[发明专利]一种高密封性药芯可溶球

说明书

本发明涉及油气井资源开采技术领域，具体公开了一种高密封性药芯可溶球，包括外表包覆层，所述外表包覆层内设有可溶金属层，所述可溶金属层内设置有助溶材料；所述外表包覆层采用可溶弹性材料制成；本发明能够与桥塞球座紧密贴合密封，确保桥塞的起压，承压，顺利完成压裂作业；并且能够加快可溶桥塞的溶解速度，实现一次投球，一次压裂，快速溶解，自动通井，减少操作人员的作业时间，缩短作业周期，提高生产经济效益。

技术领域

本发明涉及油气井资源开采技术领域，尤其涉及一种高密封性药芯可溶球。

背景技术

在目前常规油气井资源的开采中，普遍采用分段压裂或多层压裂的方式进行压裂开采，而在压裂作业中，现市场上大多采用的是可溶桥塞作为常规的压裂工具，在压裂作业完成之后，可溶桥塞将随着井液的浸泡溶解，分化，最后脱离井筒。

近年来，由于现场压裂作业大规模的运用可溶桥塞，在很大程度上提高了压裂工艺和技术，实现了节能增效，降本增产的可观效益。但随着可溶桥塞应用的规模化，可溶桥塞在作业时，遇到的问题或缺陷也随之暴露出来，如，投球压裂不起压、桥塞无法承受高压、桥塞溶解过慢或不溶解等情况。

在可溶桥塞入井作业时，可溶球作为桥塞的密封元素，与桥塞球座紧密贴合密封，可溶球与桥塞球座的密封性能决定了桥塞压裂的成败与否。在目前阶段，由于可溶球的整体架构为全金属实心组织，在投球入井时，可溶球与套管内的井液相接触或在套管内壁发生磕碰，都会造成可溶球表面腐蚀和磨损，影响可溶球的密封性能，从而影响桥塞压裂工作，如无法起压，或无法承受高压等。

在可溶桥塞入井时，由于桥塞在送入至设定位置，需要1-2小时的时间，在此过程中，桥塞将受到井温、井液氯根浓度的影响，整个桥塞表面层及球座将会发生轻微或较大的腐蚀，而桥塞球座部位的腐蚀，将会影响可溶球对桥塞的密封，在投球压力时，无法起压或无法承受高压。

由于可溶桥塞具有可溶特性，在压裂作业完成之后，桥塞将随着井液浸泡自行溶解，分化，实现自行通井。但在目前阶段，可溶桥塞的溶解速度受制于井温，井液氯根浓度等的影响。在井温高，井液氯根浓度高的环境下，桥塞溶解较快；反之，溶解慢或不溶解。而井上作业，往往在压裂完成之后，需快速地将桥塞溶解通井投产，遇上低温，低氯根浓度的井况，为了快速溶解桥塞，则需人为地从井口向套管内打入高浓度的氯化钾或盐酸等化学助溶剂来提高井液氯根浓度，从而加速桥塞的溶解。此时，在人为的操作下，桥塞虽然能够快速溶解，但人为的操作，不仅增加了生产成本，且大大降低的作业效率。

发明内容

针对上述存在的可溶球与可溶桥塞之间的密封性无法保证、可溶桥塞溶解效率无法掌控，以及生产成本高和作业效率低的问题，本发明提供了一种高密封性药芯可溶球，能够与桥塞球座紧密贴合密封，确保桥塞的起压，承压，顺利完成压裂作业；并且能够加快可溶桥塞的溶解速度，实现一次投球，一次压裂，快速溶解，自动通井，减少操作人员的作业时间，缩短作业周期，提高生产经济效益。

为了解决上述技术问题，本发明提供的具体方案如下：

一种高密封性药芯可溶球，包括外表包覆层，所述外表包覆层内设有可溶金属层，所述可溶金属层内设置有助溶材料；

所述外表包覆层采用可溶弹性材料制成。

可选的，所述外表包覆层采用可溶橡胶制成，可溶橡胶具有很好的缓冲和耐磨性能，不易磕碰和磨损，当到到桥塞球座位置后，由于可溶橡胶具有一定的弹性，因此，能够与桥塞球座更加紧密贴合密封，从而保证桥塞在压裂过程中的起压和承压，顺利完成桥塞压裂作业。

可选的，所述外表包覆层的厚度为3-5mm，能够符合常规井况、投球时间和压裂时间长短的需求，并且在压裂作业中，尽管外表包覆层可能会受压发生轻微变形或桥塞球座表面有被冲蚀磨损或轻微溶解，也能实现可溶球与桥塞的紧密贴合，使可溶球与桥塞球座配合的密封性不受影响。