CN206753562U - 一种可溶球座装配机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可溶球座装配机构，属于石油工业井下工具技术领域。该可溶球座装配机构包括：上接头、外壳和依次安装在外壳的内腔中的球座和内滑套；所述上接头的下端与外壳的上端连接；在所述外壳上开有压裂孔，在所述压裂孔的上方的外壳内壁上设有台阶；在所述球座的顶端设有剪切环，所述剪切环处的外径大于球座其它部分的外径；所述球座上的剪切环卡在外壳内壁上的台阶处，剪切环的上端面被所述上接头的下端面顶住，这样就将球座固定在外壳的内腔中；在所述外壳上设有剪钉孔，所述剪钉孔位于压裂孔的下方，在所述剪钉孔内安装有剪钉，所述内滑套通过该剪钉与外壳固定连接。
Description
技术领域
本实用新型属于石油工业井下工具技术领域，具体涉及一种可溶球座装配机构。
背景技术
多级滑套分段压裂作业通过井口逐级投入不同直径的憋压球来打开滑套进行压裂，作业快捷方便，压后效果好。但这种技术在应用过程中，其后续储层改造困难的问题也逐渐暴露出来，即压裂后由于滑套内部球座的存在，后续作业管柱很难下入，而对球座进行钻除，又增加了作业时间和作业成本。
随着可溶金属材料技术的发展，滑套内部球座可溶成为了未来发展的一个方向，为了实现球座在井下的可控溶解，即球座在井下静置时不溶解，而在压裂后才溶解，就需要对球座表面进行涂层处理，而球座与滑套的常规装配方式为螺纹装配，这样在进行球座装配时，很容易发生涂层损伤情况，进而造成球座在井下的提前溶解，导致后期的压裂作业无法正常进行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种可溶球座装配机构，解决常规螺纹装配对可溶球座表面涂层的损伤问题，防止可溶球座在井下提前溶解，确保可溶球座的井下可靠性。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种可溶球座装配机构，包括：上接头、外壳和依次安装在外壳的内腔中的球座和内滑套；
所述上接头的下端与外壳的上端连接；
在所述外壳上开有压裂孔，在所述压裂孔的上方的外壳内壁上设有台阶；在所述球座的顶端设有剪切环，所述剪切环处的外径大于球座其它部分的外径；所述球座上的剪切环卡在外壳内壁上的台阶处，剪切环的上端面被所述上接头的下端面顶住，这样就将球座固定在外壳的内腔中；
在所述外壳上设有剪钉孔，所述剪钉孔位于压裂孔的下方，在所述剪钉孔内安装有剪钉，所述内滑套通过该剪钉与外壳固定连接。
所述球座采用可溶金属材料制成，在球座的整个内、外表面均设有抗冲蚀涂层，这样才能将球座的基体可溶材料与外面的水完全隔离，防止球座提前溶解。
在所述剪切环处的抗冲蚀涂层外还设有橡胶涂层，橡胶涂层主要是为了在上接头顶紧球座时，防止对抗冲蚀涂层造成损伤。
所述球座为阶梯轴结构，包括大径段和小径段，所述剪切环位于大径段的端面处，所述大径段的直径大于小径段的直径，两者过渡处的外表面形成锥面；
在所述内滑套的顶端设有锥面，该锥面与球座上的锥面的角度相同，两个锥面之间留有缝隙，当两者接触时能够形成配合；所述小径段插入到内滑套的上部，两者之间为间隙配合，这样能保护内滑套与球座之间的缝隙，避免压裂时，沙子进入，影响后期滑套打开。
在所述球座的大径段的外表面设有密封槽，在所述密封槽内安装有密封圈，所述密封槽位于剪切环的下方、锥面的上方，所述大径段的外表面与外壳的内壁为间隙配合。
在所述内滑套的外表面上开有上密封槽和下密封槽，在所述上密封槽和下密封槽内均安装有密封圈；
在剪钉被剪断之前，所述上密封槽和下密封槽分别位于所述压裂孔的上方和下方，所述剪钉位于压裂孔和下密封槽之间。
在所述下密封槽下方的内滑套的外表面上设有卡簧槽，在该卡簧槽内安装有卡簧，在所述外壳的下方内壁上开有凹槽，当内滑套向下移动到外壳上的凹槽时，卡簧弹出，卡入凹槽内。
在所述外壳上设有在圆周上均布的多个压裂孔。
在所述上接头下端的外表面上设有密封槽，在密封槽内安装有密封圈，用于上接头与外壳之间的密封。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)球座外表面没有螺纹，其通过上接头顶紧剪切环实现球座固定，这样不需要在球座上加工螺纹和工装孔，也避免了进行螺纹连接时，球座表面的涂层产生损伤，进而避免了球座本体可溶材料与井下流体接触形成的提前溶解情况；
(2)球座剪切环表面有一定厚度的橡胶涂层，这样在装配或运输过程中，防止上接头或外壳内台阶挤压剪切环，造成剪切环表面的抗冲蚀涂层产生损伤情况，提高工具的井下可靠性；
(3)装配后，球座与内滑套间隔一定距离，这样使得剪切环与剪钉的剪切压力不会相互影响，且剪切环剪断后，使得可溶金属材料与井内液体接触，球座开始溶解，进而实现管内的全通径。
附图说明
图1是可溶球座装配机构示意图；
图1中：1-上接头；2-球座；3-密封圈；4--内滑套；5-剪钉；6-外壳。
图2是可溶球座示意图；
图2中：7-橡胶涂层；8-剪切环；9-密封槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
如图1、图2所示：本实用新型可溶球座装配机构主要由上接头1、球座2、内滑套4、外壳6等部件组成，其中球座2本体材料为可溶金属材料，球座外表面有抗冲蚀涂层，在球座顶端设计有剪切环8，剪切环8坐在外壳6内部的台阶上，另一端被上接头1顶紧，进而实现球座2在滑套内部的固定，剪切环8表面有橡胶涂层7，可确保在装配及工具运输过程中，剪切环8表面的抗冲蚀涂层不被损伤。球座2表面有密封槽9，内部装有密封圈3，可以实现和外壳9之间的密封。内滑套4通过剪钉5与外壳6之间实现固定，内滑套4的一端锥面与球座2锥面角度相同，则保留一定距离，该缝隙的尺寸范围只要能够保证球座的剪切环完全剪切后，再与内滑套锥面接触就可以了，设计缝隙是为了保证先剪切球座剪切环后，球座下行与内滑套接触后再剪切剪钉5，如果没有缝隙，则球座台阶和剪钉5的剪切同步进行，很可能会造成剪切压力升高或剪切压力不精确。在所述下密封槽下方的内滑套的外表面上设有卡簧槽，在该卡簧槽内安装有卡簧，在所述外壳的下方内壁上开有凹槽，装配时，卡簧缩进内滑套的卡簧槽内，当内滑套向下移动到外壳上的凹槽时，卡簧弹出，进入凹槽内，这样就可以锁定内滑套，防止内滑套在本体内部移动。内滑套一端锥面与球座锥面配合，压裂作业时，憋压球与球座配合，加压剪断剪切环，球座下行与内滑套接触，进而剪断剪钉打开滑套进行压裂作业，剪切环剪断后，球座内部的可溶金属材料与井内液体接触，球座从此处开始溶解。
本实用新型的装配及工作工作过程如下：
首先将内滑套4装入到外壳内部，通过上紧剪钉5来固定内滑套4；将球座装入到外壳6内部，球座的剪切环8坐在外壳6内部的台阶上；连接上接头1，使得上接头1的一端顶紧球座2的剪切环8，进而将球座固定在滑套内部。压裂作业时，憋压球与球座2配合，加压剪断剪切环8，球座下行与内滑套4接触，进而剪断剪钉5推动内滑套4下行，打开滑套进行压裂作业，剪切环8剪断后可溶金属材料与井内液体接触，球座开始溶解。
本发明解决了常规螺纹装配对球座表面涂层造成的损伤问题，同时可确保滑套打开时球座可溶材料与液体接触，保证球座后期的快速溶解，使得滑套内部形成全通径，为所施工井的后期二次改造提供了保障
上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。
Claims (9)
1.一种可溶球座装配机构，其特征在于：所述可溶球座装配机构包括：上接头、外壳和依次安装在外壳的内腔中的球座和内滑套；
所述上接头的下端与外壳的上端连接；
在所述外壳上开有压裂孔，在所述压裂孔的上方的外壳内壁上设有台阶；在所述球座的顶端设有剪切环，所述剪切环处的外径大于球座其它部分的外径；所述球座上的剪切环卡在外壳内壁上的台阶处，剪切环的上端面被所述上接头的下端面顶住；
在所述外壳上设有剪钉孔，所述剪钉孔位于压裂孔的下方，在所述剪钉孔内安装有剪钉，所述内滑套通过该剪钉与外壳固定连接。
2.根据权利要求1所述的可溶球座装配机构，其特征在于：所述球座采用可溶金属材料制成，在球座的整个内、外表面均设有抗冲蚀涂层。
3.根据权利要求2所述的可溶球座装配机构，其特征在于：在所述剪切环处的抗冲蚀涂层外还设有橡胶涂层。
4.根据权利要求3所述的可溶球座装配机构，其特征在于：所述球座为阶梯轴结构，包括大径段和小径段，所述剪切环位于大径段的端面处，所述大径段的直径大于小径段的直径，两者过渡处的外表面形成锥面；
在所述内滑套的顶端设有锥面，该锥面与球座上的锥面的角度相同，两个锥面之间留有缝隙，当两者接触时能够形成配合；所述小径段插入到内滑套的上部，两者之间为间隙配合。
5.根据权利要求4所述的可溶球座装配机构，其特征在于：在所述球座的大径段的外表面设有密封槽，在所述密封槽内安装有密封圈，所述密封槽位于剪切环的下方、锥面的上方，所述大径段的外表面与外壳的内壁为间隙配合。
6.根据权利要求5所述的可溶球座装配机构，其特征在于：在所述内滑套的外表面上开有上密封槽和下密封槽，在所述上密封槽和下密封槽内均安装有密封圈；
在剪钉被剪断之前，所述上密封槽和下密封槽分别位于所述压裂孔的上方和下方，所述剪钉位于压裂孔和下密封槽之间。
7.根据权利要求6所述的可溶球座装配机构，其特征在于：在所述下密封槽下方的内滑套的外表面上设有卡簧槽，在该卡簧槽内安装有卡簧，在所述外壳的下方内壁上开有凹槽，当内滑套向下移动到外壳上的凹槽时，卡簧弹出，卡入凹槽内。
8.根据权利要求1至7任一所述的可溶球座装配机构，其特征在于：在所述外壳上设有在圆周上均布的多个压裂孔。
9.根据权利要求8所述的可溶球座装配机构，其特征在于：在所述上接头下端的外表面上设有密封槽，在密封槽内安装有密封圈。
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