本發(fā)明涉及石油天然氣開采中用于多級(jí)壓裂時(shí)分層封層的封隔器工具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可降解封隔器、多級(jí)分層壓裂管柱及其壓裂施工方法。

背景技術(shù)：

在油田的勘探開發(fā)過程中，由于油氣井經(jīng)常需要進(jìn)行分層試油、分層段壓裂等施工作業(yè)，在分層試油、分層段壓裂施工作業(yè)中均要采用如封隔器橋塞類的井下工具，特別是在水平井施工作業(yè)中，往往需要進(jìn)行多級(jí)封隔器多層段分別壓裂，但在實(shí)際使用過程中，由于壓裂加砂、高壓施工產(chǎn)生套變等原因，使得封隔器易發(fā)生遇卡和無法提出等事故。造成后續(xù)需要進(jìn)行打撈、鉆磨等手段處理措施，不僅提高施工費(fèi)用，而且使施工工期延長(zhǎng)。

為解決此類問題，技術(shù)人員提出了使用可降解材料制成的橋塞、封隔器，待施工完后，使其自行降解解除，避免了砂卡等施工風(fēng)險(xiǎn)。其中，已公開專利CN104612624A提供了一種可降解橋塞、定時(shí)滑套、分段壓裂管柱及地層分段壓裂方法；已公開專利CN105672941A提供了一種可降解免鉆橋塞壓裂工藝；這兩件專利公開的可降解封隔器或橋塞均具有橋塞功能，雖然也是通過降解解除，但需要單個(gè)逐次下入，尚不能進(jìn)行一次性下管柱，完成多層段施工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種解決現(xiàn)有封隔器常常出現(xiàn)的砂卡砂埋管柱的不足及可降解封隔器單個(gè)逐次下入等問題的可降解封隔器。

本發(fā)明的另一目的是提供一種適用于大斜度井、水平井壓裂中封隔地層或井筒環(huán)空中并能夠?qū)崿F(xiàn)多級(jí)壓裂時(shí)分層封層的多級(jí)分層壓裂管柱及其壓裂施工方法。

為此，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種可降解封隔器，包括中心管和自上而下依次套裝在所述中心管外側(cè)的錨定機(jī)構(gòu)、膠筒機(jī)構(gòu)、上活塞、下活塞和卡瓦機(jī)構(gòu)；其中，

所述錨定機(jī)構(gòu)、所述膠筒機(jī)構(gòu)分別與所述中心管之間以存在縫隙的形式套裝在所述中心管外側(cè)，使所述錨定機(jī)構(gòu)、所述膠筒機(jī)構(gòu)分別與所述中心管之間形成第一環(huán)空空間，所述上活塞側(cè)壁上開設(shè)有與所述第一環(huán)空空間連通的第一通孔；

所述下活塞上側(cè)內(nèi)壁向內(nèi)凹陷形成有環(huán)形臺(tái)階，使所述下活塞內(nèi)壁與所述中心管外壁之間形成有第二環(huán)空空間，且所述第二環(huán)空空間與所述第二通孔形成連通；所述下活塞下側(cè)外壁向內(nèi)凹陷形成有環(huán)形臺(tái)階，在所述凹陷部外壁上自上而下加工有多排單向斜齒；

在所述上活塞和所述下活塞的外側(cè)套裝有外套，所述外套固定在所述上活塞下側(cè)外壁上；在所述外套底端外側(cè)套裝并固定有一止退環(huán)，所述止退環(huán)底端內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)延伸形成有環(huán)形臺(tái)階，所述外套靠近底端內(nèi)壁向外凸起形成有環(huán)形凸臺(tái)，使所述止退環(huán)內(nèi)側(cè)的環(huán)形臺(tái)階和所述外套內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸臺(tái)之間形成有一個(gè)內(nèi)設(shè)有單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)的環(huán)形凹槽，所述單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)與所述下活塞外壁上的多排斜齒相互配合且能夠進(jìn)行單向運(yùn)動(dòng)，使所述下活塞相對(duì)于所述單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)下行運(yùn)動(dòng)至任意位置并鎖定。

其中，所述中心管一般采用強(qiáng)度較高、不溶解的高強(qiáng)合金鋼制造，便于承受大負(fù)荷和同管柱的連接，特殊情況下，也可采用可降解材料制作；如當(dāng)壓裂施工壓力小于40MPa的特殊工況下可以采用可降解材料制作而成。

所述錨定機(jī)構(gòu)各部件、除膠筒外的膠筒機(jī)構(gòu)各部件、上活塞、下活塞、外套、單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)、卡瓦機(jī)構(gòu)各部件、止退環(huán)均為采用可降解材料制成可降解部件；所述膠筒采用可降解橡膠制成。

進(jìn)一步地，所述可降解材料為MgAl₁₂Ga₃Zn₂合金或含有0.03～0.08wt.％Nb和0.3～0.5wt.％Cu的MgAl₁₂Ga₃Zn₂合金。如壓裂施工壓力較大，可以根據(jù)情況在可降解材料制成的可降解部件外表面再涂覆有一層Al₂O₃耐蝕強(qiáng)化層。

進(jìn)一步地，所述可降解橡膠為外表面包覆有磷酸二氫鉀薄膜的聚氨酯橡膠。

進(jìn)一步地，位于所述卡瓦外側(cè)側(cè)壁上的卡瓦牙為90°三角牙型；所述卡瓦牙上覆有一層強(qiáng)化層，所述強(qiáng)化層為采用含有10～15％ZrO₂和3.5～5％TiO₂增強(qiáng)體的Al₂O₃粉末經(jīng)火焰噴涂制作而成而成。

一種采用上述可降解封隔器組裝而成的水平井分層壓裂管柱，包括自下而上依次連接的I級(jí)滑套、I級(jí)可降解封隔器、II級(jí)滑套、II級(jí)可降解封隔器、……、N級(jí)滑套、N級(jí)可降解封隔器，其中，N的個(gè)數(shù)與水平井內(nèi)的待壓裂層的個(gè)數(shù)一致；上述各部件之間通過鉆桿或油管連接，使每級(jí)滑套和封隔器均能夠?qū)?yīng)下入至指定壓裂層；所述滑套采用球座式滑套，且自下而上的各滑套內(nèi)球座的內(nèi)徑依次增大。

進(jìn)一步地，每級(jí)滑配有與球座尺寸相適應(yīng)的金屬球；所述球座和所述金屬球采用可降解材料制成；所述可降解材料為MgAl₁₂Ga₃Zn₂合金或添加0.03～0.08wt.％的Nb和0.3～0.5wt.％的Cu的MgAl₁₂Ga₃Zn₂合金。

一種利用上述水平井分層壓裂管柱實(shí)現(xiàn)的壓裂施工方法，包括如下步驟：

S1、將組裝好的多級(jí)分層壓裂管柱送入水平井內(nèi)各壓裂層處，其中，各級(jí)滑套位于各壓裂層處，各級(jí)可降解封隔器分別位于壓裂層上方和下方對(duì)應(yīng)套管處；

S2、投入與Ⅰ級(jí)滑套配套的金屬球至Ⅰ級(jí)滑套處，地面打壓至封隔器坐封壓力值，使各級(jí)封隔器全部坐封，再提升壓力使Ⅰ級(jí)滑套打開，進(jìn)行Ⅰ層壓裂施工；當(dāng)Ⅰ層壓裂施工完畢，地面壓裂設(shè)備泄壓；

投入與Ⅱ級(jí)滑套配套的第二金屬球至Ⅱ級(jí)滑套處，重復(fù)上述步驟，當(dāng)Ⅱ?qū)訅毫咽┕ね戤叄孛鎵毫言O(shè)備泄壓；

以此類推至全部五層壓裂層全部施工完畢；

S3、向壓裂管柱和套管內(nèi)注入溶解液，使封隔器各可降解部件完全浸在溶解液中，直至封隔器可降解部件以及各級(jí)滑套內(nèi)的球座和可溶解球全部降解；

S4、循環(huán)洗井，將降解后的絮狀流體洗出，最后起出管柱，施工完畢。

與傳統(tǒng)封隔器相比，該可降解封隔器保持傳統(tǒng)封隔器坐封強(qiáng)度的同時(shí)具有可降解功能，與現(xiàn)有慣常使用的投球式滑套交替連接組成一體式壓裂管柱，可多級(jí)使用，且坐封壓力一致、管柱通徑一致，用于多層段分層壓裂酸化、臨時(shí)卡封、擠注作業(yè)或分層試油等，實(shí)現(xiàn)多個(gè)封隔器一次性全部下入，進(jìn)行分層壓裂；壓裂完成后，通過注入降解液，使該可降解封隔器的可降解部件及滑套內(nèi)的投球和球座全部降解，僅剩封隔器、滑套主體和連接油管等，便于上提取出，避免砂卡砂埋管柱的現(xiàn)象產(chǎn)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的可降解封隔器的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的可降解封隔器的錨定機(jī)構(gòu)的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的可降解封隔器的錨定機(jī)構(gòu)的錨爪的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的可降解封隔器的水平井分層壓裂施工管柱連接關(guān)系示意圖；

圖5為本發(fā)明的可降解封隔器的水平井分層壓裂施工管柱中滑套的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但下述實(shí)施例絕非對(duì)本發(fā)明有任何限制。

如圖1所示，該可降解封隔器包括自上而下依次連接的上接頭1、上中心管2和下中心管11；在所述上中心管2外側(cè)自上而下依次套裝有錨定機(jī)構(gòu)3和膠筒機(jī)構(gòu)4；在所述下中心管11外側(cè)自上而下依次套裝有上活塞5、下活塞6和卡瓦機(jī)構(gòu)。通過所述膠筒機(jī)構(gòu)4、所述錨定機(jī)構(gòu)3和所述卡瓦機(jī)構(gòu)，使該封隔器形成雙向穩(wěn)定坐封，實(shí)現(xiàn)多層級(jí)壓裂作業(yè)。

所述上接頭1套裝在所述上中心管2內(nèi)側(cè)且螺紋連接，所述下中心管11套裝在所述上中心管2外側(cè)且螺紋連接；所述上接頭1內(nèi)壁上開設(shè)有用于上方管柱螺紋連接的連接內(nèi)螺紋，所述下中心管11的底端外壁上開設(shè)有用于與下方管柱連接的連接外螺紋，形成下接頭12；所述下中心管11上部側(cè)壁上開設(shè)有第二通孔17。

其中，所述上接頭1、所述上中心管2和所述下中心管11采用強(qiáng)度較高、不溶解的高強(qiáng)合金鋼制造，具體地，采用P110合金鋼管制成，用于支撐其他全部部件，同時(shí)便于承受大負(fù)荷和同管柱的連接。另外，與傳統(tǒng)封隔器相比，該封隔器在由于除所述上接頭1、所述上中心管2和所述下中心管11之外的全部部件均采用可降解材料制成，因此，與外徑尺寸近似的傳統(tǒng)封隔器相比較，該可降解封隔器的內(nèi)通徑大于傳統(tǒng)封隔器的內(nèi)通徑，以本實(shí)施例中的可降解封隔器為例，其所述上中心管2的外通徑為內(nèi)通徑為其所述下中心管11的外徑外通徑為內(nèi)通徑為

如圖2所示，所述錨定機(jī)構(gòu)3包括套裝在所述上中心管2外側(cè)的錨定本體301；所述錨定本體301側(cè)壁上沿圓周方向開設(shè)有上、下兩排內(nèi)設(shè)有錨爪302的通孔組，每排通孔組均包括沿圓周方向均布的四個(gè)通孔，且分別位于上、下兩排的四個(gè)通孔分別一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；每個(gè)所述通孔的槽底內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)延伸形成有環(huán)形臺(tái)階，所述錨爪302設(shè)置在所述環(huán)形臺(tái)階上；所述錨爪302外壁上開設(shè)有用于設(shè)置密封圈306的環(huán)形凹槽，使所述錨爪302與所述錨定本體301之間形成密封；如圖3所示，所述錨爪302為中心開設(shè)有盲孔的圓柱體結(jié)構(gòu)，且自所述錨定本體301側(cè)壁開設(shè)有一與中心盲孔連通的橫向通槽，使所述錨爪302上部形成對(duì)開的兩瓣爪；在每個(gè)所述錨爪302的中心盲孔位置上設(shè)置有一個(gè)彈簧304，通過沿圓周方向蓋裝在所述錨定本體301外壁上的四個(gè)條形板304將所述錨爪302封在所述錨定本體301的通孔內(nèi)；所述條形板304的設(shè)置方向與所述錨爪302的橫向通槽方向一致，使每個(gè)所述錨爪302的兩瓣爪能夠受壓伸出所述錨定本體301外側(cè)；所述條形板304通過緊固螺釘305固定在所述條形板304上。

其中，所述錨定機(jī)構(gòu)3的錨定本體301頂端和底端內(nèi)壁均向內(nèi)凹陷形成有環(huán)形臺(tái)階，使錨定本體301上端套裝在所述上接頭1底端外側(cè)并與所述上接頭1螺紋連接，且螺紋連接處設(shè)有密封圈。所述錨定機(jī)構(gòu)3與所述上中心管2之間以存在縫隙的形式套裝在所述上中心管2外側(cè)，使所述錨定機(jī)構(gòu)3相當(dāng)于一個(gè)活塞體，當(dāng)液體進(jìn)入所述錨定機(jī)構(gòu)3與所述上中心管2之間的縫隙后，所述錨爪302靠?jī)?nèi)部液壓壓力克服彈簧力頂出，帶動(dòng)安裝其上的兩瓣爪咬緊管壁形成錨定；當(dāng)液壓壓力卸去后，所述錨爪302在彈簧力作用下回復(fù)原位，錨定作用解除。

所述膠筒機(jī)構(gòu)4包括套裝在所述上中心管2外側(cè)的膠筒中心管406以及自上而下套裝在所述膠筒中心管406外側(cè)的第一膠筒401、第一隔環(huán)404、第二膠筒402、第二隔環(huán)405和第三膠筒403；所述膠筒中心管406以存在間隙的方式套裝在所述上中心管2外側(cè)，且所述膠筒中心管406頂端與所述錨定本體301內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸臺(tái)下端面之間留有一段環(huán)空空間；所述環(huán)空空間的長(zhǎng)度與所述膠筒機(jī)構(gòu)4的最大形變量相適應(yīng)，使膠筒收到擠壓收縮時(shí)所述膠筒中心管406有向上行活動(dòng)的空間。

其中，所述第一膠筒401頂端抵在所述錨定本體301底端端面上；在所述膠筒中心管406外壁與所述錨定本體301內(nèi)壁之間的接觸面上安設(shè)有密封圈。

所述上活塞5側(cè)壁上開設(shè)有第一通孔501；在所述上活塞5內(nèi)壁上且位于所述第一通孔501上方向外凸起形成有一環(huán)形凸臺(tái)，使所述膠筒中心管406底端壓配在所述上活塞5的環(huán)形凸臺(tái)的上端面上；所述環(huán)形凸臺(tái)與所述上中心管2之間形成有環(huán)空，使所述第一通孔501與所述膠筒中心管406和所述上中心管2之間的環(huán)空空間形成連通；所述上活塞5下部且位于所述第一通孔501下方套裝在所述下中心管11外側(cè)。

所述下活塞6套裝在所述下中心管11外側(cè)，且頂端抵在所述上活塞5的底面上；所述下活塞6上側(cè)內(nèi)壁向內(nèi)凹陷形成有環(huán)形臺(tái)階，使所述下活塞6內(nèi)壁與所述下中心管11外壁之間形成的環(huán)空空間與所述下中心管11上的第二通孔17形成連通；所述下活塞6下側(cè)外壁向內(nèi)凹陷形成有環(huán)形臺(tái)階，在所述凹陷部外壁上自上而下加工有多排斜齒。

在所述上活塞5和所述下活塞6的外側(cè)套裝有外套7，所述外套7頂端位于所述第一通孔501下方且與所述上活塞5外壁螺紋連接；在所述外套7底端外側(cè)套裝并螺紋連接有一止退環(huán)13，所述止退環(huán)13底端內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)延伸形成有環(huán)形臺(tái)階；所述外套7靠近底端處內(nèi)壁向外凸起形成有環(huán)形凸臺(tái)，在由所述止退環(huán)13內(nèi)側(cè)環(huán)形臺(tái)階和所述外套7內(nèi)側(cè)環(huán)形凸臺(tái)形成的環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)置有一單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)8，所述單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)8略凸出所述環(huán)形凹槽，且與所述下活塞6的外壁之間留有間隙；設(shè)置在單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)8上的螺紋與設(shè)置在所述下活塞6下側(cè)外壁上的多排斜齒相互配合，通過所述單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)8外壁上的螺紋與所述下活塞6外壁上的多排斜齒之間的單向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，使所述下活塞6能夠相對(duì)于所述單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)8下行運(yùn)動(dòng)至任意位置并由于上行受阻形成鎖定。所述止退環(huán)13用于當(dāng)下活塞6下行時(shí)鎖緊下活塞6，保持坐封力。

其中，所述上活塞5上側(cè)外壁與所述膠筒中心管406之間設(shè)置有一密封圈；在所述上活塞5下側(cè)外壁上設(shè)置有兩道密封圈，使所述上活塞5內(nèi)壁與所述下中心管11外壁之間、所述上活塞5外壁與所述外套7內(nèi)壁之間形成密封；在所述下活塞6上側(cè)外壁上設(shè)置有兩道密封圈，使所述下活塞6內(nèi)壁與所述下中心管11外壁之間、所述上活塞5外壁與所述外套7內(nèi)壁之間形成密封。所述下活塞6下側(cè)內(nèi)壁局部向內(nèi)凹陷，減小所述下活塞6下行運(yùn)動(dòng)時(shí)與所述下中心管11之間形成的摩擦力。

所述卡瓦機(jī)構(gòu)包括自上而下依次套裝在所述下中心管11外側(cè)的錐體9、卡瓦10、卡瓦支撐套15和支撐環(huán)16；所述錐體9為下部向內(nèi)收縮的錐形結(jié)構(gòu)，其上部套裝在所述下活塞6底端外壁上并通過緊固螺釘14固定在所述下活塞6上，其下部收縮形成的錐面與所述卡瓦10的上端面相互配合；所述卡瓦10頂端抵在所述卡瓦10的下端面上，且所述卡瓦10下端面和所述卡瓦支撐套15上端面加工為相互配合的斜面；所述支撐環(huán)16套裝在所述卡瓦支撐套15外側(cè)、底端內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)延伸形成以環(huán)形臺(tái)階，所述支撐環(huán)16通過加工在所述環(huán)形臺(tái)階內(nèi)壁上的連接內(nèi)螺紋連接固定在所述下中心管11上。其中，所述卡瓦10的卡瓦牙為90°三角牙型，便于雙向錨定。

上述錨定機(jī)構(gòu)3的各部件、隔環(huán)、膠筒中心管406、上活塞5、下活塞6、外套7、單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)8、卡瓦機(jī)構(gòu)的各部件、膠筒中心管406、止退環(huán)13、緊固螺釘14均采用可降解材料制成，具體地，采用添加了0.03～0.08wt.％的Nb和0.3～0.5wt.％的Cu的MgAl₁₂Ga₃Zn₂可降解合金制作而成，并在表面涂覆一層Al₂O₃耐蝕強(qiáng)化層。

該類可降解合金的加工工藝如下：先半連續(xù)鑄造成坯，后穩(wěn)定化熱處理強(qiáng)化，再機(jī)械加工成型，再在各部件外表面涂覆一層耐蝕強(qiáng)化層；該類可降解合金在常溫下抗拉強(qiáng)度>600MPa，100℃下抗拉強(qiáng)度>480MPa，且能夠72小時(shí)不降解，開始降解至完全降解時(shí)間為168小時(shí)。其逐步降解原理為：經(jīng)壓裂施工后，部件表面的耐蝕強(qiáng)化層逐漸被磨蝕掉，使包裹在其內(nèi)部的可降解合金暴露在井內(nèi)的高壓、井筒溫度以及地層中高氯根礦化水下，其中的高氯根引發(fā)了可溶合金表面的腐蝕破壞，由于井筒內(nèi)的高溫以及可溶合金材料內(nèi)部金屬腐蝕電位的不同，也加速了材料的腐蝕破壞，最終導(dǎo)致該類可降解合金發(fā)生降解、直至完全消融。

其中，由于卡瓦機(jī)構(gòu)中卡瓦10的卡瓦牙對(duì)卡瓦能否實(shí)現(xiàn)卡緊套管具有重要作用，因此在采用上述可降解合金制成的卡瓦牙表層采用火焰噴涂方式附上一層厚度為1.5mm的含有10～15％ZrO₂和3.5～5％TiO₂的Al₂O₃強(qiáng)化層，使卡瓦牙的硬度達(dá)1600HV以上。

所述膠筒機(jī)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)膠筒和設(shè)置在封隔器各部件之間的密封圈采用可降解橡膠制成，具體為外表面采用磷酸二氫鉀薄膜包覆的聚氨酯橡膠。該類可降解橡膠在井內(nèi)高壓、井筒溫度以及地層中高氯根礦化水的綜合作用下，膠件表面的磷酸二氫鉀薄膜首先發(fā)生弱化、破損，內(nèi)部包裹的聚氨酯基可降解橡膠暴露于外部環(huán)境中，并發(fā)生自催化氧化反應(yīng)，引起橡膠內(nèi)的分子鏈、交聯(lián)鍵的裂解和斷裂；經(jīng)膠件內(nèi)可溶金屬散發(fā)出的金屬離子的催化，可降解橡膠中的大分子自由基發(fā)生自動(dòng)催化反應(yīng)，更加加速了橡膠結(jié)構(gòu)的破壞，使得膠件最終發(fā)生降解、直至完全消融。

該可降解封隔器的工作原理：當(dāng)需要進(jìn)行封隔器坐封時(shí)，向油管內(nèi)打壓，液體進(jìn)入第二通孔17，液壓壓力推動(dòng)上活塞5上行作用于膠筒4，同時(shí)推動(dòng)下活塞6下行作用于卡瓦10，膠筒4受壓使其徑向脹大形成密封，達(dá)到封隔目的，卡瓦10沿錐體9向外擴(kuò)張卡于套管并咬合套管內(nèi)壁；此時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)中的單面螺紋步進(jìn)機(jī)構(gòu)8將上中心管2和下中心管11與外套7鎖定，使膠筒4及卡瓦10處于坐封狀態(tài)；當(dāng)高壓液體通過第一通道孔501進(jìn)入上中心管2與錨定機(jī)構(gòu)3間的縫隙中，通過液壓作用推動(dòng)錨爪301向外凸出，卡住套管內(nèi)壁，封隔器坐封全部實(shí)現(xiàn)。當(dāng)需要進(jìn)行解封或降解時(shí)，向套管和油管內(nèi)注入KCl及促進(jìn)劑，使各可降解部件完全浸泡在KCl溶液中至降解脫落，同時(shí)，膠筒及密封圈吸水降解形成絮狀流體，僅剩余上中心管2和下中心管11。

一種應(yīng)用于水平井分層壓裂管柱，其對(duì)應(yīng)下入的水平井內(nèi)共包括五個(gè)壓裂層，如圖4所示，所述管柱包括自下而下依次連接的I級(jí)滑套、I級(jí)可降解封隔器、II級(jí)滑套、II級(jí)可降解封隔器、III級(jí)滑套、III級(jí)可降解封隔器、IV級(jí)滑套、IV級(jí)可降解封隔器、V級(jí)滑套和V級(jí)可降解封隔器；上述各部件之間通過油管連接，使每級(jí)滑套和封隔器均能夠?qū)?yīng)下入至指定壓裂層。

如圖5所示，具體地，所述滑套包括自上而下依次螺紋連接的滑套上接頭23、滑套本體27和下接頭28；所述滑套本體27側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)液孔，所述滑套內(nèi)套24套裝在所述滑套上接頭23和所述滑套本體27內(nèi)側(cè)，且封隔所述進(jìn)液孔處，所述滑套內(nèi)套24通過銷釘25固定在所述滑套本體27的內(nèi)壁上；所述滑套內(nèi)套24內(nèi)壁凸起形成有一環(huán)形臺(tái)階，即為球座26，通過向滑套內(nèi)頭球憋壓使銷釘25剪斷，滑套內(nèi)套24下滑，使滑套內(nèi)外通過進(jìn)液孔形成連通，即打開滑套；所述下接頭28內(nèi)徑小于所述滑套本體27的內(nèi)徑，形成對(duì)所述滑套內(nèi)套24的限位，使所述滑套內(nèi)套24下行時(shí)落到所述下接頭28上，封堵住所述滑套下部，打開滑套工序完成。

其中，固定在I級(jí)滑套、II級(jí)滑套、III級(jí)滑套、IV級(jí)滑套和V級(jí)滑套內(nèi)壁上的球座和與各級(jí)滑套內(nèi)球座26配套使用的金屬球29均采用上述可降解合金制成，且自I級(jí)滑套至IV級(jí)滑套，每級(jí)滑套球座26的內(nèi)徑依次增大，使通過每級(jí)滑套的金屬球29相互之間不受影響。另外，由于金屬球29采用和可降解封隔器可降解部分相同的可降解材料，因此可降解封隔器的坐封壓力均比各級(jí)滑套的開啟壓力小，具體通過開啟壓力大的對(duì)應(yīng)球座26的厚度大，反之開啟壓力小的對(duì)應(yīng)球座26的厚度小這一方案實(shí)現(xiàn)。

上述水平井分層壓裂管柱的壓裂施工方法，包括如下步驟：

S1、將組裝好的多級(jí)分層壓裂管柱送入水平井內(nèi)各壓裂層處，其中，各級(jí)滑套位于各壓裂層處，各級(jí)可降解封隔器分別位于壓裂層上方和下方對(duì)應(yīng)套管處；

S2、投入與Ⅰ級(jí)滑套配套的金屬球至Ⅰ級(jí)滑套處，地面打壓至封隔器坐封壓力值，使各級(jí)封隔器全部坐封，再提升壓力使Ⅰ級(jí)滑套打開，進(jìn)行Ⅰ層壓裂施工；當(dāng)Ⅰ層壓裂施工完畢，地面壓裂設(shè)備泄壓；

投入與Ⅱ級(jí)滑套配套的第二金屬球至Ⅱ級(jí)滑套處，重復(fù)上述步驟，當(dāng)Ⅱ?qū)訅毫咽┕ね戤?，地面壓裂設(shè)備泄壓；

以此類推至全部五層壓裂層全部施工完畢；

S3、向壓裂管柱和套管內(nèi)注入溶解液如：常用KCl溶液和降解促進(jìn)劑，使封隔器各可降解部件完全浸在溶解液中，直至封隔器可降解部件以及各級(jí)滑套內(nèi)的球座和可溶解球全部降解；

S4、循環(huán)洗井，將降解后的絮狀流體洗出，最后起出管柱，施工完畢。