CN105937383B - 一种可溶型全通径球座工作筒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可溶型全通径球座工作筒，包括上接头和下接头，上接头下段外侧有梯形外螺纹，与下接头上段内侧的梯形内螺纹连接，上接头的螺纹梯形外螺纹下端设有密封圈槽，密封圈槽内装有密封圈，下接头的梯形内螺纹上端设有销钉通孔，销钉通孔内设有防转销钉，下接头的梯形内螺纹下端为直通孔，直通孔的内壁作为密封圈的密封面，下接头中段为通孔，通孔内设有可溶芯子，本发明解决了现有级差滑套类压裂完井工具内通径小、导致无法进行后续修井作业的问题以及复合桥塞压裂工具需要钻磨才能实现井筒全通径的不足，本发明结构简单，有利于固井胶塞通过并将水泥残留清理干净，故其适用于固井和不固井工况条件。
Description
技术领域
本发明属于油田采气技术领域，具体涉及一种可溶型全通径球座工作筒。
背景技术
级差滑套类完井工具是目前最广泛的压裂完井一体化工具，其基本原理是依靠投球推动滑套内球座芯子下行、逐级打开地层通道，同时依靠投球、球座芯子、球座工作筒三者之间的密封进行层间封隔。该类工具存在的最大问题是级差滑套至上而下逐级缩径，进而使得完井后管柱内通径严重缩小，作业管柱无法入井，给后续修井作业带来困难。
为解决这一难题，业内开发了复合桥塞分段压裂工具，压裂后通过钻磨将复合桥塞钻除，实现井筒全通径，该技术工艺复杂，施工周期长，压裂后井内油气层全部打开，压力高、钻磨风险大，需要带压作业，成本高。
发明内容
本发明的目的是克服现有级差滑套类压裂完井工具内通径小、导致无法进行后续修井作业的问题以及复合桥塞压裂工具需要钻磨才能实现井筒全通径的不足。
为此，本发明提供了一种可溶型全通径球座工作筒，包括上接头和下接头，上接头下段外侧有梯形外螺纹，与下接头上段内侧的梯形内螺纹连接，所述上接头下端设有密封圈槽，密封圈槽内装有密封圈，所述下接头上端设有销钉通孔，销钉通孔内设有防转销钉，防转销钉连接上接头和下接头，下接头上部设有一段直通孔，直通孔的内壁作为密封圈的密封面，下接头中部为通孔，通孔内设有可溶芯子。
所述上接头下端设有两套密封圈槽，密封圈槽内均装有密封圈。
所述上接头最下端内孔有内倒角。
所述下接头上端沿周向均匀分布有四个销钉通孔，且销钉通孔内都设有防转销钉。
所述下接头中段的通孔为锥形内孔，锥形内孔上大下小。
所述可溶芯子为有锥度的圆筒体，外径上大下小，与中段的锥形内孔配合使用。
所述可溶芯子的内孔分为上下两段，上段内孔直径大，下段内孔直径小，上下两段内孔呈平滑斜面过渡，下段内孔最下端有内倒角。
所述上接头上段内侧有内螺纹，下接头下段外侧有外螺纹，且下接头下段内孔直径小于中段的锥形内孔最小直径，二者之间为光滑斜面过渡。
本发明的有益效果：
（1）本发明的这种可溶型全通径球座工作筒解决了现有级差滑套类压裂完井工具内通径小、导致无法进行后续修井作业的问题以及复合桥塞压裂工具需要钻磨才能实现井筒全通径的不足，本发明结构简单，有利于固井胶塞通过并将水泥残留清理干净，故其适用于固井和不固井工况条件。
（2）本发明的这种可溶型全通径球座工作筒通过在上接头和下接头的连接处下端设置两套密封圈，进一步密封，防止井液进入上接头和下接头的连接处，破坏上接头和下接头的连接。
（3）本发明的这种可溶型全通径球座工作筒通过在上接头和下接头的连接处上端设置四个防转销钉，避免上接头和下接头的连接松动。
（4）本发明的这种可溶型全通径球座工作筒通过设置所述可溶芯子为有锥度的圆筒体，外径上大下小，使之与下接头中段的锥形内孔配合使用，可溶芯子与下接头依靠锥面密封，不设密封圈，避免可溶芯子完全溶解后密封圈残留井内，影响后期修井作业。
（5）本发明的这种可溶型全通径球座工作筒的可溶芯子能够完全溶解于井内水基液体中，使压裂球或滑套芯子失去支撑落入井底口袋，从而使得球座工作筒最小内径与套管内径一致，进而达到管柱全通径的要求。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明可溶型全通径球座工作筒的结构示意图；
图2是本发明可溶型全通径球座工作筒压裂后可溶芯子溶解后的结构示意图。
附图标记说明：1、上接头；2、防转销钉；3、密封圈；4、下接头；5、可溶芯子。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有级差滑套类压裂完井工具内通径小、导致无法进行后续修井作业的问题以及复合桥塞压裂工具需要钻磨才能实现井筒全通径的不足，本实施例提供了一种可溶型全通径球座工作筒，包括上接头1和下接头4，上接头1下段外侧有梯形外螺纹，与下接头4上段内侧的梯形内螺纹连接，所述上接头1下端设有密封圈槽，密封圈槽内装有密封圈3，所述下接头4上端设有销钉通孔，销钉通孔内设有防转销钉2，防转销钉2连接上接头1和下接头4，下接头4上部设有直通孔，直通孔的内壁作为密封圈3的密封面，下接头4中部为通孔，通孔内设有可溶芯子5。
本发明的这种可溶型全通径球座工作筒的工作原理如下：
如图1所示，上接头1下部外侧有梯形外螺纹，与下接头4上部内侧的梯形内螺纹连接，可溶芯子5位于下接头4中部的通孔内，用于承接压裂球或滑套芯子，在压裂后2-3个月内，这种可溶型全通径球座工作筒的可溶芯子5可完全溶解在水基井液中，如图2所示，使压裂球或滑套芯子失去支撑落入井底口袋，从而使得球座工作筒最小内径与油管或套管内径一致，进而达到管柱全通径的要求。
本发明的这种可溶型全通径球座工作筒解决了现有级差滑套类压裂完井工具内通径小、导致无法进行后续修井作业的问题以及复合桥塞压裂工具需要钻磨才能实现井筒全通径的不足，本发明结构简单，有利于固井胶塞通过并将水泥残留清理干净，故其适用于固井和不固井工况条件。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种可溶型全通径球座工作筒，包括上接头1和下接头4，上接头1下段外侧有梯形外螺纹，与下接头4上段内侧的梯形内螺纹连接，所述上接头1下端设有密封圈槽，密封圈槽内装有密封圈3，所述下接头4上端设有销钉通孔，销钉通孔内设有防转销钉2，防转销钉2连接上接头1和下接头4，下接头4上部设有直通孔，直通孔的内壁作为密封圈3的密封面，下接头4中部为通孔，通孔内设有可溶芯子5。所述上接头1下端设有两套密封圈槽，密封圈槽内均装有密封圈3，进一步密封，防止井液进入上接头1和下接头4的连接处，破坏上接头1和下接头4的连接。
进一步的，所述上接头1最下端内孔有内倒角，便于伸进下接头，所述下接头4上端沿周向均匀分布有四个销钉通孔，且销钉通孔内均设有防转销钉2，四个防转销钉2将上接头1与下接头4连接，能进一步避免上接头1和下接头4的连接松动。
实施例3：
在实施例2的基础上，本实施例提供了一种可溶型全通径球座工作筒，包括上接头1和下接头4，上接头1下段外侧有梯形外螺纹，与下接头4上段内侧的梯形内螺纹连接，所述上接头1下端设有密封圈槽，密封圈槽内装有密封圈3，所述下接头4上端设有销钉通孔，销钉通孔内设有防转销钉2，防转销钉2连接上接头1和下接头4，下接头4上部设有直通孔，直通孔的内壁作为密封圈3的密封面，下接头4中部为通孔，通孔内设有可溶芯子5。所述下接头4中段的通孔为锥形内孔，锥形内孔上大下小。所述可溶芯子5为有锥度的圆筒体，外径上大下小，与4中段的锥形内孔配合使用。可溶芯子5与下接头4依靠锥面密封，不设密封圈，避免可溶芯子5完全溶解后密封圈残留井内，影响后期修井作业。
进一步的，所述可溶芯子5的内孔分为上下两段，上段内孔直径大，下段内孔直径小，上下两段内孔呈平滑斜面过渡，下段内孔最下端有内倒角。可溶芯子5用于承接压裂球或滑套芯子，并与之形成密封，可溶芯子5由一种金属可溶材料加工而成，金属可溶材料以铝金属为基体，通过添加助溶合金，不断破坏铝金属表面的氧化膜达到溶解的目的，通过添加强化合金可提高金属可溶材料的力学强度。可溶芯子5可完全溶解在井内水基液体中，使压裂球或滑套芯子失去支撑落入井底口袋，从而使得球座工作筒最小内径与套管内径一致，进而达到管柱全通径的要求。
更进一步的，所述上接头1上段内侧有内螺纹，下接头4下段外侧有外螺纹，且下接头4下段内孔直径小于中段的锥形内孔最小直径，二者之间为光滑斜面过渡。
实施例4：
以51/2″套管可溶型全通径球座工作筒为例，对本发明做进一步阐述。
上接头1最大外径170mm，最小内径为124.3mm，上接头1上端有51/2″LTC长圆套管母扣，下端有梯形外螺纹，梯形外螺纹下端设有两套密封圈槽，用于安装密封圈3，上接头最下端内孔有20度内倒角。
所述下接头4最大外径为170mm，下接头4上段为梯形内螺纹，用于和上接头1梯形外螺纹连接，梯形内螺纹下部设有一段直孔作为密封圈3的密封面使用，下接头4最上端沿周向均布四个防转销钉通孔；下接头4中段设有一个锥形内孔密封面，锥形内孔上大下小，锥形内孔最上端内径140mm，锥形内孔最下端内径133mm；下接头4下段有51/2″LTC长圆套管公扣，下段内孔直径为124.3mm小于锥形内孔最小直径133mm，二者之间为光滑斜面过渡。
所述可溶芯子5是一个带有锥度的圆筒体，由一种可溶镁合金材料加工而成，可溶芯子5可溶解在水基井液中，可溶芯子5外径上大下小，与下接头中段锥形内孔密封面配合使用。可溶芯子5内孔分为上下两段，上段内孔直径为121mm，下段内孔直径为110mm，上下两段内孔呈平滑斜面过渡，下段内孔最下端有10度内倒角，可溶芯子用于承接压裂球或滑套芯子，并与之形成密封。
本发明提供的这种可溶型全通径球座工作筒在压裂后2-3个月内，可溶芯子5可完全溶解在井内水基液体中，使压裂球或滑套芯子失去支撑落入井底口袋，从而使得球座工作筒最小内径与51/2″套管内径124.3mm一致，进而达到管柱全通径的要求。同时本发明中可溶芯子5与球座下接头4依靠锥面密封，没有不可溶的橡胶密封圈，避免溶解后大量密封圈残留井内，影响后期修井作业。最后，本发明结构简单，有利于固井胶塞通过并将水泥残留清理干净，故其适用于固井和不固井工况条件。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可溶型全通径球座工作筒，其特征在于：包括上接头（1）和下接头（4），上接头（1）下段外侧有梯形外螺纹，与下接头（4）上段内侧的梯形内螺纹连接，所述上接头（1）下端设有密封圈槽，密封圈槽内装有密封圈（3），所述下接头（4）上端设有销钉通孔，销钉通孔内设有防转销钉（2），防转销钉（2）连接上接头（1）和下接头（4），下接头（4）上部设有直通孔，直通孔的内壁作为密封圈（3）的密封面，下接头（4）中部为通孔，通孔内设有可溶芯子（5），所述下接头（4）中段的通孔为锥形内孔，锥形内孔上大下小，所述可溶芯子（5）为有锥度的圆筒体，外径上大下小，与下接头（4）中段的锥形内孔配合使用。
2.根据权利要求1所述的可溶型全通径球座工作筒，其特征在于：所述上接头（1）下端设有两套密封圈槽，密封圈槽内均装有密封圈（3）。
3.根据权利要求2所述的可溶型全通径球座工作筒，其特征在于：所述上接头（1）最下端内孔有内倒角。
4.根据权利要求1所述的可溶型全通径球座工作筒，其特征在于：所述下接头（4）上端沿周向均匀分布有四个销钉通孔，且销钉通孔内均设有防转销钉（2）。
5.根据权利要求1所述的可溶型全通径球座工作筒，其特征在于：所述可溶芯子（5）的内孔分为上下两段，上段内孔直径大，下段内孔直径小，上下两段内孔呈平滑斜面过渡，下段内孔最下端有内倒角。
6.根据权利要求1所述的可溶型全通径球座工作筒，其特征在于：所述上接头（1）上段内侧有内螺纹，下接头（4）下段外侧有外螺纹，且下接头（4）下段内孔直径小于中段的锥形内孔最小直径，二者之间为光滑斜面过渡。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |