CN207554014U - 一种球座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油开采技术领域，具体涉及一种球座。本实用新型提供的球座，包括卡瓦组件、下接头、密封件和呈圆锥台状的中心锥体，本申请提供的球座为单卡瓦设计，但是能够双向卡定承压，卡瓦齿体积非常小，易于被钻磨打碎，由于结构的精简设计，其球座总长很短，相较于常规复合球座，其钻磨时间会缩短。很大程度上提高钻磨效率，节约施工周期，从而节省施工成本，同时在球座移除后，井眼实现全通径，从根本上克服现有铸铁球座和普通复合球座的不足。

Description

一种球座

技术领域

本实用新型涉及井下工具技术领域，具体涉及一种用于石油天然气井分段改造球座。

背景技术

在油气井分段压裂改造作业中，通常会用到复合球座或铸铁球座作为分段的工具。这两种球座各有优势，如复合球座，压裂作业结束之后，必须通过连续油管钻磨掉这些复合球座，形成全通径的井眼，但是由于结构和材料限制，钻磨所需时间较长。

运用在分段压裂改造作业中的铸铁球座通常为大通径球座，这种球座的特点在于内通径大，可以在压裂完成后，直接返排投产。随着油气井生产年限的增加，油气井的油气产量也随之下降，油气井的二次改造成为增加油气井产量的重要方式，然而，使用铸铁大通径球座分段压裂的井筒，会在井筒内形成缩径，即铸铁大通径球座的内径，这样对二次改造的施工方法形成局限，对二次改造的效果造成影响，并且铸铁球座的钻磨作业非常困难。现有的双卡瓦球座长度更长，且结构更加复杂，零部件更多，这样会大大的增加钻磨时间，增加钻磨作业的难度。

实用新型内容

(一)本实用新型所要解决的技术问题是：现有的双卡瓦球座长度更长，且结构更加复杂，零部件更多，这样会大大的增加钻磨时间，增加钻磨作业的难度。。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种球座，用于油气井的分段改造，包括卡瓦组件、下接头、密封件和呈圆锥台状的中心锥体，所述中心锥体的内部设有第一空腔，且所述中心锥体外径较大的一端设有与所述第一空腔连通的封堵口，所述密封件和所述卡瓦组件沿所述中心锥体外径缩小的方向依次套接在所述中心锥体外径较小一端的外侧，所述中心锥体外径较小一端的端部位于所述卡瓦组件内，所述下接头的一端形成圆锥台状的第二空腔，另一端设有与所述第二空腔连通的螺纹孔，所述下接头设有第二空腔的一端抵靠在所述卡瓦组件的端部，所述中心锥体靠近所述下接头的一端能够伸入所述第二空腔内。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的球座，包括卡瓦组件、下接头、密封件和呈圆锥台状的中心锥体，本申请提供的球座为单卡瓦设计，但是能够双向卡定承压，卡瓦齿体积非常小，易于被钻磨打碎，由于结构的精简设计，其球座总长很短，相较于常规复合球座，其钻磨时间会缩短。很大程度上提高钻磨效率，节约施工周期，从而节省施工成本，同时在球座移除后，井眼实现全通径，从根本上克服现有铸铁球座和普通复合球座的不足。

进一步地，所述密封件为由橡胶材料制成的胶筒。

进一步地，所述卡瓦组件包括卡瓦座和卡瓦齿，所述卡瓦座套接在所述中心锥体的外侧，所述卡瓦齿设置在所述卡瓦座的外表面。

进一步地，所述卡瓦齿由金属陶瓷材料制成，所述中心锥体、所述卡瓦座和下接头由可溶解材料制成。

进一步地，所述封堵口的内径由外至内逐渐减小，所述第一空腔的内径与所述封堵口内侧的内径相同。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施倒的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例所述球座的剖视图。

其中图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、球座，11、中心锥体，111、第一空腔，112、封堵口，12、下接头， 121、第二空腔，122、螺纹孔，13、卡瓦组件，131、卡瓦座，132、卡瓦齿， 14、密封件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本实用新型提供一种球座1，用于油气井的分段改造，包括卡瓦组件13、下接头12、密封件和呈圆锥台状的中心锥体11，所述中心锥体11的内部设有第一空腔111，且所述中心锥体11外径较大的一端设有与所述第一空腔111连通的封堵口112，所述密封件和所述卡瓦组件13沿所述中心锥体11外径缩小的方向依次套接在所述中心锥体11外径较小一端的外侧，所述中心锥体11外径较小一端的端部位于所述卡瓦组件13内，所述下接头12的一端形成圆锥台状的第二空腔121，另一端设有与所述第二空腔 121连通的螺纹孔122，所述下接头12设有第二空腔121的一端抵靠在所述卡瓦组件13的端部，所述中心锥体11靠近所述下接头12的一端能够伸入所述第二空腔121内。

本实用新型提供的球座1，包括卡瓦组件13、下接头12、密封件和呈圆锥台状的中心锥体11，本申请提供的球座1为单卡瓦设计，但是能够双向卡定承压，卡瓦齿132体积非常小，易于被钻磨打碎，由于结构的精简设计，其球座1总长很短，相较于常规复合球座1，其钻磨时间会缩短。很大程度上提高钻磨效率，节约施工周期，从而节省施工成本，同时在球座1移除后，井眼实现全通径，从根本上克服现有铸铁球座1和普通复合球座1的不足。所述中心锥体11靠经所述下接头12的一端能够伸入所述第二空腔121内，这样在坐封工具持续推动中心锥体11时，中心锥体11的端部能够进入第二空腔121内，然后中心锥体11与下接头12之间的胶筒和卡瓦组件13能够被继续挤压，最终实现坐封。

优选地，所述密封件为橡胶材料制成的胶筒，优选地，所述密封件为特特殊橡胶或可溶橡胶等密封材料，这样密封件能够在井下自行溶解，省去了钻磨程序，从而节省了作业时间及作业成本。

可选地，所述卡瓦组件13包括卡瓦座131和卡瓦齿132，所述卡瓦座 131套接在所述中心锥体11的外侧，所述卡瓦齿132设置在所述卡瓦座131 的外表面，所述卡瓦齿132由金属陶瓷材料制成，所述中心锥体11、所述卡瓦座131和下接头12由可溶解材料制成，这样球座1的主体结构均是由可溶解材料制成的，这样球座1可以在井下自行溶解，省去了钻磨程序，从而节省了作业时间及作业成本。

当然，所述卡瓦座131、中心锥体和下接头12也可以是由速钻复合材料制成的，速钻复合材料制成的上述部件在钻磨时更加简单，能够减少钻磨时间，提高施工效率。

本申请提供的球座1，可与常规的坐封工具配套使用，将球座1通过适配器与坐封工具相连，球座1通过电缆、油管、钢丝等工具下放到指定位置，然后通过坐封工具进行坐封，球座1在其原坐封位置停留一定时间后，球座 1与油气井中的液体接触发生溶解或降解反应，最后完全溶解或降解，实现油气井套管内径通畅。与现有的不压井装置进行密封的方式相比，本申请提供的球座1用常规的坐封工具就能够实现井筒的密封，不需要用到结构复杂的不压井装置，大大节省了作业费用，同时球座1坐封的工序简单、作业工序少，能够节省作业时间，提高作业效率，当球座1坐封之后，与套管内壁锚定稳固，承受油气井井筒封隔期间来自球座1下部的压力，此时可以进行压裂作业，当压裂施工结束后，无需钻磨，球座1可以在油气井井下液体环境自行溶解或降解，无需钻磨作业就可以实现井筒的全通径，能够节省作业时间、节省施工费用。

下面结合附图来具体说明本实用新型提供的球座1的工作过程。

球座1通过适配器与坐封工具相连，具体的坐封工具的推杆通过所述封堵口112依次穿过进入第一空腔111和第二空腔121，然后推杆端部与螺纹孔122螺纹连接，此时卡瓦组件13、下接头12、密封件和中心锥体11成为一个整体，然后通过油管、钻杆、连续油管、电缆等工具下入油气井内，到达设计坐封深度以后，通过触发坐封工具使其产生一定的推力，中心锥体向下移动，密封件将会受到挤压并产生弹性形变并与套管内壁接触形成初始密封；当推力大于卡瓦座131的破裂力以后，卡瓦座131将会破裂，并沿着中心锥体的锥面移动，直到卡瓦齿132与套管内壁紧密锚定；当坐封工具提供的推力持续增加，直到大于坐封适配器与下接头12的连接螺纹极限受力，螺纹被拉断破坏，坐封、丢手动作完成，球座1留在设计坐封深度，下接头 12掉入井筒，然后完成射孔作业并回收坐封工具。球座1坐封完成后，投球进入封堵口112处，通过球体封堵所述中心锥体11内部的第一空腔111，并持续通过压裂泵车泵注压裂液体，这些压裂液体会通过射孔孔眼进入地层，开始压裂地层，当设计支撑剂总量全部泵入地层，则完成压裂施工，重复上述步骤直到所有层位改造结束。待所有层位改造结束以后，当球座1材料为速钻复合材料时，下入连续油管钻磨工具，对球座1进行钻磨移除。球座1 材料为可溶材料时，该球座1可以在井下自行溶解，省去了钻磨程序，从而节省了作业时间及作业成本。

需要说明的是所述下接头12的功能够也可以通过坐封工具丢手设计来实现，所以也可以不需要下接头12。

综上所述，本实用新型提供的球座，包括卡瓦组件、下接头、密封件和呈圆锥台状的中心锥体，本申请提供的球座为单卡瓦设计，但是能够双向卡定承压，卡瓦齿体积非常小，易于被钻磨打碎，由于结构的精简设计，其球座总长很短，相较于常规复合球座，其钻磨时间会缩短。很大程度上提高钻磨效率，节约施工周期，从而节省施工成本，同时在球座移除后，井眼实现全通径，从根本上克服现有铸铁球座和普通复合球座的不足。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施侧中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于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的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。

以上所述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。

Claims (5)

1.一种球座，用于油气井的分段改造，其特征在于：包括卡瓦组件、下接头、密封件和呈圆锥台状的中心锥体，所述中心锥体的内部设有第一空腔，且所述中心锥体外径较大的一端设有与所述第一空腔连通的封堵口，所述密封件和所述卡瓦组件沿所述中心锥体外径缩小的方向依次套接在所述中心锥体外径较小一端的外侧，所述中心锥体外径较小一端的端部位于所述卡瓦组件内，所述下接头的一端形成圆锥台状的第二空腔，另一端设有与所述第二空腔连通的螺纹孔，所述下接头设有第二空腔的一端抵靠在所述卡瓦组件的端部，所述中心锥体靠近所述下接头的一端能够伸入所述第二空腔内。

2.根据权利要求1所述的球座，其特征在于：所述密封件为由橡胶材料制成的胶筒。

3.根据权利要求1所述的球座，其特征在于：所述卡瓦组件包括卡瓦座和卡瓦齿，所述卡瓦座套接在所述中心锥体的外侧，所述卡瓦齿固定设置在所述卡瓦座的外表面。

4.根据权利要求3所述的球座，其特征在于：所述卡瓦齿由金属陶瓷材料制成，所述中心锥体、所述卡瓦座和下接头由可溶解材料制成。

5.根据权利要求1所述的球座，其特征在于：所述封堵口的内径由外至内逐渐减小，所述第一空腔的内径与所述封堵口内侧的内径相同。