CN208073428U - 一种具有二次打开功能的坐封球座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有二次打开功能的坐封球座，用于油气田裸眼封隔器分段改造管柱坐封前替浆、裸眼封隔器坐封。由本体、密封圈、坐封滑套、坐封滑套剪钉、连通滑套、循环端口、连通滑套剪钉、压裂端口、锁环、锁扣组成。本实用新型连接在裸眼封隔器完井管柱中压差滑套下端，浮箍上端，可以起到坐封前提供液体循环通道、坐封封隔器及提供备用压裂通道的作用。其弥补了封隔器坐封后由于意外原因压差滑套无法打开引起第一段无法压裂进而导致全井报废的缺陷；同时，当坐封滑套剪钉剪断后，坐封滑套下移，循环通道关闭，防止当浮箍失效后井内液体进入油管内，避免起下钻过程中的井控风险。

Description

一种具有二次打开功能的坐封球座

技术领域

本实用新型属于油气井压裂、酸化技术领域，特别涉及一种具有二次打开功能的坐封球座。

背景技术

为提高油气井单井产量，水平井成为近年来低渗油气田开发的一种有效手段。其中裸眼水平井以与地层接触面积大而成为一种重要的水平井完井方式。裸眼水平井分段改造多采用裸眼封隔器进行，其中压缩式裸眼封隔器以其工具承压高、长度小、下入风险低被广泛应用。由于压缩式裸眼封隔器需要管柱憋内压才能完成坐封，而坐封球座可以通过投球憋压提供裸眼封隔器的坐封压力。

目前压缩式裸眼封隔器分段压裂管柱中常用的坐封球座均不具备二次打开功能，且大都具备液体流通通道关闭功能，即投球憋压坐封封隔器时，当压力达到一定值时，内置坐封滑套剪钉会剪断，滑套下移，循环通道关闭，防止由于浮箍失效时管外液体进入管内，导致起下钻过程中发生井控风险。但该结构亦有其自身缺陷性。由于裸眼封隔器分段压裂工艺第一段是靠压差滑套开启后提供流通通道完成压裂，而压差滑套依靠油套达到一定压差才能开启。若压差滑套本体泄压孔被泥浆堵塞或其它意外原因导致其无法正常开启，第一段就无法正常压裂，而同时，由于坐封球座循环通道已经关闭，就无法建立液体流通通道，导致后续段压裂球无法泵送到位，在上部球座内径允许的条件下，只能通过连续油管射孔来建立通道，增加施工风险，同时也可能需要放弃某些段，从而影响单井产量；而对于无法满足连续油管射孔的井，甚至直接会造成整井报废，造成巨大经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种具有二次打开功能的坐封球座，用于坐封前液体循环、封隔器坐封及特殊情况下第一段压裂，降低裸眼封隔器分段压裂工艺风险。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种具有二次打开功能的坐封球座，包括本体、连通滑套和坐封滑套；坐封滑套通过坐封滑套剪钉和连通滑套连接，连通滑套通过连通滑套剪钉与本体连接；本体的上部和下部通过螺纹分别连接压差滑套和浮箍；本体上开设有压裂端口，连通滑套和坐封滑套上均开设有若干循环端口；

装配时，坐封滑套和连通滑套的循环端口分别对应，保证液体流动通道畅通，通过投球加压至25MPa，坐封滑套剪钉剪断，坐封滑套下移，连通滑套及坐封滑套上的循环端口错位，液体流动通道关闭；

当压差滑套无法开启时，加压至55MPa，连通滑套剪钉剪断，在压力推动下，坐封滑套和连通滑套下移，本体上的压裂端口露出，建立油管与地层的液体流动通道，正常压裂。

本实用新型进一步的改进在于：

本体的上端开设与压差滑套相连的内螺纹，下端开设与浮箍相连的外螺纹。

本体内设置有用于限制连通滑套上移的台阶。

连通滑套和坐封滑套上均开设有4个循环端口。

连通滑套上的循环端口的直径为22mm，坐封滑套上的循环端口的直径为20mm。

坐封滑套的外侧设置有锁环，连通滑套的内侧设置有一排锁扣；坐封滑套下移后，锁环锁定在锁扣上，防止坐封滑套复位。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型具有二次打开功能的坐封球座，可以完成裸眼封隔器分段压裂管柱前提替浆、憋压坐封裸眼封隔器及悬挂封隔器；同时，坐封封隔器时可以关闭液流通道，避免在浮箍失效后环空高压液体进入管内，导致起下钻发生井控风险。井口继续提高压力，在压差滑套无法顺利开启的情况下，本实用新型可二次打开，建立液流通道，进行第一段压裂，避免在压差滑套打不开的情况下减少压裂段数甚至整井报废，降低经济损失。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中，1-本体；2-密封圈；3-坐封滑套；4-坐封滑套剪钉；5-连通滑套；6-循环端口；7-连通滑套剪钉；8-压裂端口；9-锁环；10-锁扣。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

以一个应用于Φ152.4mm钻头裸眼水平井的压缩式封隔器分段压裂管柱为例，对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1，本实用新型具有二次打开功能的坐封球座，由本体1、密封圈2、坐封滑套3、坐封滑套剪钉4、连通滑套5、循环端口6、连通滑套剪钉7、压裂端口8、锁环9和锁扣10组成。本体1上下两端分别有内外螺纹，中部有压裂端口8；连通滑套5通过连通滑套剪钉7和本体1连接，连通滑套5通过本体1的台阶限位限制其上移；通过投球憋压至55MPa左右连通滑套剪钉7剪断，连通滑套5及坐封滑套3下移，通过压裂端口8建立油管与地层的流动通道；连通滑套5本体有四个直径22mm的循环端口6；连通滑套5通过密封圈2保持与本体1的密封；坐封滑套3顶部为球座，底部为死腔，其通过坐封滑套剪钉4固定于连通滑套5内，坐封滑套3本体有四个直径20mm的循环端口6，装配时，坐封滑套3和连通滑套5的四个端口分别对应，保证液体流动通道畅通，通过投球加压至25MPa，坐封滑套剪钉4剪断，坐封滑套3下移，连通滑套5及坐封滑套3上的循环端口6错位，液体流动通道关闭，同时，坐封滑套3通过锁环9及锁扣10锁定在连通滑套5上，防止坐封滑套3复位。

主体由本体1、连通滑套5和坐封滑套3组成，其中坐封滑套3通过坐封滑套剪钉4和连通滑套5连接，而连通滑套5通过连通滑套剪钉7与本体1连接，本体1上下通过螺纹分别连接压差滑套和浮箍。当裸眼封隔器分段压裂管柱下至设计位置后，开泵正循环，液体沿着流动通道通过坐封滑套3和连通滑套5上的循环端口6进入下部工具后再流到管外。坐封封隔器时，井口投入坐封球，坐封球坐落于坐封滑套3顶部的球座处，井口加压25MPa左右，坐封滑套剪钉4剪断，坐封滑套3下移，循环端口6关闭，同时，坐封滑套3通过锁环9和锁扣10锁定在连通滑套5上。当由于泥浆沉积等意外原因导致压差滑套无法顺利开启时，加压至55MPa，连通滑套剪钉7剪断，在压力推动下，坐封滑套3、连通滑套5下移，本体1上的压裂端口8露出，建立油管与地层的液体流动通道，正常压裂。本实用新型避免了封隔器坐封后由于意外原因压差滑套无法开启引起不能建立液体流动通道进而导致压裂段数减少甚至全井报废的风险。

本实用新型的原理：

裸眼封隔器分段压裂管柱下至设计位置后，井口泵入KCl溶液，原管柱内液体通过循环端口6，沿着液流方向进入下端的浮箍，进而进入油套环空，再从井口返出。当顶替量达到设计要求时，井口投入与本实用新型匹配的坐封球，通过泵送将球带至坐封滑套顶端的球座处，液流通道截断，井口继续泵入液体，压力上升，当压力上升至25MPa左右时，坐封滑套剪钉4剪断，在压力推动下，坐封滑套3下移，坐封滑套3和连通滑套5上的循环端口6错位，液流通道彻底关闭。此时，坐封滑套3受连通滑套5上台阶的限制无法继续下移，而由于锁环9和锁扣10的作用，坐封滑套3无法上移完成复位，确保当下端的浮箍失效后环空内的高压液体无法管内，确保起下钻不会发生井控风险。继续提高压力，完成所有裸眼封隔器坐封，丢手后起出送入钻杆，再用油管连接回接插头与密封筒对接，井口直接加压打开压差滑套，进行第一段压裂。若由于泥浆沉积或其它意外原因导致压差滑套无法顺利开启，井口继续提高压力至55MPa左右，连通滑套剪钉7剪断，连通滑套5在坐封滑套3的推动下下移，本体1上的压裂段口8露出，流动通道建立，可进行第一段正常压裂。就无法进行第一段压裂，而此由于坐封球座液流通道关闭，整个油管内无法建立流动通道，导致后续段无法投球完成压裂，在上部球座内径允许的情况下，

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有二次打开功能的坐封球座，其特征在于，包括本体(1)、连通滑套(5)和坐封滑套(3)；坐封滑套(3)通过坐封滑套剪钉(4)和连通滑套(5)连接，连通滑套(5)通过连通滑套剪钉(7)与本体(1)连接；本体(1)的上部和下部通过螺纹分别连接压差滑套和浮箍；本体(1)上开设有压裂端口(8)，连通滑套(5)和坐封滑套(3)上均开设有若干循环端口(6)；

装配时，坐封滑套(3)和连通滑套(5)的循环端口(6)分别对应，保证液体流动通道畅通，通过投球加压至25MPa，坐封滑套剪钉(4)剪断，坐封滑套(3)下移，连通滑套(5)及坐封滑套(3)上的循环端口(6)错位，液体流动通道关闭；

当压差滑套无法开启时，加压至55MPa，连通滑套剪钉(7)剪断，在压力推动下，坐封滑套(3)和连通滑套(5)下移，本体(1)上的压裂端口(8)露出，建立油管与地层的液体流动通道，正常压裂。

2.根据权利要求1所述的具有二次打开功能的坐封球座，其特征在于，本体(1)的上端开设与压差滑套相连的内螺纹，下端开设与浮箍相连的外螺纹。

3.根据权利要求1所述的具有二次打开功能的坐封球座，其特征在于，本体(1)内设置有用于限制连通滑套(5)上移的台阶。

4.根据权利要求1所述的具有二次打开功能的坐封球座，其特征在于，连通滑套(5)和坐封滑套(3)上均开设有4个循环端口。

5.根据权利要求1或4所述的具有二次打开功能的坐封球座，其特征在于，连通滑套(5)上的循环端口的直径为22mm，坐封滑套(3)上的循环端口的直径为20mm。

6.根据权利要求1所述的具有二次打开功能的坐封球座，其特征在于，坐封滑套(3)的外侧设置有锁环(9)，连通滑套(5)的内侧设置有一排锁扣(10)；坐封滑套(3)下移后，锁环(9)锁定在锁扣(10)上，防止坐封滑套(3)复位。