[發(fā)明專利]一種油田水平井多段壓裂滑套及開啟工具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110302565.1
• 申請日: 2011-10-03
• 公開（公告）號: CN103032058A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 劉巾
• 申請（專利權）人: 克拉瑪依特隆油田技術服務有限責任公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種油田勘探開發(fā)過程中用于水平井多段壓裂、酸化或噴砂射孔用的滑套。?

背景技術

油氣田勘探開發(fā)過程中經(jīng)常要對已射開的地層進行壓裂、酸化作業(yè)，以改善井筒附近的油氣通道，達到提高產(chǎn)量的目的。常用的水平井多段(層)壓裂方法是用若干個封隔器+油管將水平井分成若干段，每段中部放置一個滑套，壓裂時首先將最下面一段的滑套打開并壓裂最下一段，然后再將其上一段的滑套打開(打開滑套-即將滑套的側(cè)孔打開-的同時需要將該滑套下面的油管通道堵住)，對第二段進行壓裂，如此可壓裂若干段。?

目前常用的壓裂滑套如圖5所示，主要由外筒(25)、“O”形密封圈(26)、內(nèi)滑管(27)、剪釘(28)及下接頭(29)組成，外筒上的側(cè)孔被內(nèi)滑管及套裝在內(nèi)滑管上的密封圈封閉，外筒與內(nèi)滑管之間通過剪釘固接在一起，內(nèi)滑管的前端有一內(nèi)錐面。需要打開滑套時向油管內(nèi)投入一枚鋼球或塑料球，當球落入或被泵送到內(nèi)滑管的內(nèi)錐面上時，球與內(nèi)滑管錐面形成密封，此時向油管內(nèi)打壓(泵入液體)油管內(nèi)壓力就會升高，壓力升至某一設定的數(shù)值時，固接內(nèi)滑管的剪釘被剪斷，滑管下行至限定的位置(下接頭內(nèi)端面處)，外筒上的側(cè)孔被打開，油管內(nèi)部通過側(cè)孔與環(huán)空連通，而滑套下面的油管通道被鋼球或塑料球堵住，這時就可以壓裂該滑套對應的這一段了。?

使用這種滑套要壓裂多段只能靠逐級縮小滑套(內(nèi)滑管)的內(nèi)徑(即越靠下的層段其對應的滑套內(nèi)徑越小)，用于打開每個滑套的鋼球直徑則要比對應滑套的內(nèi)徑大幾個毫米，而每個滑套的內(nèi)徑又要比開啟下一級滑套的鋼球直徑大幾個毫米，由于壓裂所用油管尺寸的限制，壓裂的段數(shù)(或級數(shù))受到很大限制，難以實現(xiàn)多段壓裂，而隨著水平井鉆井技術的不斷進步，所鉆的水平井的水平段越來越長，人們希望將水平段分成更多的段，對更多的段進行分段壓裂酸化改造以提高產(chǎn)量，上述滑套不能滿足這種需求，本專利的目的就是要解決這個問題，滿足水平井多層壓裂的需求。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種油田水平井多段壓裂滑套，由于這種滑套不管用多少級(個)，其內(nèi)徑都一樣，不存在縮徑(滑套內(nèi)徑越靠下越小)問題，這種滑套是通過改變嵌槽的長度達到增加滑套使用級數(shù)即多段壓裂的目的。?

本發(fā)明的另一個目的是提供一種與所述油田水平井多段壓裂滑套配套使用的專用開啟工具，由于該工具的獨特設計，使其在油管中具有單向可移動性(嵌瓦嵌入嵌槽之前)及單向密封性(嵌瓦嵌入嵌槽之后)，因此可以被泵送至滑套中，當開啟工具的嵌瓦嵌入滑套的嵌槽之后，開啟工具不再下行并通過承受液體壓力開啟滑套，滑套開啟后開啟工具還可以承受壓裂時更高的液體壓力并堵住滑套以下的油管通道，壓裂完畢后開啟工具很容易被打撈上來。?

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種油田水平井多段壓裂滑套，包括管狀外筒，外筒上端為母螺紋，下端為公螺紋，上部設置若干個側(cè)通孔，外筒內(nèi)壁滑動配合裝著內(nèi)滑管，內(nèi)滑管外周壁上間隔套裝著上、下密封圈，上、下密封圈位于側(cè)通孔兩側(cè)將其封閉，內(nèi)滑管上、下密封圈之間設置一剪釘槽，外筒對應位置處設置著安裝剪釘?shù)穆菘祝ㄟ^剪釘將內(nèi)滑管與外筒固接在一起，內(nèi)滑管中部開有環(huán)形嵌槽，槽的上端為平緩錐形表面，下端為與軸線垂直的平直表面，內(nèi)滑管下部為彈性卡爪，卡爪外表面設置著倒齒；下接頭上端為一母螺紋，下端為一公螺紋，中部內(nèi)壁設置著可與所說倒齒相嚙合的棘齒，外筒下端通過螺紋與下接頭連接。當滑套被打開時，所說的倒齒與棘齒相互嚙合，防止滑套再被關閉。?

一種與所述油田水平井多段壓裂滑套配套使用、對其進行開啟的開啟工具，該工具包括芯軸，芯軸中部的軸向外周壁上均布著4個凹槽，凹槽內(nèi)分別豎直設置著壓縮彈簧，壓縮彈簧上扣裝著嵌瓦，嵌瓦的兩端分別具有向外延伸的定位凸臺，嵌瓦兩端的芯軸上分別通過螺紋連接套裝著上、下嵌瓦壓套，嵌瓦兩端的定位凸臺分別卡入上、下嵌瓦壓套端部內(nèi)，兩個對稱嵌瓦頂面之間的距離大于上、下嵌瓦壓套的外徑，嵌瓦上端為錐形表面、下端為一與軸線垂直的平直表面，嵌瓦與所說的油田水平井多段壓裂滑套內(nèi)滑管中?部設置的嵌槽相配合，芯軸中間為一通孔，其上端通過螺紋與皮碗壓帽連接；皮碗壓帽中部外周壁上套裝著密封圈和一只開口朝上的皮碗，皮碗中設置著與橡膠硫化在一起的分瓣鋼片、和鋼環(huán)，鋼片與鋼環(huán)焊接在一起構成皮碗筋骨，皮碗壓帽中間為一通孔；帶打撈頭的壓力平衡桿上粗下細，粗桿和細桿之間的平直臺肩上套裝著矩形密封圈，細桿穿過皮碗壓帽和芯軸的中心孔眼，其下部套裝著壓縮彈簧，該壓縮彈簧被通過螺紋擰在細桿上的彈簧壓帽壓縮在彈簧壓帽上端面與芯軸下端面之間。?