CN203796225U - 一种可变内径的球座 - Google Patents
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Abstract
一种可变内径的球座，该球座可实现在压裂工艺过程中缩小内径的运动过程。球座包括：外环、内环、变径机构。变径机构由斜面圆环和可滑移分瓣锥孔组成。外环锥面上加工直孔，外环与内环之间有液体压力腔体。本实用新型的特点及有益效果：在进行压裂工艺操作时，投送的密封球到达外环锥孔处封堵后，在压裂液作用下斜面圆环推动可滑移分瓣锥孔收缩闭合，动态增加球座与密封球的直径差，提高密封球抗压强度。该结构可降低球座与密封球的直径差以及各段压裂坐封球座的级差，从而实现更多分段的压裂，有效提高资源开采率。该产品主要应用于石油井下作业。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可变内径的球座，尤其涉及一种应用于石油井下压裂工艺的球座，该球座可以根据工艺需求，变化其内孔直径。
背景技术
非常规油气资源分为非常规石油资源和非常规天然气资源两大类。前者主要指重(稠)油、超重油、深层石油等，后者主要指低渗透气层气、煤层气、天然气水合物、深层天然气及无机成因油气。此外，油页岩通过相应的化学工艺处理后产出的可燃气和石油也属于非常规油气资源，而压裂技术是开发非常规油气资源的核心技术。
油气井分段压裂坐封球座是油气井分段压裂技术的关键工具。目前，由于井下压裂工作压力大（70MPa左右），所以球座与密封球的直径差不能太小（一般取2.675mm），否则密封球会因为难以承受压裂时的载荷而剪切破损失效。基于以上因素，各段压裂坐封球座的级差不能过小（一般取3.175mm），另外受到油气井管串直径的限制（一般直径为127mm），分段压裂最多段只能在15段左右，如果一口油气井的储层超过15层，则无法全部开采，严重浪费资源。
因此发明一种可变内径的球座，在压裂工艺过程中使坐封球座的直径发生缩小改变，动态增加球座与密封球的直径差以提高密封球抗压强度，降低球座与密封球设计时的直径差以及各段压裂坐封球座的级差，从而实现更多分段的压裂，有效提高资源开采率。
发明内容
本实用新型为了解决油气井分段压裂层数受限的问题，实现增加压裂层数、提高资源开采率，采用一种可变内径的球座，在压裂工艺过程中通过压裂液的压力推动滑块，使坐封球座的直径发生缩小的改变，动态增加球座与密封球的直径差以提高密封球抗压强度，从而实现设计时降低球座与密封球的直径差以及各段压裂坐封球座的级差。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种可变内径的球座，该球座可实现在压裂工艺过程中缩小内径的运动过程。上述可变内径的球座，包括：外环、内环及变径机构。上述变径机构由斜面圆环和可滑移分瓣锥孔组成；上述外环与内环之间设有液体压力腔体；上述外环的锥面上加工直孔；上述可滑移分瓣锥孔根据基本孔径的大小制有4、6、8、10的偶数个分瓣，各个分瓣之间用弹簧连接，变径初始力的大小可由弹簧调节。
本发明的特点及有益效果：在进行压裂工艺操作时，投送的密封球到达外环锥孔处封堵后，在压裂液作用下斜面圆环推动可滑移分瓣锥孔收缩闭合，动态增加球座与密封球的直径差，提高密封球抗压强度。该结构可降低球座与密封球的直径差以及各段压裂坐封球座的级差，从而实现更多分段的压裂，有效提高资源开采率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1中分瓣锥孔的结构示意图。
图4是内径改变后的球座结构示意图。
图5是图4的俯视图。
图6是内径改变后的分瓣锥孔的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。给予本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1-3所示，一种可变内径的球座，包括外环1、分瓣锥孔2、斜面圆环3和内环4。外环1和内环4之间形成液压腔体6。外环1的锥面上开有均匀分布的直孔5。
上述分瓣锥孔2可根据基本孔径D1的大小制有4、6、8、10的偶数个分瓣（图2是为6分瓣），各个分瓣中间用弹簧7连接，变径初始力的大小可由弹簧7调节。
工作原理：
1）初始状态下，如图1、2及3所示，斜面圆环3位于液压腔6下段，分瓣锥孔2的各个分瓣处于分离状态，球座内孔的直径是D1。
2）投球后，如图4、5及6所示，球8运动到外环1锥面处卡住，实现初期座封。此时，压裂液压力增加，流进外环1的直孔5，进一步流进液压腔体6内，压裂液推动斜面圆环3向上运动，推动分瓣锥孔2的各个分瓣缩紧，球座内孔直径缩小到D2，从而实现内径的改变。
Claims (2)
1.一种可变内径的球座，其特征在于：它包括外环、内环及变径机构，上述变径机构由斜面圆环和可滑移分瓣锥孔组成；上述外环与内环之间设有液体压力腔体；上述外环的锥面上加工直孔。
2.如权利要求1所述的可变内径的球座，其特征在于：可滑移分瓣锥孔制有4、6、8、10的偶数个分瓣，各个分瓣之间用弹簧连接，变径初始力的大小可由弹簧调节。
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