具有可溶解球座的壓裂滑套及壓裂方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種具有可溶解球座的壓裂滑套及壓裂方法，該壓裂滑套包括上接頭；連接在上接頭下端的外筒，外筒的側(cè)壁上貫穿有過(guò)液孔，外筒下端連接有下接頭；能軸向移動(dòng)地套接在外筒內(nèi)側(cè)的內(nèi)筒，內(nèi)筒通過(guò)軸向移動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉過(guò)液孔；套接于內(nèi)筒內(nèi)側(cè)的球座，球座外壁上沿周向設(shè)有環(huán)形突臺(tái)，球座采用鎂鋁合金材料制成，在礦物質(zhì)水中能溶解。本發(fā)明的壓裂方法，向井下投入壓裂球并打壓，球座的環(huán)形突臺(tái)剪斷，破壞陶瓷防腐層，球座帶動(dòng)內(nèi)筒向下移動(dòng)，打開(kāi)滑套，實(shí)施壓裂，球座環(huán)形突臺(tái)處的鎂鋁合金與地層水接觸發(fā)生溶解反應(yīng)，待壓裂施工完成后一段時(shí)間，球座完全溶解，滑套內(nèi)徑與套管內(nèi)徑相同，實(shí)現(xiàn)壓裂完井管柱的全通徑，井下工具可以無(wú)障礙下入井底。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有可溶解球座的壓裂滑套及壓裂方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采油領(lǐng)域的一種井下工具，尤其是一種具有可溶解球座的壓裂滑套及壓裂方法。

【背景技術(shù)】
[0002]壓裂改造是有效開(kāi)發(fā)動(dòng)用低滲透油氣田、致密性油氣田、頁(yè)巖氣的重要手段，其中裸眼封隔器投球滑套多段壓裂技術(shù)是應(yīng)用非常廣泛的水平井的多段壓裂改造技術(shù)。
[0003]目前的裸眼封隔器投球滑套多段壓裂技術(shù)，壓裂改造完成后，井筒中的球座會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)題:壓裂分段數(shù)越多，相應(yīng)地在完井管柱中投球滑套下入就越多，隨著球座內(nèi)徑的不斷變小，會(huì)造成生產(chǎn)測(cè)井的測(cè)試工具根本無(wú)法下至井底對(duì)各個(gè)產(chǎn)層進(jìn)行測(cè)井，使下部施工尺寸和工具尺寸受到限制。另外，若遇出水層，常規(guī)的投球滑套更是無(wú)法關(guān)閉該層，導(dǎo)致油氣井水淹，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致油氣井停產(chǎn)，影響正常開(kāi)采。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種具有可溶解球座的壓裂滑套及壓裂方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的壓裂完成后球座影響井下工具下入的問(wèn)題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種具有可溶解球座的壓裂滑套，所述具有可溶解球座的壓裂滑套包括:上接頭；外筒，連接在所述上接頭下端，所述外筒的側(cè)壁上貫穿有過(guò)液孔，所述外筒下端連接有下接頭；內(nèi)筒，能軸向移動(dòng)地套接在所述外筒內(nèi)側(cè)，并通過(guò)軸向移動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉所述過(guò)液孔；球座，套接于所述內(nèi)筒內(nèi)側(cè)，所述球座包括環(huán)形本體和凸伸于所述環(huán)形本體外周壁的環(huán)形突臺(tái)，所述環(huán)形突臺(tái)夾持于所述內(nèi)筒內(nèi)側(cè)，所述球座采用能在地層水的腐蝕作用下溶解的鎂鋁合金材料制成，所述球座的外表面設(shè)有陶瓷防腐層，通過(guò)在所述球座上方憋壓使所述環(huán)形本體與所述環(huán)形突臺(tái)分離，以破壞所述陶瓷防腐層。
[0006]如上所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其中，所述內(nèi)筒下端連接有鎖母，所述鎖母為環(huán)形，所述環(huán)形突臺(tái)夾持在所述內(nèi)筒的下端內(nèi)側(cè)面與所述鎖母的頂端面之間。
[0007]如上所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其中，所述內(nèi)筒的下端內(nèi)壁設(shè)有第一內(nèi)凹臺(tái)，所述鎖母的上端內(nèi)壁設(shè)有第二內(nèi)凹臺(tái)，所述第一內(nèi)凹臺(tái)與所述第二內(nèi)凹臺(tái)配合形成一個(gè)環(huán)形凹槽，所述球座位于所述環(huán)形凹槽中，且所述球座與所述第二內(nèi)凹臺(tái)之間具有間距。
[0008]如上所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其中，所述內(nèi)筒的上端內(nèi)壁設(shè)有供推拉所述內(nèi)筒的環(huán)形溝槽，所述環(huán)形溝槽為3個(gè)，且沿所述內(nèi)筒的軸向間隔排列。
[0009]如上所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其中，所述內(nèi)筒的外壁上設(shè)有第一凹槽和第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第一凹槽下方，所述外筒內(nèi)側(cè)固定有突出于所述外筒內(nèi)壁的限位環(huán)，在所述內(nèi)筒沿軸向移動(dòng)時(shí)，所述限位環(huán)能嵌入所述第一凹槽或所述第二凹槽中鎖定所述內(nèi)筒。
[0010]如上所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其中，所述外筒的下端內(nèi)壁上設(shè)有臺(tái)肩，所述限位環(huán)固定在所述臺(tái)肩與所述下接頭的頂端之間。
[0011]如上所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其中，所述內(nèi)筒通過(guò)剪切銷(xiāo)釘連接在所述外筒內(nèi)側(cè)。
[0012]如上所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其中，所述上接頭的下端外壁與所述外筒的上端內(nèi)壁配合形成嵌入槽，一個(gè)固定環(huán)嵌設(shè)于所述嵌入槽內(nèi)，所述剪切銷(xiāo)釘將所述內(nèi)筒與所述固定環(huán)連接在一起。
[0013]本發(fā)明還提出一種壓裂方法，所述壓裂方法包括:
[0014]S1:向如上所述的具有可溶解球座的壓裂滑套內(nèi)投入壓裂球，所述壓裂球坐落于球座上將所述壓裂滑套的內(nèi)通道密封；
[0015]S2:然后在所述壓裂球上方憋壓，使球座環(huán)形突臺(tái)被剪斷，球座的環(huán)形本體與環(huán)形突臺(tái)分離，破壞陶瓷防腐層，繼續(xù)憋壓，使剪切銷(xiāo)釘被剪斷，所述壓裂球帶動(dòng)內(nèi)筒軸向向下移動(dòng)至過(guò)液孔下方，所述壓裂滑套開(kāi)啟，壓裂液通過(guò)所述過(guò)液孔進(jìn)入地層實(shí)施壓裂；
[0016]S3:壓裂施工后，地層水由所述過(guò)液孔進(jìn)入所述壓裂滑套的內(nèi)筒中，由鎂鋁合金材料制成的所述球座于所述陶瓷防腐層破壞處在所述地層水的腐蝕作用下溶解。
[0017]如上所述的壓裂方法，其中，所述球座的工作溫度范圍為25°C?120°C。
[0018]本發(fā)明具有可溶解球座的壓裂滑套及壓裂方法的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是:
[0019]1、本發(fā)明的具有可溶解球座的壓裂滑套，其球座采用鎂鋁合金材料制成，在壓裂完成后，滑套內(nèi)部與地層連通，地層水進(jìn)入滑套內(nèi)，由于地層水中含有氯離子、鉀離子、鈉離子等離子，且礦化度比較高，與鎂鋁合金形成原電池反應(yīng)，球座在地層水的腐蝕作用下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間可自行溶解，球座溶解后，滑套內(nèi)徑與套管內(nèi)徑相同，實(shí)現(xiàn)壓裂完井管柱的全通徑，井下工具可以無(wú)障礙下入井底，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的球座影響井下工具下入的缺陷。
[0020]2、本發(fā)明的具有可溶解球座的壓裂滑套，其球座外壁設(shè)有環(huán)形突臺(tái)，且球座的外表面設(shè)有陶瓷防腐層，以防止鎂鋁合金材料被腐蝕，通過(guò)投入壓裂球并打壓，驅(qū)動(dòng)環(huán)形本體與環(huán)形突臺(tái)分離，即環(huán)形突臺(tái)被剪斷，環(huán)形突臺(tái)處的鎂鋁合金材料裸露在地層水中并被腐蝕，直至整個(gè)球座溶解，實(shí)現(xiàn)壓裂完井管柱的全通徑。
[0021]3、本發(fā)明的具有可溶解球座的壓裂滑套，還具有可開(kāi)關(guān)的功能，其內(nèi)筒內(nèi)壁上設(shè)置環(huán)形溝槽，可以將滑套開(kāi)關(guān)工具下入滑套內(nèi)卡住環(huán)形溝槽，通過(guò)上拉或下推使內(nèi)筒上下移動(dòng)，關(guān)閉或開(kāi)啟過(guò)液孔，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)滑套的關(guān)閉或開(kāi)啟，尤其是在測(cè)得某層為產(chǎn)水層時(shí)，可以通過(guò)關(guān)閉滑套來(lái)關(guān)閉該產(chǎn)水層，避免油氣井水淹，與常規(guī)的投球滑套相比，無(wú)附加工藝、生產(chǎn)作業(yè)效率高。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。其中:
[0023]圖1是本發(fā)明的具有可溶解球座的壓裂滑套的示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明中球座的示意圖。
[0025]主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0026]I上接頭
[0027]2外筒21固定環(huán)22過(guò)液孔
[0028]23臺(tái)肩24限位環(huán)
[0029]3內(nèi)筒31剪切銷(xiāo)釘32環(huán)形溝槽
[0030]33第一凹槽34第二凹槽35第一內(nèi)凹臺(tái)
[0031]4球座41環(huán)形本體42環(huán)形突臺(tái)
[0032]5 鎖母
[0033]51第二內(nèi)凹臺(tái)
[0034]6下接頭61臺(tái)階

【具體實(shí)施方式】
[0035]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0036]如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供一種具有可溶解球座的壓裂滑套，包括上接頭1、外筒2、內(nèi)筒3、球座4和下接頭6。其中，外筒2連接在上接頭I下端，外筒2的側(cè)壁上貫穿有過(guò)液孔22，外筒2下端連接有下接頭6 ;內(nèi)筒3能軸向移動(dòng)地套接在外筒2內(nèi)側(cè)，并通過(guò)軸向移動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉過(guò)液孔22 ;球座4套接于內(nèi)筒3內(nèi)側(cè)，用于坐落壓裂球，球座4包括環(huán)形本體41和凸伸于環(huán)形本體41外周壁的環(huán)形突臺(tái)42，環(huán)形突臺(tái)42夾持于內(nèi)筒3內(nèi)側(cè)，球座4采用能在地層水的腐蝕作用下溶解的鎂鋁合金材料制成，這種鎂鋁合金在含礦物質(zhì)的水中可以自行溶解，球座4的外表面設(shè)有陶瓷防腐層，用以保護(hù)鎂鋁合金材料；其中環(huán)形突臺(tái)42為球座的薄弱結(jié)構(gòu)，通過(guò)投入壓裂球并在球座4上方憋壓(打壓至壓力達(dá)到一定值)使環(huán)形本體41與環(huán)形突臺(tái)42分離，或者說(shuō)通過(guò)控制球座4上方的壓力驅(qū)動(dòng)環(huán)形本體41與環(huán)形突臺(tái)42分離，使環(huán)形突臺(tái)剪斷，以破壞陶瓷防腐層的完整性，使鎂鋁合金材料裸露在地層水中，被地層水溶解。
[0037]具體是，外筒2的上端螺紋連接在上接頭I的下端外側(cè)，外筒2的下端螺紋連接在下接頭6的上端外側(cè)，從而上接頭1、外筒2、下接頭6組合成一個(gè)大體呈圓柱筒狀的管體，該管體具有可供液體及壓裂球通過(guò)的中心孔。在上接頭I內(nèi)壁和下接頭6外壁均設(shè)有套管扣，可分別與套管連接。
[0038]在一個(gè)具體實(shí)施例中，內(nèi)筒3下端連接有鎖母5，鎖母5為環(huán)形，環(huán)形突臺(tái)42夾持在內(nèi)筒3的下端內(nèi)側(cè)面與鎖母5的頂端面之間，即球座由鎖母鎖死。球座4外表面的陶瓷防腐層，例如是通過(guò)在球座外表面噴涂形成，用以防止鎂鋁合金材料被腐蝕，在陶瓷防腐層受破壞后鎂鋁合金在地層水的腐蝕作用下才溶解。
[0039]在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，內(nèi)筒3的下端內(nèi)側(cè)面設(shè)有第一內(nèi)凹臺(tái)35，鎖母5的上端內(nèi)壁設(shè)有第二內(nèi)凹臺(tái)51，第一內(nèi)凹臺(tái)35與第二內(nèi)凹臺(tái)51配合形成一個(gè)環(huán)形凹槽，球座4位于該環(huán)形凹槽中，或者說(shuō)球座的環(huán)形本體41位于該環(huán)形凹槽中，且球座4的底端面與第二內(nèi)凹臺(tái)51之間具有間距，供憋壓時(shí)球座向下移動(dòng)以剪斷環(huán)形突臺(tái)。具體是，鎖母5與內(nèi)筒3通過(guò)螺紋連接在一起，內(nèi)筒3的下端內(nèi)壁內(nèi)凹形成第一內(nèi)凹臺(tái)，鎖母5的上端內(nèi)壁內(nèi)凹形成第二內(nèi)凹臺(tái)，內(nèi)筒3的第一內(nèi)凹臺(tái)35與鎖母5的第二內(nèi)凹臺(tái)51對(duì)接配合在一起形成環(huán)形凹槽。
[0040]其中，壓裂球坐落于球座4后可將滑套內(nèi)通道封閉，通過(guò)在壓裂球上方打壓并憋壓，首先球座外圓上的環(huán)形突臺(tái)被剪切，破壞陶瓷防腐層，球座下移所述間距的距離并抵靠在鎖母的第二內(nèi)凹臺(tái)上，繼續(xù)憋壓，壓裂球帶動(dòng)球座4、內(nèi)筒3向下移動(dòng)，打開(kāi)過(guò)液孔22，壓裂液由過(guò)液孔22進(jìn)入地層實(shí)施壓裂，在壓裂結(jié)束后，地層與滑套內(nèi)腔相連通，地層水進(jìn)入內(nèi)筒3內(nèi)腔后，球座4于陶瓷防腐層破壞處在地層水的腐蝕作用下開(kāi)始溶解，直至整個(gè)球座完全溶解，解決了球座在后期影響井下工具下入的問(wèn)題，使井下工具可無(wú)障礙下入井底，方便對(duì)油氣井實(shí)施測(cè)井、修井、控水等措施。而現(xiàn)有的投球壓裂滑套，其球座普遍采用高硬度鑄鐵，有的甚至采用高強(qiáng)度合金鋼，在壓裂施工結(jié)束后，這種球座既不可溶解，又磨銑困難，會(huì)阻礙測(cè)試工具等下入井底。對(duì)于可取式的球座，不易被帶回地面。
[0041]如圖1所示，內(nèi)筒3與外筒2能分離地相連接，初始狀態(tài)下，內(nèi)筒3與外筒2相連接，且內(nèi)筒3將過(guò)液孔22封閉，使過(guò)液孔22處于關(guān)閉狀態(tài)，在內(nèi)筒3與外筒2脫離連接并向下移動(dòng)后，過(guò)液孔22與外筒2的內(nèi)腔相連通，過(guò)液孔22處于打開(kāi)狀態(tài)，對(duì)地層進(jìn)行壓裂作業(yè)的壓裂液自該過(guò)液孔22進(jìn)入地層中。過(guò)液孔22的上方和下方均設(shè)有密封圈，且密封圈設(shè)于外筒2與內(nèi)筒3之間，以保證密封性。在本實(shí)施例中，外筒2的側(cè)壁上沿圓周方向均布有多個(gè)過(guò)液孔22。
[0042]在一個(gè)較佳的技術(shù)方案中，內(nèi)筒3通過(guò)剪切銷(xiāo)釘31連接在外筒2內(nèi)側(cè)，投入壓裂球后，通過(guò)打壓并憋壓使剪切銷(xiāo)釘31被剪斷，在壓力的驅(qū)動(dòng)下，壓裂球即可帶動(dòng)球座、鎖母、內(nèi)筒向下移動(dòng)。
[0043]優(yōu)選地，上接頭I的下端外壁與外筒2的上端內(nèi)壁配合形成嵌入槽，一個(gè)固定環(huán)21嵌設(shè)于嵌入槽內(nèi)，剪切銷(xiāo)釘31將內(nèi)筒3與固定環(huán)21連接在一起。即，上接頭的下端外壁設(shè)有內(nèi)凹臺(tái)階，外筒的上端內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)凹臺(tái)階，上接頭I的內(nèi)凹臺(tái)階與外筒2的內(nèi)凹臺(tái)階相對(duì)，并配合形成嵌入槽，固定環(huán)21卡嵌固定于嵌入槽內(nèi)，內(nèi)筒3通過(guò)剪切銷(xiāo)釘31固定在固定環(huán)21內(nèi)側(cè)，以實(shí)現(xiàn)與外筒2的連接。外筒2為滑套的受力主體，由于剪切銷(xiāo)釘31未直接連接在外筒2上，而是通過(guò)直接連接在固定環(huán)21上與外筒2間接連接，從而避免破壞外筒2的結(jié)構(gòu)完整性，提高其強(qiáng)度。
[0044]再如圖1所示，內(nèi)筒3的上端內(nèi)壁設(shè)有供推拉內(nèi)筒3的環(huán)形溝槽32，環(huán)形溝槽32為3個(gè)，且沿內(nèi)筒3的軸向間隔排列。在生產(chǎn)后期或遇到出水層時(shí)，用油管、連續(xù)油管下入開(kāi)關(guān)工具(滑套、滑閥開(kāi)關(guān)工具)，開(kāi)關(guān)工具定位并卡在環(huán)形溝槽32中，通過(guò)開(kāi)關(guān)工具上拉或下推內(nèi)筒3，將過(guò)液孔22開(kāi)啟或關(guān)閉，結(jié)合裸眼封隔器可實(shí)現(xiàn)油氣井的分段控水。其中，位于上方的環(huán)形溝槽和位于下方的環(huán)形溝槽用于卡住開(kāi)關(guān)工具，位于中間的環(huán)形溝槽起到輔助定位開(kāi)關(guān)工具的作用，同時(shí)，還可存留由上方的環(huán)形溝槽中擠出的壓裂砂等，避免壓裂砂進(jìn)入下方的環(huán)形溝槽中。因此，本發(fā)明的壓裂滑套具有可開(kāi)關(guān)功能，尤其是在遇到產(chǎn)水層時(shí)，可以通過(guò)關(guān)閉滑套來(lái)關(guān)閉該產(chǎn)水層，避免油氣井水淹。
[0045]在一個(gè)可行的技術(shù)方案中，外筒2的下端內(nèi)壁上設(shè)有臺(tái)肩23，限位環(huán)24固定在臺(tái)肩23與下接頭6的頂端之間。即，限位環(huán)24抵靠在臺(tái)肩23與下接頭6的頂端面之間。
[0046]在本實(shí)施例中，內(nèi)筒3的外壁上設(shè)有第一凹槽33和第二凹槽34，第二凹槽34位于第一凹槽33下方，外筒2內(nèi)側(cè)固定有突出于外筒2內(nèi)壁的限位環(huán)24，在內(nèi)筒3沿軸向移動(dòng)時(shí)，限位環(huán)24能嵌入環(huán)形的第一凹槽33或環(huán)形的第二凹槽34中鎖定內(nèi)筒3，使滑套處于開(kāi)或關(guān)的狀態(tài)。例如，當(dāng)內(nèi)筒3被開(kāi)關(guān)工具下推時(shí)，限位環(huán)24進(jìn)入第一凹槽33將內(nèi)筒3限位鎖死，使滑套處于開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)內(nèi)筒3被開(kāi)關(guān)工具上拉時(shí)，限位環(huán)24進(jìn)入第二凹槽34將內(nèi)筒3限位鎖死，使滑套處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0047]另外，下接頭6的內(nèi)壁上設(shè)有臺(tái)階61，臺(tái)階61可對(duì)內(nèi)筒3限位。S卩，壓裂球帶動(dòng)內(nèi)筒3向下移動(dòng)至臺(tái)階61處時(shí)，過(guò)液孔22與外筒內(nèi)腔相連通，滑套開(kāi)啟。
[0048]本發(fā)明還提供一種壓裂方法，采用上述具有可溶解球座的壓裂滑套進(jìn)行壓裂，該壓裂方法包括以下步驟:
[0049]S1:向上述的具有可溶解球座的壓裂滑套內(nèi)投入壓裂球，壓裂球坐落于球座4上將壓裂滑套的內(nèi)通道密封；
[0050]S2:然后在壓裂球上方打壓并憋壓(打壓至壓力達(dá)到一定值)，使球座外壁上的環(huán)形突臺(tái)被剪斷，或者說(shuō)通過(guò)控制球座4上方的壓力驅(qū)動(dòng)球座的環(huán)形本體41與環(huán)形突臺(tái)42分離，破壞陶瓷防腐層，繼續(xù)憋壓(即繼續(xù)打壓)，在壓力的驅(qū)動(dòng)下，剪切銷(xiāo)釘31被剪斷，壓裂球帶動(dòng)內(nèi)筒3軸向向下移動(dòng)至過(guò)液孔22下方，壓裂滑套開(kāi)啟，壓裂液通過(guò)過(guò)液孔22進(jìn)入地層實(shí)施壓裂；
[0051]S3:壓裂施工后，地層水由過(guò)液孔22進(jìn)入壓裂滑套的內(nèi)筒3中，由鎂鋁合金材料制成的球座4于陶瓷防腐層破壞處在地層水的腐蝕作用下溶解，球座溶解后，滑套內(nèi)徑與套管內(nèi)徑相同，從而可得到同一內(nèi)通徑通道(全通徑)的完井管柱，方便油井后期作業(yè)的實(shí)施，例如便于順利下入測(cè)試工具。
[0052]壓裂滑套在壓裂施工后，井筒內(nèi)部與地層實(shí)現(xiàn)溝通，地層水進(jìn)入井筒內(nèi)，由于地層水中存在氯離子、鉀離子、鈉離子等離子，且礦化度比較高，鎂鋁合金材料在地層水中可以形成原電池反應(yīng)，因此，球座在地層水的腐蝕作用下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間可自行溶解。而在壓裂過(guò)程中，由于壓裂液中各種離子含量較低，鎂鋁合金材料與其反應(yīng)很慢。由于在球座外表面設(shè)置有陶瓷防腐層作為保護(hù)層，可進(jìn)一步減少壓裂過(guò)程中對(duì)球座的腐蝕。
[0053]對(duì)應(yīng)地，在壓裂施工后，需破壞該保護(hù)層，以使球座的鎂鋁合金材料裸露于地層水中。本實(shí)施例中，在球座的外壁上沿軸向設(shè)置了環(huán)形突臺(tái)，并將環(huán)形突臺(tái)夾持在內(nèi)筒與鎖母之間，通過(guò)投入壓裂球并憋壓，可使環(huán)形突臺(tái)被剪斷破壞，內(nèi)部的鎂鋁合金材料便裸露于地層水中被腐蝕。
[0054]在本實(shí)施例中，由鎂鋁合金材料制成的球座的工作溫度范圍為25°C (常溫)?1200C。球座的溶解時(shí)間與工作溫度、地層水的礦化度、液流速度等外界因素有關(guān)，工作溫度越高、地層水的礦化度越高、液流速度越大，球座溶解速度越快。
[0055]另外，在下入測(cè)試工具后，若測(cè)得某層為出水層，用油管、連續(xù)油管下入開(kāi)關(guān)工具至出水層的滑套位置，將開(kāi)關(guān)工具定位卡在內(nèi)筒內(nèi)壁的環(huán)形溝槽32上，通過(guò)上拉、下推開(kāi)關(guān)工具帶動(dòng)內(nèi)筒上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滑套的開(kāi)關(guān)，以方便油井后期生產(chǎn)測(cè)試及實(shí)現(xiàn)控水。
[0056]本發(fā)明的壓裂滑套，壓裂時(shí)，向井下投入壓裂球并打壓，球座外圓的環(huán)形突臺(tái)被剪切，破壞球座表面的防腐處理層，同時(shí)球座帶動(dòng)滑套內(nèi)筒向下移動(dòng)，打開(kāi)滑套，實(shí)施壓裂施工，球座環(huán)形突臺(tái)處的鎂鋁合金材料與地層水接觸開(kāi)始發(fā)生溶解反應(yīng)，待壓裂施工完成后一段時(shí)間，球座完全溶解，滑套內(nèi)徑與套管內(nèi)徑相同，實(shí)現(xiàn)壓裂完井管柱的全通徑，井下工具可以無(wú)障礙下入井底。本發(fā)明的壓裂滑套可用于低滲透油氣田、致密性油氣田、頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的壓裂改造，在用于多段壓裂改造時(shí)，將多個(gè)滑套串聯(lián)使用。
[0057]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。而且需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的各組成部分并不僅限于上述整體應(yīng)用，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中描述的各技術(shù)特征可以根據(jù)實(shí)際需要選擇一項(xiàng)單獨(dú)采用或選擇多項(xiàng)組合起來(lái)使用，因此，本發(fā)明理所當(dāng)然地涵蓋了與本案發(fā)明點(diǎn)有關(guān)的其它組合及具體應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種具有可溶解球座的壓裂滑套，其特征在于，所述具有可溶解球座的壓裂滑套包括: 上接頭； 外筒，連接在所述上接頭下端，所述外筒的側(cè)壁上貫穿有過(guò)液孔，所述外筒下端連接有下接頭； 內(nèi)筒，能軸向移動(dòng)地套接在所述外筒內(nèi)側(cè)，并通過(guò)軸向移動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉所述過(guò)液孔； 球座，套接于所述內(nèi)筒內(nèi)側(cè)，所述球座包括環(huán)形本體和凸伸于所述環(huán)形本體外周壁的環(huán)形突臺(tái)，所述環(huán)形突臺(tái)夾持于所述內(nèi)筒內(nèi)側(cè)，所述球座采用能在地層水的腐蝕作用下溶解的鎂鋁合金材料制成，所述球座的外表面設(shè)有陶瓷防腐層，通過(guò)在所述球座上方憋壓使所述環(huán)形本體與所述環(huán)形突臺(tái)分離，以破壞所述陶瓷防腐層。
2.如權(quán)利要求1所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其特征在于，所述內(nèi)筒下端連接有鎖母，所述鎖母為環(huán)形，所述環(huán)形突臺(tái)夾持在所述內(nèi)筒的下端內(nèi)側(cè)面與所述鎖母的頂端面之間。
3.如權(quán)利要求2所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其特征在于，所述內(nèi)筒的下端內(nèi)側(cè)面設(shè)有第一內(nèi)凹臺(tái)，所述鎖母的上端內(nèi)壁設(shè)有第二內(nèi)凹臺(tái)，所述第一內(nèi)凹臺(tái)與所述第二內(nèi)凹臺(tái)配合形成一個(gè)環(huán)形凹槽，所述球座位于所述環(huán)形凹槽中，且所述球座與所述第二內(nèi)凹臺(tái)之間具有間距。
4.如權(quán)利要求1所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其特征在于，所述內(nèi)筒的上端內(nèi)壁設(shè)有供推拉所述內(nèi)筒的環(huán)形溝槽，所述環(huán)形溝槽為3個(gè)，且沿所述內(nèi)筒的軸向間隔排列。
5.如權(quán)利要求1所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其特征在于，所述內(nèi)筒的外壁上設(shè)有第一凹槽和第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第一凹槽下方，所述外筒內(nèi)側(cè)固定有突出于所述外筒內(nèi)壁的限位環(huán)，在所述內(nèi)筒沿軸向移動(dòng)時(shí)，所述限位環(huán)能嵌入所述第一凹槽或所述第二凹槽中鎖定所述內(nèi)筒。
6.如權(quán)利要求5所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其特征在于，所述外筒的下端內(nèi)壁上設(shè)有臺(tái)肩，所述限位環(huán)固定在所述臺(tái)肩與所述下接頭的頂端之間。
7.如權(quán)利要求1所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其特征在于，所述內(nèi)筒通過(guò)剪切銷(xiāo)釘連接在所述外筒內(nèi)側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的具有可溶解球座的壓裂滑套，其特征在于，所述上接頭的下端外壁與所述外筒的上端內(nèi)壁配合形成嵌入槽，一個(gè)固定環(huán)嵌設(shè)于所述嵌入槽內(nèi)，所述剪切銷(xiāo)釘將所述內(nèi)筒與所述固定環(huán)連接在一起。
9.一種壓裂方法，其特征在于，所述壓裂方法包括: 51:向權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的具有可溶解球座的壓裂滑套內(nèi)投入壓裂球，所述壓裂球坐落于球座上將所述壓裂滑套的內(nèi)通道密封； 52:然后在所述壓裂球上方憋壓，使球座的環(huán)形突臺(tái)被剪斷，球座的環(huán)形本體與環(huán)形突臺(tái)分離，破壞陶瓷防腐層，繼續(xù)憋壓，使剪切銷(xiāo)釘被剪斷，所述壓裂球帶動(dòng)內(nèi)筒軸向向下移動(dòng)至過(guò)液孔下方，所述壓裂滑套開(kāi)啟，壓裂液通過(guò)所述過(guò)液孔進(jìn)入地層實(shí)施壓裂； 53:壓裂施工后，地層水由所述過(guò)液孔進(jìn)入所述壓裂滑套的內(nèi)筒中，由鎂鋁合金材料制成的所述球座于所述陶瓷防腐層破壞處在所述地層水的腐蝕作用下溶解。
10.如權(quán)利要求9所述的壓裂方法，其特征在于，所述球座的工作溫度范圍為25°C?
120°C。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK104453778SQ201410638145
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】王新忠, 魏松波, 薛建軍, 付濤, 裴曉含, 李明 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司