[实用新型]一种压裂用投球式压裂滑套

说明书

本实用新型公开了一种压裂用投球式压裂滑套，包括壳体和活动套，壳体上开设有若干个喷砂孔，活动套的内壁安装有球座，壳体的内壁设有导向槽，导向槽内设有弹性件，壳体内沿周向开设有若干个空腔，每个空腔内均设有转轴，转轴上均设有连动杆，连动杆的顶部均形成有插杆，插杆均穿过壳体并抵在活动套侧壁上，连动杆的底部均形成有档杆，档杆均穿过壳体并抵在弹性件的底部，活动套的侧壁上开有若干个插槽。本实用新型能使活动套瞬间下移所需要的压力值几乎为固定值，由此便于对压裂施工的控制，也避免了滑套出现低压过早打开或者高压打不开的情况；通过对热卷弹簧材料和尺寸的设计，一定程度上降低起裂压力，有效延长滑套的使用寿命，降低施工成本。

技术领域

本发明涉及钻井设备技术领域，具体涉及一种压裂用投球式压裂滑套。

背景技术

在石油领域，压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。压裂是人为地使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，使油井产量增加，对改善油井井底流动条件、减缓层间和改善油层动用状况可起到重要的作用。

对于大多数套管固井需要进行分段压裂，例如投球式滑套分段压裂，该方法通过投球式滑套压裂装置、裸眼封隔器、憋压球等工具来实现，其从井口投入逐级投入不同尺寸的憋压球，当憋压球落入到滑套的球座位置后，打开相应的滑套并对该层进行压裂施工，最终实现多段压裂。

传统投球式滑套均是采用剪切销钉来固定滑套，当达到压裂压力时，该层的销钉被挤毁，滑套瞬间下移，使原本被滑套遮住的喷砂孔露出，从而实现并对该层进行压裂施工。该结构存在两个缺陷：（1）滑套下移取决于销钉是否能被挤毁，而销钉被挤毁所需要的压力很难设计为固定值，因为其会受到诸多因素的影响，例如销钉材料差异、成型工艺的差异，以及销钉安装的角度、安装孔隙的大小、压裂时受力点的位置等等，这些因素不可能在施工时完全保持一致，由此同一设备，在进行不同压裂施工时的挤毁压力变化幅度较大，这显然不利于对施工的控制，例如对冲压水量的预计等，同时也可能出现低压过早打开或者高压打不开的情况。（2）销钉被挤毁需要较高的挤压力，而长时间高压、超高压压裂对滑套和套管抗内压强度、压裂井口、高压管汇以及气压入井工具管串等提出了超高的承压要求和考验，降低了压裂滑套等设备的使用寿命，提高了施工成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压裂用投球式压裂滑套，其解决了传统投球式压裂滑套的挤毁压力波动幅度较大、压裂施工难以控制的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种压裂用投球式压裂滑套，包括壳体和活动套，所述壳体上开设有若干个喷砂孔，所述活动套的内壁安装有球座，所述壳体的内壁设有轴向的导向槽，所述导向槽内设有弹性件，所述活动套活动设在导向槽内且活动套底部与弹性件顶部连接，所述壳体内沿周向开设有若干个空腔，每个空腔内均设有转轴，所述转轴上均设有连动杆，所述连动杆的顶部均形成有插杆，所述插杆均穿过壳体并抵在活动套侧壁上，连动杆的底部均形成有档杆，所述档杆均穿过壳体并抵在弹性件的底部，所述活动套的侧壁上开有若干个插槽，所述插槽分别对应位于各个插杆的正上方。

进一步改进在于，

在未进行压裂时，所述活动套在弹性件的支撑下位于导向槽的最顶端，此时活动套将喷砂孔完全堵住；

在进行压裂时，所述活动套在压力作用下逐渐下移，弹性件压缩，当活动套顶部与喷砂孔顶部口沿平齐时，所有插杆恰好同时插入对应的插槽内，此时所有档杆从弹性件的底部撤开，所述弹性件和活动套沿着导向槽瞬间下移，使得喷砂孔完全露出。

进一步改进在于，所述弹性件由热卷弹簧和设在热卷弹簧底部的限位圈组成，所述热卷弹簧采用60Si2CrA、60Si2MnA或50CrVA材料制成，且热卷弹簧的线径为￠20～￠30mm。

进一步改进在于，所述档杆的内端为倾斜面，档杆通过倾斜面抵挡在弹性件的底部边缘。