[发明专利]投球打开式滑套的球座、其制造方法以及滑套

说明书

本发明涉及投球打开式滑套的球座、其制造方法以及滑套。该投球打开式滑套的球座包括：筒状本体和安装在筒状本体内的承压套，承压套包括覆盖式贴合筒状本体的内表面的主体。筒状本体的耐腐蚀性比承压套的耐腐蚀性差。在井内液体环境中这种球座的可快速自行脱落，从而避免了钻除球座。

技术领域

本发明涉及石油和天然气勘探领域，特别涉及投球打开式滑套的球座。本发明还涉及这种球座的制造方法和包括这种球座的滑套。

背景技术

滑套式分段压裂技术是一项重要的油藏储层改造技术，广泛应用于页岩气、煤层气等非常规油气资源的储层改造施工中。这种压裂技术是通过由投球打开式滑套、封隔器、憋压球等工具来实现的，其中投球打开式滑套是这种压裂技术中的核心装置，其结构式是本领域的技术人员所熟知的。

投球打开式滑套的工作原理是在井口投放憋压球，憋压球会运动到滑套内并与滑套内的球座形成密封，实现憋压。当憋压达到一定值时，剪断剪钉，滑套外筒上的压裂孔开启，从而建立压裂通道。

为了能够正常采出，在压裂结束后，需要将滑套内的球座钻除。钻除操作延长了压裂施工的时间，并且会带来施工风险。因此，需要一种不需要钻除球座的滑套。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种投球打开式滑套的球座。在井内液体环境中这种球座的可快速自行脱落，从而避免了钻除球座。本发明还涉及这种球座的制造方法和包括这种球座的滑套。

根据本发明的第一方面，提出了一种投球打开式滑套的球座，包括筒状本体和安装在筒状本体内的承压套，承压套包括覆盖式贴合筒状本体的内表面的主体，筒状本体的耐腐蚀性比承压套的耐腐蚀性差。

根据本发明的球座，由于筒状本体的耐腐蚀性较差，因此在压裂施工完成之后，筒状本体会在井内液体环境中被快速腐蚀而坍塌，承压套也就会落到井底。这样整个球座就自行消失了而不会阻碍流体的流动，这避免了钻除球座。此外，承压套的耐腐蚀性较好也使得，在压裂施工过程中能防止承压套上的用于承载憋压球的密封面被破坏，从而保证了球座或承压套与憋压球之间的密封接触。

在一个实施例中，承压套还包括覆盖筒状本体的上游端面的顶板，顶板与主体相连。在憋压球到达球座时，仅会与承压套发生撞击，从而承压套对球座整体产生了保护作用。

在一个实施例中，承压套由多个相同的承压套单体周向拼接而成。这种制备承压套的方法能够方便地制备大尺寸的承压套。在一个优选的实施例中，筒状本体的内径从上游到下游逐渐减小，每个承压套单体的外表面均与筒状本体的内表面相匹配。在憋压期间，在压力作用下这些拼接的承压套单体会相对于筒状本体略微朝向下游运动，使得相邻的承压套单体之间的更加紧密地接触，这有助于在高施工压力下形成有效地密封。此外，在筒状主体被彻底腐蚀掉之后，承压套也就会相应地瓦解成承压套单体并掉落，由此避免了承压套对井内流体产生阻碍作用。

在一个实施例中，在每一个承压套单体的外表面上构造有第一限位件，在筒状本体的内表面上构造有与第一限位件配合的第二限位件。第一限位件和第二限位件可对承压套单体起到额外的支撑作用和定位作用，使得将承压套单体能够稳定地处于筒状本体上。此外，这些第一限位件和第二限位件还对承压套单体的装配起到引导作用，这使得球座的装配更方便。在一个优选的实施例中，第一限位件为构造在承压套单体的外表面上凸起，第二限位件为构造在筒状本体的内表面上的凹陷。这种结构的第一限位件和第二限位件的加工比较简单，方便了承压套单体和球座的制造。

在一个实施例中，筒状本体的材质为镁合金，承压套的材质为铸铁。在井内液体环境中，镁合金和铸铁都具有较高的强度，能抵抗较大的压裂施工压力。镁合金的抗腐蚀性远小于铸铁，在压裂施工结束后，筒状本体会被快速腐蚀掉，球座也就自行消失了。此外，铸铁的耐磨性也较好，这样也能防止憋压球在井内运动过程中将承压套破坏，进一步保证了承压套与憋压球之间的密封接触。