[發明專利]逐級坐封多級分段壓裂管柱及其使用方法

有效

• 申請號: 201310271290.9
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103306658A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 甘振維;任山;劉林;黃禹忠;林立世;胡順渠;蘭芳;侯治民;劉濤;藤紋江;趙偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B33/122
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤;賀元

1.一種逐級坐封多級分段壓裂管柱，其特征在于：所述壓裂管柱包括多個封隔器（26）和壓裂滑套（29），每個封隔器（26）對應一個壓裂滑套（29），封隔器（26）通過連接油管（27）與壓裂滑套（29）連接，封隔器（26）和壓裂滑套（29）為成對配套使用，所述成對配套使用的封隔器（26）坐封傳壓通道通過傳壓管（19）連接在壓裂滑套（29）的傳壓孔上，壓裂滑套（29）在開啟之前，壓裂滑套（29）上的傳壓孔被壓裂滑套（29）的滑套內筒（25）封堵，無壓力傳至封隔器（26）的坐封傳壓通道內，封隔器（26）不發生坐封，壓裂滑套（29）在開啟之后，壓裂滑套（29）的滑套內筒（25）下滑，露出壓裂滑套（29）上的傳壓孔，壓力經傳壓管（19）傳至封隔器（26）的坐封傳壓通道內，封隔器（26）發生坐封。

2.根據權利要求1所述逐級坐封多級分段壓裂管柱，其特征在于：所述封隔器（26）主要由封隔器上接頭（1）、中心管（3）、雙層管（11）和封隔器下接頭（18）構成；所述封隔器上接頭（1）的上端與油管（28）連接，封隔器上接頭（1）的下端內壁與中心管（3）連接，封隔器上接頭（1）的下端外壁與鎖套（2）連接；所述中心管（3）的下端與設有傳壓通道的缸座（10）連接，在中心管（3）上套裝有膠筒心管（4）和活塞（8），活塞（8）的下端與缸座（10）的上端之間形成環空間隙，膠筒心管（4）的上端與鎖套（2）下端連接，膠筒心管（4）的下端與活塞（8）上端，在鎖套（2）與活塞（8）之間的膠筒心管（4）上套裝有膠筒（6），活塞（8）的外壁上連接有缸套（9），缸套（9）的下端連接有棘齒外管（15）；所述雙層管（11）的上端與缸座（10）下端連接，雙層管（11）的環空與缸座（10）上的傳壓通道對接，雙層管（11）的下端與封隔器下接頭（18）連接，雙層管（11）的外壁上套裝棘齒卡簧（12）和棘齒外管（15），棘齒外管（15）的下端外壁與裝配在封隔器下接頭（18）上端的剪銷座（16）連接；所述封隔器下接頭（18）上套裝有尾座（17），尾座（17）處在剪銷座（16）下方，在封隔器下接頭（18）上設有傳壓通道，封隔器下接頭（18）的傳壓通道與雙層管（11）的環空對接，封隔器下接頭（18）的下端與連接油管（27）連接。

3.根據權利要求1所述逐級坐封多級分段壓裂管柱，其特征在于：所述壓裂滑套（29）主要由滑套上接頭（20）、滑套外筒（21）和滑套內筒（25）構成；所述滑套上接頭（20）的上端與連接油管（27）連接，滑套上接頭（20）的外壁與滑套外筒（21）連接；所述滑套外筒（21）上從上到下設有傳壓孔和滑套泄流通道（22）；所述滑套內筒（25）由滑套外筒（21）上從上到下的滑套一級銷釘（23）和滑套二級銷釘（24）裝配在滑套外筒（21）內，滑套二級銷釘（24）插裝在滑套內筒（25）外壁上的滑槽內，滑套二級銷釘（24）與滑槽頂部的距離等于或大于滑套內筒（25）上端端部與滑套外筒（21）上傳壓孔之間的距離。

4.根據權利要求2所述逐級坐封多級分段壓裂管柱，其特征在于：所述膠筒（6）為多節，各節膠筒（6）之間設有隔環（5）。

5.根據權利要求2所述逐級坐封多級分段壓裂管柱，其特征在于：所述活塞（8）與膠筒心管（4）之間、與中心管（3）之間、與缸套（9）之間分別設有密封圈（7）。

6.根據權利要求2所述逐級坐封多級分段壓裂管柱，其特征在于：所述棘齒卡簧（12）由通過剪切銷（14）固定在雙層管（11）上的止退環（13）限位。

7.根據權利要求2所述逐級坐封多級分段壓裂管柱，其特征在于：所述缸座（10）與缸套（9）之間、與雙層管（11）之間分別設有密封圈（7）。

8.根據權利要求3所述逐級坐封多級分段壓裂管柱，其特征在于：所述滑套外筒（21）與滑套上接頭（20）之間、與滑套內筒（25）之間分別設有密封圈（7）。

9.一種權利要求1所述逐級坐封多級分段壓裂管柱的使用方法，包括下列順序步驟：

1）.?根據油氣井的儲層井況，準備對應數量的封隔器和壓裂滑套；將每個封隔器和對應的壓裂滑套進行組裝，使其形成成對配套的壓裂管柱；

2）.?將組裝好的壓裂管柱下入油氣井的井筒中，使每一級壓裂管柱的壓裂滑套上滑套泄流通道與油氣井內的儲層段位置對應；

3）.?在油氣井內投放啟動鑰匙，使啟動鑰匙到達對應壓裂管柱的壓裂滑套內，啟動鑰匙將壓裂滑套的滑套內筒打開，滑套內筒在滑套外筒內下滑，露出滑套外筒上的傳壓孔，油氣井內的壓力經傳壓孔、傳壓管傳至封隔器的坐封傳壓通道內，封隔器發生坐封；從環空打壓驗封；

4）.?提高壓裂管柱的油管內壓力，在油管內壓力作用下，將壓裂滑套的滑套內筒繼續打開，滑套內筒在滑套外筒內繼續下滑，露出滑套外筒上的滑套泄流通道，實施壓裂施工；

5）.?按照從下往上的坐封、壓裂順序，重復步驟3）和步驟4），將油氣井內的各級壓裂管柱進行逐級投放啟動鑰匙，開啟每一級壓裂管柱的壓裂滑套，進行相應級次封隔器的坐封和驗封，并進行相應級次的壓裂施工，直到完成最后一級壓裂施工。