CN105257244A - 一种球座及投球滑套 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种球座及投球滑套。球座，包括：基体，所述基体为管状，所述基体包括第一内径管段，所述第一内径管段的内径小于所述基体其余部分的内径；耐磨套管，所述耐磨套管为薄壁管，所述耐磨套管的外径与所述第一内径管段的内径相匹配，所述耐磨套管套设在所述第一内径管段内壁；其中，所述基体的硬度低于所述耐磨套管的硬度。本发明主要用于采油时含油液体流经所述球座时，当流速和流量大时，含油液体冲刷所述耐磨套管而不易使耐磨套管被损坏，而流速和流量减小时，使得容易通过投球压裂方式破坏所述耐磨套管并且扩充所述基体的内径，从而使球座适应含油液体流速和流量的变化，调整球座内部通径，提高采油量。

Description

一种球座及投球滑套

技术领域

本发明涉及一种采油技术领域，特别是涉及一种球座及投球滑套。

背景技术

多级投球滑套压裂是油气藏分段增产改造的重要技术之一，在这种技术中，投球滑套系统为管柱内的压裂液提供了流向地层的通道。压裂前，滑套处于关闭状态；压裂过程中，通过投送压裂球至球座，将滑套开启，打通管柱和地层间的通道；压裂作业完成后，压裂球返排至地面。

目前国内加工生产的投球滑套球座，多使用单一材料制成，例如使用合金材料或球磨铸铁。由于合金材料是经过淬火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能，但是不容易通过钻除的方法扩充球座内的通道；而球磨铸铁虽然机械加工性能良好，易钻除，但由于硬度低，在含油液体含砂量大且流量大时容易受到损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种球座及投球滑套，主要目的在于使采油时含油液体流经球座时，当流速和流量大时，球座内壁不易被损坏，而流速和流量减小时，球座内径容易扩大。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种球座，包括：

基体，所述基体为管状，所述基体包括第一内径管段，所述第一内径管段的内径小于所述基体其余部分的内径；

耐磨套管，所述耐磨套管为薄壁管，所述耐磨套管的外径与所述第一内径管段的内径相匹配，所述耐磨套管套设在所述第一内径管段内壁；

其中，所述基体的硬度低于所述耐磨套管的硬度。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的球座，所述基体的材料为球墨铸铁，所述耐磨套管的材料为合金。

前述的球座，所述第一内径管段的长度与所述耐磨套管的长度相同。

前述的球座，所述耐磨套管壁厚为2mm。

前述的球座，所述第一内径管段和所述耐磨套管之间设置有至少一个第一密封装置。

前述的球座，所述第一密封装置为第一密封圈；

所述第一内径管段内壁设有第一环形密封槽，所述耐磨套管的外壁设有与所述第一环形密封槽对应的第二环形密封槽；

所述第一密封圈设置在所述第一环形密封槽和所述第二环形密封槽之间。

前述的球座，所述基体还包括第二内径管段，所述第二内径管段的内径大于所述第一内径管段的内径，所述第一内径管段和所述第二内径管段内壁之间为锥形过渡。

前述的球座，所述基体外壁设置有第三环形密封槽。

前述的球座，所述基体外壁沿径向还设有定位孔和/或定位槽。

前述的球座，所述基体内壁的两端为锥形孔。

另一方面，本发明的实施例提供一种投球滑套，包括：

上述的球座；

滑套本体；

所述球座固定设置在所述滑套本体内，所述球座外壁径向尺寸与所述滑套本体的内壁径向尺寸匹配；

所述球座内径的轴线和所述滑套本体内径的轴线方向一致。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的投球滑套，所述球座外壁与所述滑套本体的内壁之间设有至少一个第二密封装置。

前述的投球滑套，所述第二密封装置为第二密封圈；

所述球座外壁设有第三环形密封槽，所述滑套本体内壁设有与所述第三环形密封槽对应的第四环形密封槽；

所述第二密封圈设置在所述第三环形密封槽和所述第四环形密封槽之间。

前述的投球滑套，还包括固定组件；

所述球座通过所述固定组件固定在所述滑套本体内。

前述的投球滑套，所述固定组件包括至少一个第一固定件和至少一个第二固定件；

所述第一固定件沿径向固定所述球座与所述滑套本体；

所述第二固定件沿轴向固定所述球座与所述滑套本体。

前述的投球滑套，所述第一固定件为销轴；

所述球座外壁设有第一销轴孔，所述滑套本体设有第二销轴孔，所述销轴穿过所述第二销轴孔和所述第一销轴孔。

前述的投球滑套，所述第二固定件为环形件；

所述球座外壁设有第一环形固定槽，所述滑套本体内壁设有与所述第一环形固定槽对应的第二环形固定槽，所述环形件嵌入所述第一环形固定槽和所述第二环形固定槽中。

借由上述技术方案，本发明一种球座及投球滑套至少具有下列优点：

本发明提供的技术方案的球座包括所述基体和所述耐磨套管，所述基体为管状，所述基体的所述第一内径管段的内径小于所述基体其余部分的内径；所述耐磨套管的外径与所述第一内径管段的内径相匹配，以使所述耐磨套管能够套设在所述第一内径管段内壁上。因此采油时含油液体流经所述球座时，由于所述耐磨套管的硬度较大，当流速和流量大时，含油液体冲刷所述耐磨套管而不易使耐磨套管被损坏，而流速和流量减小时，由于所述基体的硬度较小，并且所述耐磨套管为薄壁管，使得容易通过投球压裂方式破坏所述耐磨套管并且扩充所述基体的内径，从而使球座适应含油液体流速和流量的变化，调整球座内部通径，提高采油量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一个实施例提供的一种球座的剖面结构示意图；

图2是本发明的另一个实施例提供的一种投球滑套的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种球座，包括基体10和耐磨套管20。所述基体10为管状，所述基体10包括第一内径管段11，所述第一内径管段11的内径小于所述基体10其余部分的内径。所述耐磨套管20为薄壁管，所述耐磨套管20的外径与所述第一内径管段11的内径相匹配，所述耐磨套管20套设在所述第一内径管段11内壁。其中，所述基体10的硬度低于所述耐磨套管20的硬度。如图1所示，含油液体沿图1所示箭头的方向从左端流入，此时耐磨套管20左端即为流入端，此处受到的剪应力为最大，因此使用硬度较高的耐磨套管来抵抗最大剪应力。所述第一内径管段11的内壁与所述耐磨套管20的外壁之间可以采用间隙配合，以使所述耐磨套管20可以很容易地安装进入所述第一内径管段中。

本发明提供的技术方案的球座包括所述基体和所述耐磨套管，所述基体为管状，所述基体的所述第一内径管段的内径小于所述基体其余部分的内径；所述耐磨套管的外径与所述第一内径管段的内径相匹配，以使所述耐磨套管能够套设在所述第一内径管段内壁上。因此采油时含油液体流经所述球座时，由于所述耐磨套管的硬度较大，当流速和流量大时，含油液体冲刷所述耐磨套管而不易使耐磨套管被损坏，而流速和流量减小时，由于所述基体的硬度较小，并且所述耐磨套管为薄壁管，使得容易通过投球压裂方式破坏所述耐磨套管并且扩充所述基体的内径，从而使球座适应含油液体流速和流量的变化，调整球座内部通径，提高采油量。

具体的，所述基体10的材料可以为球墨铸铁，所述耐磨套管20的材料可以为硬度高于球磨铸铁的合金。当然，所述基体10也可以为其它硬度较低，容易加工的材料，所述耐磨套管20也可以为其它硬度较高的材料。这里对实际使用的材料不作具体限定。

进一步的，所述第一内径管段11的长度可以与所述耐磨套管20的长度相同。这样可以使整个所述第一内径管段11得到保护，防止高流速和大流量的含油液体损伤所述第一内径管段11。

具体的，所述耐磨套管20的壁厚可以为2mm左右。

进一步的，如图1所示，所述第一内径管段11和所述耐磨套管20之间可以设置至少一个第一密封装置30。具体的，所述第一密封装置30为第一密封圈。所述第一内径管段11的内壁设有第一环形密封槽，所述耐磨套管20的外壁设有与所述第一环形密封槽对应的第二环形密封槽。所述第一密封圈30嵌入所述第一环形密封槽和所述第二环形密封槽之间的空间里。所述第一密封圈可以设置在所述耐磨套管20的两端，也可以设置在所述耐磨套管20外壁的除两端以外的其它位置。

进一步的，所述基体10还可以包括第二内径管段12，所述第二内径管段12的内径大于所述第一内径管段11的内径，所述第一内径管段11和所述第二内径管段12的内壁之间为锥形过渡，锥形过渡为平滑过渡，可以减小含油液体的流动阻力。当含油液体的流量减小时，采油量也随之减小，为了提高采油量，需要增大含油液体的流量。可以通过投球压裂方式使所述基体10的内壁扩大到所述第二内径管段12的内径大小来增大含油液体的流量。当然，所述基体10还可以包括第三内径管段(图中未示出)，所述第三内径管段的内径大于所述第二内径管段12的内径，当需要进一步增大含油液体流量时，可以再次通过投球压裂方式将所述基体10的内径增大到所述第三内径管段的内径大小。以此类推，可以根据需要设置不同内径大小的管段，来逐级扩大基体内径，逐步提高含油液体的流量。

进一步的，所述基体10的外壁可以设置第三环形密封槽13。

进一步的，所述基体10的外壁沿径向还可以设置定位孔和/或定位槽，通过所述定位孔和/或所述定位槽使所述基体10与投球滑套固定。

进一步的，如图1所示，所述基体10的内壁的两端为锥形孔，同时所述耐磨滑套20的流入端倒角，以使含油液体沿斜面流入和流出，以减小阻力。

如图2所示，本发明的一个实施例提出的一种投球滑套，包括球座1和滑套本体2。所述球座1固定设置在所述滑套本体2内，所述球座1的外壁径向尺寸与所述滑套本体2的内壁径向尺寸匹配，例如为间隙配合，以使所述球座1能够很容易地安装在所述滑套本体2内，并且不容易有松动。所述球座1的内径的轴线和所述滑套本体2的内径的轴线方向一致。例如，所述球座1和所述滑套本体2同轴。

所述球座，包括：

基体，所述基体为管状，所述基体包括第一内径管段，所述第一内径管段的内径小于所述基体其余部分的内径；

耐磨套管，所述耐磨套管为薄壁管，所述耐磨套管的外径与所述第一内径管段的内径相匹配，所述耐磨套管套设在所述第一内径管段内壁；

其中，所述基体的硬度低于所述耐磨套管的硬度。

这里需要说明的是，所述球座的具体实现方式详见上一个实施例中的球座的具体实现方式，这里不再赘述。

进一步的，所述球座1的外壁与所述滑套本体2的内壁之间可以设置至少一个第二密封装置3。具体的，所述第二密封装置3可以为第二密封圈。所述球座1的外壁可以设置第三环形密封槽，所述滑套本体2的内壁设有与所述第三环形密封槽对应的第四环形密封槽，所述第二密封圈设置在所述第三环形密封槽和所述第四环形密封槽之间。

进一步的，投球滑套还可以包括固定组件4。所述球座1通过所述固定组件4固定在所述滑套本体2内。

进一步的，所述固定组件4包括至少一个第一固定件41和至少一个第二固定件42。所述第一固定件41沿径向固定所述球座1与所述滑套本体2；所述第二固定件42沿轴向固定所述球座1与所述滑套本体2。

进一步的，所述第一固定件41可以为销轴。所述球座1的外壁可以设置第一销轴孔，所述第一销轴孔为盲孔，所述滑套本体2可以设有第二销轴孔，所述第二销轴孔为通孔，所述销轴穿过所述第二销轴孔和所述第一销轴孔固定所述球座1和所述滑套本体2。

进一步的，所述第二固定件42可以为环形件。所述球座1的外壁可以设置第一环形固定槽，所述滑套本体2的内壁可以设置与所述第一环形固定槽对应的第二环形固定槽，所述环形件嵌入所述第一环形固定槽和所述第二环形固定槽中，限制所述球座1和所述滑套本体2的轴向相对移动，实现对所述球座1和所述滑套本体2的轴向固定。

本发明提供的技术方案的球座包括所述基体和所述耐磨套管，所述基体为管状，所述基体的所述第一内径管段的内径小于所述基体其余部分的内径；所述耐磨套管的外径与所述第一内径管段的内径相匹配，以使所述耐磨套管能够套设在所述第一内径管段内壁上。因此采油时含油液体流经所述球座时，由于所述耐磨套管的硬度较大，当流速和流量大时，含油液体冲刷所述耐磨套管而不易使耐磨套管被损坏，而流速和流量减小时，由于所述基体的硬度较小，并且所述耐磨套管为薄壁管，使得容易通过投球压裂方式破坏所述耐磨套管并且扩充所述基体的内径，从而使球座适应含油液体流速和流量的变化，调整球座内部通径，提高采油量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (17)

1.一种球座，其特征在于，包括：

基体，所述基体为管状，所述基体包括第一内径管段，所述第一内径管段的内径小于所述基体其余部分的内径；

耐磨套管，所述耐磨套管为薄壁管，所述耐磨套管的外径与所述第一内径管段的内径相匹配，所述耐磨套管套设在所述第一内径管段内壁；

其中，所述基体的硬度低于所述耐磨套管的硬度。

2.根据权利要求1所述的球座，其特征在于，

所述基体的材料为球墨铸铁，所述耐磨套管的材料为合金。

3.根据权利要求1或2所述的球座，其特征在于，

所述第一内径管段的长度与所述耐磨套管的长度相同。

4.根据权利要求2所述的球座，其特征在于，

所述耐磨套管壁厚为2mm。

5.根据权利要求1所述的球座，其特征在于，

所述第一内径管段和所述耐磨套管之间设置有至少一个第一密封装置。

6.根据权利要求5所述的球座，其特征在于，

所述第一密封装置为第一密封圈；

所述第一内径管段内壁设有第一环形密封槽，所述耐磨套管的外壁设有与所述第一环形密封槽对应的第二环形密封槽；

所述第一密封圈设置在所述第一环形密封槽和所述第二环形密封槽之间。

7.根据权利要求1所述的球座，其特征在于，所述基体还包括第二内径管段，所述第二内径管段的内径大于所述第一内径管段的内径，所述第一内径管段和所述第二内径管段内壁之间为锥形过渡。

8.根据权利要求1所述的球座，其特征在于，所述基体外壁设置有第三环形密封槽。

9.根据权利要求1所述的球座，其特征在于，所述基体外壁沿径向还设有定位孔和/或定位槽。

10.根据权利要求1所述的球座，其特征在于，所述基体内壁的两端为锥形孔。

11.一种投球滑套，其特征在于，包括：

上述权利要求1～10中的任一项所述的球座；

滑套本体；

所述球座固定设置在所述滑套本体内，所述球座外壁径向尺寸与所述滑套本体的内壁径向尺寸匹配；

所述球座内径的轴线和所述滑套本体内径的轴线方向一致。

12.根据权利要求11所述的投球滑套，其特征在于，

所述球座外壁与所述滑套本体的内壁之间设有至少一个第二密封装置。

13.根据权利要求12所述的投球滑套，其特征在于，

所述第二密封装置为第二密封圈；

所述球座外壁设有第三环形密封槽，所述滑套本体内壁设有与所述第三环形密封槽对应的第四环形密封槽；

所述第二密封圈设置在所述第三环形密封槽和所述第四环形密封槽之间。

14.根据权利要求11～13中的任一项所述的投球滑套，其特征在于，还包括固定组件；

所述球座通过所述固定组件固定在所述滑套本体内。

15.根据权利要求14所述的投球滑套，其特征在于，

所述固定组件包括至少一个第一固定件和至少一个第二固定件；

所述第一固定件沿径向固定所述球座与所述滑套本体；

所述第二固定件沿轴向固定所述球座与所述滑套本体。

16.根据权利要求15所述的投球滑套，其特征在于，

所述第一固定件为销轴；

所述球座外壁设有第一销轴孔，所述滑套本体设有第二销轴孔，所述销轴穿过所述第二销轴孔和所述第一销轴孔。

17.根据权利要求15或16所述的投球滑套，其特征在于，

所述第二固定件为环形件；

所述球座外壁设有第一环形固定槽，所述滑套本体内壁设有与所述第一环形固定槽对应的第二环形固定槽，所述环形件嵌入所述第一环形固定槽和所述第二环形固定槽中。