预置球超大通径可溶分段改造压裂工具及井下工具组件的制作方法

1.本发明涉及石油井下施工领域，尤其涉及一种预置球超大通径可溶分段改造压裂工具及井下工具组件。


背景技术：

2.在油气开发领域，非常规完井工艺中,常使用可溶桥塞,可溶桥塞需要通过压裂球将其内径密封，才可将压裂液导向至孔眼。而通常情况下，压裂球是在可溶桥塞座封后，压裂作业前，将球投入井口。当压裂作业进行时，球会随着前端压裂液落座在桥塞尾部，形成临时井筒密封，达到导向压裂液的作用。
3.常见的桥塞具备“预置球”的功能，其将球包含于一个部件，与桥塞连接，一同入井完成座封。其优势是，球和桥塞一同入井，可在完成座封、射孔后，将工具串起出，可立即开始压裂作业，免除了投球，泵球的耗时，降低了作业时间和成本。其劣势是，包含球与桥塞连接的额外部件，使得工具内径更小，整体部件及耗材增加。同时，内径会变得很小，工具与液体接触面越小，可溶性越差。影响溶解、通井效率，变相增加了作业成本和通井风险。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种预置球超大通径可溶分段改造压裂工具及井下工具组件，以提高预置球超大通径可溶分段改造压裂工具的通井效率。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种预置球超大通径可溶分段改造压裂工具，
6.包括具有超大通径的密封锚定主体和设置在其内部的封锥，所述超大通径呈圆台结构，
7.所述封锥的一端位于所述密封锚定主体的内部，并设有用于丢手杆通过的通孔，所述封锥的另一端的内部在所述丢手杆的侧面具有容纳预置球的空间，所述预置球的直径大于所述通孔的直径；所述封锥和所述预置球都为可溶材料制作而成。
8.本实用新型的工作原理及有益效果是：将预置球直接设置在封锥的内部，不需要额外增加部件，简化了压裂工具的结构，减小了压裂工具的制造和组装成本；同时，由于预置球直接设置在封锥的内部，使得封锥的内部空腔较大，进而减小了封锥的壁厚，使得可溶构件封锥在井下的溶解速度较快，当所述封锥和所述预置球在井下溶解后，剩下具有超大通径的密封锚定主体，进而提高了压裂工具的通井效率。
9.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
10.进一步，所述封锥的一端外表面与所述密封锚定主体的内表面形成匹配的锥面；所述封锥的另一端外表面为圆柱面，并小于所述密封锚定主体的外径。
11.采用上述进一步方案的有益效果是：确保压裂工具在在井下顺利工作。
12.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
13.进一步，所述封锥的另一端的内部具有第一内径，所述第一内径大于所述超大通
径的较小端的孔径，所述预置球位于所述第一内径内。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：将所述封锥的第一内径设置得大于密封锚定主体的超大通径的较小端的孔径，进一步减小封锥的壁厚，增大封锥与井液的接触面积，加快了封锥在井下的溶解速度。
15.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
16.进一步，所述封锥的另一端的内部具有第二内径，所述第二内径远离所述密封锚定主体，所述第二内径小于所述预置球的直径和所述通孔的半径之和，并大于所述预置球的直径和所述丢手杆的直径。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：由于第二内径小于所述预置球的直径和所述通孔的半径之和，并大于所述预置球的直径和所述丢手杆的直径；在确保预置球和丢手杆能够方便快捷地放入封锥内，并且在放入后，预置球不会从封锥内脱落出来，提高了压裂工具使用的可靠性。
18.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
19.进一步，还包括下接头，所述下接头的一端与所述超大通径的较小端抵接，并设有与其匹配的下接头通孔。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置下接头，便于压裂工具在井下工作。
21.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
22.进一步，所述下接头的径向上设置有用于与所述丢手杆固定连接的连接孔。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：便于与丢手杆固定可靠连接。
24.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
25.进一步，所述下接头和所述密封锚定主体也为可溶材料制作而成。
26.采用上述进一步方案的有益效果是：下接头和所述密封锚定主体在工作完成后可以自行溶解，确保井下没有残留物。
27.本实用新型还提供一种井下工具组件，包括丢手工具组件和压裂工具，所述压裂工具为上述的预置球超大通径可溶分段改造压裂工具，所述丢手工具组件包括丢手杆，所述丢手杆穿过所述通孔并位于所述预置球的一侧。
28.本实用新型井下工具组件的工作原理及有益效果是：由于井下工具组件包括了上述的压裂工具，其中压裂工具中将预置球直接设置在封锥的内部，不需要额外增加部件，简化了压裂工具的结构，减小了压裂工具的制造和组装成本；同时，由于预置球直接设置在封锥的内部，使得封锥的内部空腔较大，进而减小了封锥的壁厚，使得可溶构件封锥在井下的溶解速度较快，当所述封锥和所述预置球在井下溶解后，剩下具有超大通径的密封锚定主体，进而提高了压裂工具的通井效率，进而提高了井下工具组件的工作效率。
29.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
30.进一步，所述丢手工具组件还包括推筒，所述推筒远离所述密封锚定主体与所述封锥抵接。
31.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置推筒，便于推动封锥，进而使密封锚定主体与井筒内壁实现密封锚定。
附图说明
32.图1是本实用新型压裂工具实施例一的剖视图；
33.图2是本实用新型压裂工具实施例一的立体结构示意图；
34.图3是本实用新型井下工具组件实施例一的剖视图；
35.图4是本实用新型井下工具组件实施例一的立体结构示意图。
36.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
37.1、密封锚定主体，2、封锥。21、通孔，22、第一内径，23、第二内径， 3、预置球，4、下接头，41、下接头通孔，42、连接孔，5、丢手杆，6、推筒。
具体实施方式
38.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
39.本实用新型压裂工具实施例一结构示意图参见图1至图2。一种预置球超大通径可溶分段改造压裂工具，包括具有超大通径的密封锚定主体1和设置在其内部的封锥2，超大通径呈圆台结构。
40.封锥2的一端位于密封锚定主体1的内部，并设有用于丢手杆通过的通孔21，封锥2的另一端的内部在丢手杆的侧面具有容纳预置球3的空间，预置球3的直径大于通孔21的直径；封锥2和预置球3都为可溶材料制作而成。
41.在本实施例中，封锥2的一端外表面与密封锚定主体1的内表面形成匹配的锥面；封锥2的另一端外表面为圆柱面，并小于密封锚定主体1的外径。
42.封锥2的另一端的内部具有第一内径22，第一内径22大于超大通径的较小端的孔径，预置球3位于第一内径22内。
43.本实施例的工作原理及有益效果是：将预置球3直接设置在封锥2的内部的第一内径22位置处，不需要额外增加部件，简化了压裂工具的结构，减小了压裂工具的制造和组装成本；同时，由于预置球3直接设置在封锥2 的内部，使得封锥2的内部空腔较大，进而减小了封锥2的壁厚，使得可溶构件封锥2在井下的溶解速度较快，当封锥2和预置球3在井下溶解后，剩下具有超大通径的密封锚定主体1，进而提高了压裂工具的通井效率。
44.在具体实施例中，密封锚定主体1和封锥2共轴，在预置球3的放置过程中，先预置球3从封锥2的另一端放入到第一内径22内，再将丢手杆5 穿过通孔21，这样，预置球3就一直放在整个工具之中。在井下施工的过程中不再需要投球的过程，即是，工具完成正常座封、丢手，其后预置球3在重力影响下落入工具封锥2，并在井筒内液体被推动时，密封通孔21形成临时密封，达到导向压裂液的效果。
45.在本实施例中，封锥2的另一端的内部具有第二内径23，第二内径23 远离密封锚定主体1，第二内径23小于预置球3的直径和通孔21的半径之和，并大于预置球3的直径和丢手杆的直径。
46.由于第二内径23小于预置球3的直径和通孔21的半径之和，并大于预置球3的直径和丢手杆的直径；在确保预置球3和丢手杆5能够方便快捷地放入封锥2内，并且在放入后，预置球3不会从封锥2内脱落出来，提高了压裂工具使用的可靠性。如图3所示，丢手杆5与第二内径23之间的间隙小于预置球3的直径，在整个工具的转运和使用过程中，预置球3都不
可能从封锥2中脱落，非常可靠。
47.在本实施例中，还包括下接头4，下接头4的一端与超大通径的较小端抵接，并设有与其匹配的下接头通孔41。其中，下接头4的径向上设置有用于与丢手杆固定连接的连接孔42。
48.通过设置下接头4便于与丢手杆5连接，如图3所示，丢手杆5的一端位于封锥2的内部，丢手杆5的另一端穿过通孔21并固定在接头通孔41内，其固定的方式是通过在连接孔42中的剪切螺钉与丢手杆5的另一端固定。
49.在本实施例中，封锥2和预置球3可以采用在井下的溶解速度较快的材料，这样便于座封完成后，完成临时封堵作业后快速将封锥2和预置球3溶解，形成大通径内径。
50.其中，下接头4和密封锚定主体1也是可溶材料制作而成，其采用在井下的溶解材料的速度相对于封锥2和预置球3要慢一些，这样便于座封后的井下操作。
51.本实施例还提供一种井下工具组件，如图3和4所示，包括丢手工具组件和压裂工具，压裂工具为上述的预置球超大通径可溶分段改造压裂工具，丢手工具组件包括丢手杆5，丢手杆5穿过通孔21并位于预置球3的一侧。如图所示，丢手杆5的另一端穿过通孔21并固定在接头通孔41内，其固定的方式是通过在连接孔42中的剪切螺钉与丢手杆5的另一端固定。丢手工具组件还包括推筒6，推筒6远离密封锚定主体1与封锥2抵接。
52.本实施例井下工具组件的座封丢手过程为本领域的常规座封方法，不再次赘述。由于井下工具组件包括了上述的压裂工具，其中压裂工具中将预置球3直接设置在封锥2的内部，不需要额外增加部件，简化了压裂工具的结构，减小了压裂工具的制造和组装成本；同时，由于预置球3直接设置在封锥2的内部，使得封锥2的内部空腔较大，进而减小了封锥2的壁厚，使得可溶构件封锥2在井下的溶解速度较快，当封锥2和预置球3在井下溶解后，剩下具有超大通径的密封锚定主体1，进而提高了压裂工具的通井效率，进而提高了井下工具组件的工作效率。
53.再有，如图3所示，当丢手杆5和预置球3同时放在封锥2的内部时，由于丢手杆5与第二内径23之间的间隙小于预置球3的直径，在整个工具的转运和使用过程中，预置球3都不可能从封锥2中脱落，非常可靠。
54.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。