一种可溶球座的制作方法

1.本实用新型涉及石油天然气开采设备技术领域，具体涉及一种可溶球座。


背景技术：

2.现代油田开发逐渐由常规油气资源转变为具有如低渗、致密等特点的非常规油藏，对此业内普遍采用压裂技术对储层的改造，以提高或保持开采效果，其中，球座装置与桥塞装置一道，作为一种分隔封堵装置，被广泛应用于各类型的压裂作业当中。
3.目前的普遍使用的球座和桥塞装置基本分为两种，可溶式和不可溶式，不可溶式的球座和桥塞在使用过后往往需要重新钻进解堵，施工成本较高，因此可溶式的球座和桥塞逐渐成为了重点发展和应用的对象，得益于可溶金属与可溶橡胶材料的发展，大量的可溶式压裂工具被投入了现场使用中。然而，可溶式压裂工具作为一种新技术，同样存在着一些亟需解决问题，如可溶橡胶的溶解速度相较于可溶金属较慢，甚至难以完全溶解，在返排时容易形成凝胶块堵塞井筒；金属制成的球座在投球憋压时，球体与球座的接触不甚牢固，易引起漏液漏压；取消橡胶材料的纯金属装置为金属与套管硬接触的方式固定，固定效果不好，承受压裂液高压时容易在球座因封堵产生的形变结构中引发漏液。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型目的在于提供一种可溶球座，采用全金属设计以避免溶解不均匀而在井筒内形成堵塞，同时保证球座的封隔效果，确保压裂作业的顺利进行。
5.本实用新型提供的技术方案是，提供一种可溶球座，包括由可溶金属材料制成的球座体、卡瓦和接头，球座体为中空圆台，其上底面指向卡瓦，下底面上环绕设置有连接槽；球座体内部设置有钟形的球座槽，球座槽内径最大处位于圆台下底面上，内径最小处与圆台内部中空部分相连，在球座槽中内径最小处一侧的弧边上还设置有内埋于球座体中的内衬环；卡瓦套设在与接头同轴连接的内衬管表面，其一端与接头弹性连接，另一端的内表面与球座体圆台形成过盈配合；接头一端与内衬管连接，其另一端表面设置有环绕设置有连接槽。
6.进一步的，所述卡瓦与球座体过盈配合的一端表面还连接有密封环，密封环与球座体斜面紧密啮合。
7.进一步的，所述密封环为铝材料制成。
8.进一步的，所述卡瓦内部与球座体的接触面上设置有固定销钉。
9.进一步的，所述卡瓦表面上环绕设置有卡瓦齿。
10.进一步的，所述球座体上底面上设置有可溶金属材料制成的定位钩管，定位钩管一侧同轴连接在球座体上底面上，另一侧的管体表面设置有环绕管体的倒钩，定位钩管的中空部分与球座槽连通。
11.进一步的，所述内衬管内表面设置有与定位钩管的倒钩尺寸大小和位置相配适的环状定位槽。
12.进一步的，所述定位槽与定位钩管的倒钩在可溶球座初始状态下未接触。
13.进一步的，所述内衬环为铝材料制成。
14.本实用新型起到的技术效果是：
15.1、球座及其各个组件为全金属设计，采用可溶解的金属材料制成，可在井下自行完全溶解，避免可溶橡胶与金属混用时因溶解不均匀生成残渣而引起的井筒堵塞。
16.2、球座体收纳憋压球体的球座槽为钟形结构，其底部带有弧面，且弧面上还设有内埋在球座体中的内衬环，使得投入球座中的憋压球体可与球座体贴合接触，提高了两者的接触面积，保证了憋压球体在球座中的密封效果。
17.3、球座整体起到坐封作用时，定位钩管上的倒钩将与内衬管中的定位槽相啮合，在起到止回定位的同时，在球座体与接头之间构成了单独的密封连接结构，避免因为卡瓦和密封环因为挤压形变导致的密封不牢固，而可能引起的漏液漏压现象出现。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1是本实用新型整体结构示意图；
20.图2时本实用新型在坐封状态下的结构示意图；
21.图中1球座体，2卡瓦，3接头，4密封环，5内衬环，6固定销钉，7卡瓦齿，8定位钩管，9定位槽，10球座槽，11内衬管。
具体实施方式
22.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明。
23.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。
24.实施例：
25.参见图1、图2，一种可溶球座：
26.球座体1为中空圆台，其上底面指向卡瓦2，下底面上环绕设置有连接槽；球座体1内部设置有钟形的球座槽10，球座槽10内径最大处位于圆台下底面上，内径最小处与圆台内部中空部分相连，在球座槽10中内径最小处一侧的弧边上还设置有内埋于球座体1中的内衬环5；卡瓦2套设在与接头3同轴连接的内衬管11表面，其一端与接头3弹性连接，另一端的内表面与球座体1圆台形成过盈配合；接头3一端与内衬管11连接，其另一端表面设置有环绕设置有连接槽；卡瓦2与球座体1过盈配合的一端表面还连接有密封环4，密封环4与球
座体1斜面紧密啮合；密封环4为铝材料制成；卡瓦2内部与球座体1的接触面上设置有固定销钉6；卡瓦2表面上环绕设置有卡瓦齿7；球座体1上底面上设置有可溶金属材料制成的定位钩管8，定位钩管8一侧同轴连接在球座体1上底面上，另一侧的管体表面设置有环绕管体的倒钩，定位钩管8的中空部分与球座槽10连通；内衬管11内表面设置有与定位钩管8的倒钩尺寸大小和位置相配适的环状定位槽9；定位槽9与定位钩管8的倒钩在可溶球座初始状态下未接触；内衬环5为铝材料制成。
27.本实用新型的工作原理是：
28.球座体1为中空圆台，其上底面指向卡瓦2，下底面上环绕设置有连接槽，便于球座体1与坐封工具相连接；球座体1内部设置有钟形的球座槽10，球座槽10内径最大处位于圆台下底面上，内径最小处与圆台内部中空部分相连，在球座槽10中内径最小处一侧的弧边上还设置有内埋于球座体1中的铝制材料制成的内衬环5，当坐封工具将球座整体设置在井筒中相应位置并固定之后，投下的封堵球将沿井筒被送至球座体1中，并落至球座槽10内部，并被卡在球座槽10内径最小处，圆台内的中空部分连接的是球座后部的井筒，当球座槽10中卡入封堵球之后即可对井筒形成封堵，球座槽10接近内径最小处的弧边将增大与封堵球的接触面积，同时弧边上的铝制内衬环5具有很好的延展性，能够对封堵球实现较好的密封作用，与常规的球座中封堵球直接与平直斜边构成的环状接触相比，球座槽10中与封堵球的接触方式可以有效提高封堵球的封堵效果。
29.卡瓦2套设在与接头3同轴连接的内衬管11表面，其一端与接头3弹性连接，另一端的内表面与球座体1圆台形成过盈配合，在投入封堵球之前，将使用坐封工具把球座固定在井筒上，而在需要进行封堵时，向井筒中投入封堵球使得球座体1处憋压，而在此时，坐封工具固定住接头3一侧，球座体1将向卡瓦2移动，在移动过程中球座体1将沿锥形接触面迫使卡瓦2产生扩张形变，使得卡瓦2被撑开，卡瓦被撑开后将井筒卡住，从而将球座整体固定在井筒上。
30.接头3一端与内衬管11连接，将内衬管11固定在接头3当中，其另一端表面设置有环绕设置有连接槽，连接槽用于与坐封工具连接。
31.卡瓦2与球座体1过盈配合的一端表面还连接有铝材料制成的密封环4，密封环4与球座体1斜面紧密啮合，密封环4使用的是延展性良好的铝材料制成，当卡瓦2被撑开时密封环4也将膨胀变形，并随卡瓦2端部与井筒壁接触，从而起到对井筒密封的作用。
32.卡瓦2内部与球座体1的接触面上设置有固定销钉6，保证球座初始状态的稳定，当坐封工具向球座体1施加的压力大于固定销钉6的剪断压力时，球座体1才会向卡瓦2移动。
33.卡瓦2表面上环绕设置有卡瓦齿7，卡瓦齿7可以提高卡瓦2与井筒的咬合稳定程度，保证球座的固定效果。
34.球座体1上底面上设置有可溶金属材料制成的定位钩管8，定位钩管8一侧同轴连接在球座体1上底面上，另一侧的管体表面设置有环绕管体的倒钩，定位钩管8的中空部分与球座槽10连通，内衬管11内表面设置有与定位钩管8的倒钩尺寸大小和位置相配适的环状定位槽9，定位槽9与定位钩管8的倒钩在可溶球座初始状态下未接触，球座体1投球憋压后，定位钩管8将随球座体1向内衬管11方向移动，直至两者接触，定位钩管8的倒钩结构将与内衬管11上的定位槽9相勾连而形成止回结构，而卡瓦2存在的形变恢复力将对球座体1将产生反作用，迫使球座体1产生复位倾向，而由于定位钩管8与定位槽9的勾连作用使得球
座体1的位置被固定，卡瓦2将保持形变，以实现整个球座对井筒的持续封堵作用，同时由于球座体1的复位倾向将使得定位槽9与定位钩管8紧密扣合，使得定位钩管8与内衬管11构成了腔体相连的一组密封管路，提高了球座整体的密封性，避免在卡瓦2被撑开的情况下出现由于密封环4与球座体1啮合不紧密引起液体经密封环4与球座体1之间间隙和内衬管11流通而导致封堵出现泄漏的问题。
35.本实用新型的工作过程：
36.将该可溶球座在下井前与专用的坐封工具相连，下井至指定位置后启动坐封工具挤压球座体1剪断固定销钉6，使得球座体1沿锥面向卡瓦2移动，撑开卡瓦2及密封环4使之与井筒壁接触，并使其牢固地被固定在井筒中，密封环4与井筒壁接触形成密封结构，定位钩管8此时位于定位槽9内止回，避免球座体1被卡瓦2的恢复形变挤出；之后抽提出坐封工具，沿井筒向球座体1中投入密封球，密封球落入球座槽10中与弧面和内衬环5构成面接触，实现稳固密封，此时即形成了球座的对压裂层的密封作用；整个球座为全金属构成，压裂作业完成后可在井筒水中实现稳步完全溶解，实现自动彻底解堵。
37.在本实用新型的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。
38.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。