本發(fā)明涉及一種壓裂用可控性溶解封堵球，具體而言，涉及一種在油氣田開發(fā)時(shí)，用于臨時(shí)封堵憋壓的封堵球。

背景技術(shù)：

在油氣井開發(fā)作業(yè)時(shí)，井下壓裂施工需要壓裂封堵球?qū)λ骄M(jìn)行封堵，而常見的封堵球直接作用于井下，當(dāng)施工完成后對(duì)其進(jìn)行鉆裂，或者反排出井，或者使用井液對(duì)壓裂封堵球進(jìn)行溶解，這些工藝的工序較為復(fù)雜，且效率低下，同時(shí)使用井液對(duì)壓裂封堵球溶解過程中，溶解起始時(shí)間不可控，不能達(dá)到控制溶解開始時(shí)間的要求。申請(qǐng)?zhí)枮?01310202648.2公開了一種用于制備崩解壓裂球的鋁基合金材料及其制備方法，這種壓裂球放入相應(yīng)溶解液體環(huán)境中時(shí)便開始溶解，因而不能達(dá)到靈活控制溶解開始時(shí)間。申請(qǐng)?zhí)枮?01510405523.9公開了一種用于制作鉆井用橋塞膠筒的自溶解型功能材料及其制備方法，雖然其溶解過程時(shí)間長短可以控制，但工作在相應(yīng)的溶解液體中時(shí)，球體立即產(chǎn)生反應(yīng)，整個(gè)溶解時(shí)間固定，施工時(shí)間受到約束，不能靈活控制發(fā)生反應(yīng)的起始時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種壓裂用可控制溶解封堵球，以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

一方面，本發(fā)明提供了一種具有可控制性可溶解封堵球，包括：可溶解金屬腔體基體、高溫可溶解高分子層、可控制進(jìn)口單向閥、可控制出口單向閥、進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道、可溶解金屬積液空腔、外部溝槽。

較為優(yōu)選的，所述基體材料由可溶解金屬組成，但不限于此。

較為優(yōu)選的，所述外層由可溶解高分子層組成，但不限于此。

所述可溶解金屬腔體基體包括內(nèi)部可溶解金屬積液空腔、進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道和外部溝槽，所述可溶解金屬積液空腔與外界由進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道連通。

所述可控制進(jìn)(出)口單向閥與進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道通過螺紋連接。

所述進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道與高分子層的孔洞相對(duì)應(yīng)且整體對(duì)稱分布。

所述可控制進(jìn)口單向閥、可控制出口單向閥與可溶解金屬螺紋孔洞對(duì)應(yīng)分布，并且同一方向使用一進(jìn)一出單向閥的排列順序，保證上下游同時(shí)都有進(jìn)(出)口單向閥。

所述可溶解金屬外部溝槽之間及所有進(jìn)(出)口單向閥側(cè)面孔洞相互貫通。

所述可控制進(jìn)(出)口單向閥與高溫可溶解高分子層在交界處密封。

所述可控制進(jìn)口單向閥包括：螺紋外殼、鋼珠、彈簧、可溶解金屬底座。

所述可控制出口單向閥包括：螺紋外殼、鋼珠、彈簧、可溶解金屬底座、高分子塊鑲嵌槽、高分子封堵塊。

所述可控制進(jìn)口單向閥、可控制出口單向閥的可溶解底座與螺紋外殼進(jìn)行螺紋連接，底座中間具有內(nèi)六角孔，通過擰動(dòng)底座對(duì)可控制進(jìn)口單向閥、可控制出口單向閥的彈簧施加預(yù)緊力達(dá)到適合工況的程度。

所述高分子鑲嵌槽與可控制出口單向閥的螺紋外殼進(jìn)行螺紋連接，高分子鑲嵌槽中心有內(nèi)六角孔，通過擰動(dòng)到達(dá)合適位置，配合高分子封堵塊的封堵。

通過控制井下的壓力的大小達(dá)到開啟單向閥的目的，從而開啟溶解起始時(shí)間和加快溶解速率。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出一種壓裂用可控制溶解封堵球，它的進(jìn)(出)口單向閥通斷受外界壓力的控制，通過臨時(shí)增大壓力開啟壓裂用可控制溶解封堵球的溶解開始時(shí)間；與現(xiàn)有的技術(shù)相比，在一定時(shí)間內(nèi)具有按照工藝要求隨時(shí)可開啟溶解起始時(shí)間的特點(diǎn)，沒有類似其它封堵球在相應(yīng)溶解液中就立即溶解，而導(dǎo)致對(duì)工藝時(shí)間約束的缺點(diǎn)。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限制。

圖1為根據(jù)本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為進(jìn)口控制單向閥剖視圖；

圖3為出口控制單向閥剖視圖。

圖中附圖標(biāo)記：1、可溶解金屬腔體基體；2、高溫可溶解高分子層；3、可控制進(jìn)口單向閥；4、可控制出口單向閥；5、進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道；6、可溶解金屬積液空腔；7、外部溝槽；8、螺紋外殼一；9、鋼珠一；10、彈簧一；11、可溶解底座一；12、螺紋外殼二；13、鋼珠二；14、彈簧二；15、可溶解底座二；16、高分子塊鑲嵌槽；17、高分子封堵塊；

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參照附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種壓裂用可控制溶解封堵球，它包括可溶解金屬腔體基體1、高溫可溶解高分子層2、可控制進(jìn)口單向閥3、可控制出口單向閥4、進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道5、可溶解金屬積液空腔6、外部溝槽7。

可溶解金屬腔體基體1包括：進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道5、可溶解金屬積液空腔6、外部溝槽7。

高溫可溶解高分子層包括：與進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道相應(yīng)的孔洞。

如圖2所示，可控制進(jìn)口單向閥包括：螺紋外殼一8、鋼珠一9、側(cè)面預(yù)設(shè)空洞、彈簧一10、可溶解底座一11。

如圖3所示，可控制出口單向閥包括：螺紋外殼二12、鋼珠二13、彈簧二14、可溶解底座二15、高分子塊鑲嵌槽16、高分子封堵塊17。

所述壓裂封堵球在外界可控制壓力的情況下，當(dāng)井下壓力小于可控制進(jìn)口單向閥3預(yù)設(shè)的壓力時(shí)，即滿足水平井壓裂工況進(jìn)行施工。當(dāng)外界需要溶解壓裂封堵球時(shí)，控制壓力超過可控制進(jìn)口單向閥3的預(yù)設(shè)壓力，此時(shí)進(jìn)口單向閥將受壓打開，外界高壓的液體將會(huì)從單向閥鋼珠一9進(jìn)入，其中之一經(jīng)過可控制進(jìn)口單向閥3和可溶解金屬基體螺紋通道5到達(dá)可溶解金屬積液空腔6，另一部分則是通過進(jìn)口單向閥側(cè)面的預(yù)設(shè)孔到達(dá)外部溝槽7。流經(jīng)可控制進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道5到達(dá)可溶解金屬積液空腔6內(nèi)部的液體，其一是與空腔內(nèi)部的金屬發(fā)生反應(yīng)，其二是與可溶解金屬底座一11發(fā)生反應(yīng)，使可控制進(jìn)口單向閥3失效不再具有封阻功能，進(jìn)而導(dǎo)致封堵球前端高壓側(cè)與進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道5、可溶解金屬積液空腔6、外部溝槽7完全貫通。控制環(huán)境壓力達(dá)到可控制出口單向閥4的預(yù)設(shè)壓力時(shí)，可控制出口單向閥將會(huì)被打開，由于封堵球前端高壓作用使得封堵的高分子塊17擠出，可溶解金屬積液空腔6中的液體、氣體及反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將從可控制出口單向閥4流出，通過可控制出口單向閥的液體將會(huì)與可溶解底座二15發(fā)生反應(yīng)，底座破壞掉后，可控制出口單向閥4將失效，高壓側(cè)與低壓側(cè)完全貫通，液體的流速將會(huì)加快，可溶解金屬積液空腔6中的液體增加，溶解掉的金屬濃度降低，進(jìn)一步加快可溶解金屬的溶解，達(dá)到加快封堵球溶解速度的目的。

其中流經(jīng)外部溝槽7的液體與基體外部可溶解金屬發(fā)生反應(yīng)溶解或產(chǎn)生氣體導(dǎo)致外層高分子層密封失效，使得基體表面完全暴露與液體中，這時(shí)內(nèi)外同時(shí)發(fā)生反應(yīng)，大大增加反應(yīng)速率，加速溶解。

繼續(xù)參考圖1、圖2和圖3，可控制進(jìn)口單向閥3、可控制出口單向閥4帶有螺紋與進(jìn)(出)口單向閥可溶解金屬螺紋通道5通過螺紋連接；高溫可溶解高分子層2在控制溶解之前對(duì)可溶解金屬腔體基體1進(jìn)行密封保護(hù)；高分子封堵塊17粘接于高分子塊鑲嵌槽16中，避免下游反向流進(jìn)壓裂封堵球中。

所述一種壓裂用可控制溶解封堵球在正常工作下，由可控制進(jìn)(出)口單向閥控制封堵球內(nèi)部可溶解金屬的溶解起始時(shí)間。與此同時(shí)，高溫可溶解高分子層2也在非常緩慢溶解，在正常工作下，它的主要作用是用于對(duì)內(nèi)部可溶解金屬進(jìn)行密封。當(dāng)封堵球不能正常工作時(shí)，高溫可溶解高分子層2經(jīng)過長時(shí)間在溶解液體中浸泡后將溶解，它自身失效，進(jìn)而將可溶解金屬暴露在液體中，使封堵球開始溶解以恢復(fù)工作要求。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。