装分体式球座，然后投入憋压球，当憋压球与分体式球座接合后，加压以剪断所述剪钉而驱动内套向下游运动直到内套偏离所述压裂孔，由此建立压裂通道。本发明专利技术的投球式滑套和压裂管柱，创造性地使用了分体式球座。投球式滑套和压裂管柱为全通径，而分体式球座为后期安装，因此分体式球座和憋压球的尺寸可为相等，压裂级数也就不受憋压球和球座尺寸的限制。

Pitching type slip sleeve and fracturing pipe string

The invention relates to a bowling type slip sleeve and a fracturing pipe string. The ball type sliding sleeve, outer cylinder, the outer cylinder is provided with a fracturing hole, which can slide is arranged in the outer tube inner sleeve, inner sleeve and the outer cylinder is connected by a shear pin and cover fracturing hole is arranged inside the inner sleeve of the split tee. In the construction of fracturing, the first installation of split sleeve seat inward, and then put the ball pressure, when the pressure ball and split tee joint, pressure to cut the shear pin to drive the inner sleeve to the downstream movement until the inner sleeve deviates from the fracturing hole, thereby establishing a fracturing channel. The invention of the ball throwing type sliding sleeve and fracturing string, the creative use of a split tee. Ball type sliding sleeve and fracturing string for full size, and a split tee for later installation, so the split tee and the pressure of the size of the ball is equal, fracturing series also not subject to pressure the ball and ball size limit.

【技术实现步骤摘要】
投球式滑套以及压裂管柱
本专利技术涉及石油勘探开发领域，特别是一种投球式滑套。本专利技术还涉及由多个这种投球式滑套串联在一起形成的压裂管柱。
技术介绍
近年来，随着油气田勘探开发的深入，低渗、特低渗致密油气田大量被发现和开发。在这种油气田的开发中，分段压裂开采过程中非常重要的过程，并且为了广泛开采，压裂级数呈现大幅度增长态势。通常的分段压裂方法是投球式滑套分段压裂，该方法通过投球式滑套压裂装置、憋压球等工具来实现。投球式滑套分段压裂的实施方法为从井口投入逐级投入不同尺寸的憋压球，当憋压球落入到滑套的球座位置后，打开相应的滑套并对该层进行压裂施工，最终实现多段压裂。投球式滑套分段压裂技术成熟，设备也较为简单，因此应用很广泛。但是，在压裂施工时所使用的憋压球，直径从小到大满足一定的级差，以使得每一级憋压球仅能打开一级滑套，进行一级压裂。受憋压球和球座尺寸限制，分段压裂段数及施工规模会大幅受限，压裂级数一般10-20级不等。因此，急需一种能够用于压裂级数不受憋压球和球座尺寸限制的压裂装置。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种投球式滑套。本专利技术还提出了由多个这种投球式滑套串联在一起形成的压裂管柱。根据本专利技术的投球式滑套和压裂管柱，创造性地使用了分体式球座。投球式滑套和压裂管柱为全通径，而分体式球座为后期安装，因此分体式球座和憋压球的尺寸可为相等，压裂级数也就不受憋压球和球座尺寸的限制。根据本专利技术的第一方面的投球式滑套，包括，外筒，在外筒上设置有压裂孔，能滑动地设置在外筒内的内套，内套通过剪钉与外筒相连并覆盖压裂孔，安装在内套内的分体式球座。投球式滑套构造为：在压裂施工时，首先向内套内安装分体式球座，然后投入憋压球，当憋压球与分体式球座接合后，加压以剪断剪钉而驱动内套向下游运动直到内套偏离压裂孔，由此建立压裂通道。在本申请中，“分体式球座”是指球座并不与内套一体形成，而是单独制造。在使用时，再根据需要安装到内套中。在使用本专利技术的投球式滑套进行压裂施工时，首先将外筒和内套安装到井内，然后再根据需求向内套内安装分体式球座。这样，即使将多个投球式滑套串联起来使用，也可以使用尺寸完全相同的分体式球座，憋压球的尺寸也同样可以相同。在一个实施例中，在内套的内壁上设置有径向向里凸出的台肩，在分体式球座上构造有与台肩相配合的凸缘。在一个具体的实施例中，分体式球座包括底座和与底座铰接的多个翼瓣，在翼瓣的边缘外部上构造有凸缘。在将分体式球座安装到内套中时，可将翼瓣收拢起来，直到到达预定位置后再打开。这样，可防止分体式球座在下入过程中，意外受到外筒和内套内的其他部件的碰撞而损坏。在一个优选的实施例中，翼瓣的数量至少为三个，并且在周向上均匀分布。这样，分体式球座可以稳定地支撑憋压球。在一个优选的实施例中，分体式球座和憋压球的材质为Al或Al-Mg合金。这种材质的分体式球座和憋压球能够在井下环境中自然降解，避免了在压裂施工之后的钻除作业，从而提高了施工效率和可靠性。根据本专利技术第二方面的压裂管柱，包括多个根据上文所述的投球式滑套。多个投球式滑套彼此串联在一起，并且该多个投球式滑套的外筒的内径和内套的内径均相同。在使用这种压裂管柱进行压裂施工时，可根据需要向某个投球式滑套内安装分体式球座，然后投入憋压球以打开该滑套并进行该层段压裂施工。对于其他的投球式滑套而言，也是如此。由于每一个投球式滑套的外筒和内径和内套的内径均相同，因此每一个投球式滑套对球座和憋压球的尺寸要求也均相同，即压裂管柱的投球式滑套的数量不受憋压球和球座尺寸的限制。由此，施工人员可根据需要来增大分段压裂段数及施工规模，而无需考虑憋压球和球座的尺寸。在一个实施例中，相邻的两个投球式滑套通过中空的接头件相连。在一个具体的实施例中，接头件的中间部分的外径大于两个端部的外径，两个端部分别处于相应的投球式滑套内，中间部分将两个投球式滑套间隔开。在压裂管柱内部，接头件的上游端部可承接相应投球式滑套的内套，以在投球后封住该投球式滑套从而建立压裂通道。也就是说，这种接头件不但具有连接投球式滑套的作用，而且还用于建立压裂通道，这大大简化了投球式滑套的结构。接头件的中间部分则可保证投球式滑套与接头件具有足够长的配合长度，确保了连接的稳定性。在本申请中，用语“下游”、“上游”、“下部”以及“上部”规定为靠近井口为上，远离井口为下。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)根据本专利技术的投球式滑套和压裂管柱，创造性地使用了分体式球座。投球式滑套和压裂管柱为全通径，而分体式球座为后期安装，因此分体式球座和憋压球的尺寸可为相等，压裂级数也就不受憋压球和球座尺寸的限制。(2)憋压球和球座可在井内液体环境中自行溶解，溶解后压裂管柱内形成全通径，利于后期生产和作业。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1示意性地显示了投球式滑套的外筒和内套。图2示意性地显示了安装了分体式球座并投球之后的投球式滑套。图3示意性地显示了分体式球座的结构。图4和5示意性地显示了根据本专利技术的压裂管柱。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1和图2示意性地显示了投球式滑套100(以下简称为滑套100)的主体结构。如图1所示，滑套100包括外筒11，在外筒11上设置有压裂孔20。滑套100还包括设置在外筒11内的内套12。在初始状态中，内套12通过剪钉13与外筒11相连并覆盖压裂孔20。在将剪钉13剪断后，内套12可相对于外筒11朝向下游滑动。当内套12偏离压裂孔20后，就建立了压裂通道。滑套100还包括可安装在内套12内的球座17，如图2所示。球座17并不是与内套12一体成型，而是单独成型，因此球座17也称为分体式球座。在进行压裂施工之前，需要首先将球座17安装到内套12内，以承接随后投入的憋压球16。图3示意性地显示了球座17的结构。如图3所示，球座17包括底座31和与底座31铰接的多个翼瓣32。在翼瓣32的外侧边缘上构造有凸缘33。在内套12的内壁上设置有与凸缘33相匹配的径向向里凸出的台肩14。相互匹配的凸缘33和台肩14可稳定地将球座17保持在内套12内。优选地，翼瓣32的数量至少为三个，并且在周向上均匀分布，以稳定地承接憋压球16。更优选地，在翼瓣32的内表面上有倒角34，以更稳定地承接憋压球16。在将球座17安装到内套12内时，可首先将翼瓣32收拢到一起，待球座17到达预定位置后再打开。这样，可防止球座17在下入过程中，受到外筒11和/或内套12的碰撞而损坏。优选地，球座17和憋压球16的材质为Al或Al-Mg合金。这种材质的球座17和憋压球16能够在井下环境中自然降解，避免了在压裂施工之后的钻除作业，从而提高了施工效率和可靠性。将多个滑套100串联起来就可得到本专利技术的压裂管柱(如图4和5所示)。应理解地是，所有滑套的外筒的内径和内套的内径均相同，这样就可以使用完全相同的球座17和憋压球16来对各级滑套进行压裂施工。在一个实施例中，相邻的两个投球式滑套可通过中空的接头件15相连。如图2所示，接头件15的中间部分21的外径大于两个端部22、23的外径。在装配状态中，两个端部22、23分别进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投球式滑套，包括，外筒，在所述外筒上设置有压裂孔，能滑动地设置在所述外筒内的内套，所述内套通过剪钉与所述外筒相连并覆盖所述压裂孔，安装在所述内套内的分体式球座，所述投球式滑套构造为：在压裂施工时，首先向所述内套内安装所述分体式球座，然后投入憋压球，当所述憋压球与所述分体式球座接合后，加压以剪断所述剪钉而驱动所述内套向下游运动直到所述内套偏离所述压裂孔，由此建立压裂通道。

【技术特征摘要】
1.一种投球式滑套，包括，外筒，在所述外筒上设置有压裂孔，能滑动地设置在所述外筒内的内套，所述内套通过剪钉与所述外筒相连并覆盖所述压裂孔，安装在所述内套内的分体式球座，所述投球式滑套构造为：在压裂施工时，首先向所述内套内安装所述分体式球座，然后投入憋压球，当所述憋压球与所述分体式球座接合后，加压以剪断所述剪钉而驱动所述内套向下游运动直到所述内套偏离所述压裂孔，由此建立压裂通道。2.根据权利要求1所述的投球式滑套，其特性在于，在所述内套的内壁上设置有径向向里凸出的台肩，在所述分体式球座上构造有与所述台肩相配合的凸缘。3.根据权利要求2所述的投球式滑套，其特性在于，所述分体式球座包括底座和与所述底座铰接的多个翼瓣，在所述翼瓣的边缘外部上构...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏辽，薛占峰，马兰荣，朱玉杰，朱和明，韩峰，朱敏涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11