[發明專利]裸眼水平井完井壓裂一體化管柱

有效

• 申請號: 201310306056.5
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN103422846A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 張國文;錢杰
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓嫚嫚

技術領域

本發明有關于一種油田完井壓裂一體化管柱，尤其有關于一種對油田裸眼水平井進行完井壓裂的裸眼水平井完井壓裂一體化管柱。

背景技術

目前，油田裸眼水平井主要采用“裸眼封隔器+逐級投球滑套”壓裂管柱進行完井和壓裂。例如，中國專利200920248979.9號提供了水平井完井壓裂生產一體化管柱，其主要由安全閥、水力錨、插入式密封器、尾管懸掛密封器、尾管、擴張式裸眼封隔器、投球滑套、壓力滑套、浮鞋滑套組成，其完井壓裂的工藝過程如下：首先，鉆完井后由鉆井管柱連接壓裂一體化管柱，將壓裂一體化管柱送入水平裸眼井段內，將壓裂一體化管柱上部的尾管懸掛器懸掛于上部固井套管內；其次，將上部鉆桿由尾管掛密封處脫扣取出，重新換油管管柱插入尾管掛，且保證該處密封良好；最后，通過井口投入由小到大不同直徑的密封球，來完成對各層投球滑套的開啟和壓裂。

但是，上述水平井完井壓裂生產一體化管柱還存在以下幾點缺陷有待改進：

1、該水平井完井壓裂生產一體化管柱的裸眼封隔器大多采用機械壓縮式封隔器，其坐封原理是靠管柱內的液壓推動封隔器活塞實現油套環空的坐封，其機械部件較多，易砂卡；并且，由于該裸眼封隔器所采用的膠筒材料的限制，其不適合對不規則的裸眼井段進行密封。

2、投球滑套的尺寸受投球尺寸的限制，為滿足開啟水平井內不同位置處的投球滑套，投球尺寸需逐級增大。當對水平井段的多個油層進行改造壓裂時，水平井完井壓裂生產一體化管柱上安裝的多個投球滑套，其尺寸將隨著油層數量的增多而逐級增大，但是，投球滑套的尺寸不能無限增大，這樣會造成水平井壓裂管柱的尺寸增大，不但會增大生產作業成本，而且作業風險也較高，因此，現有技術的水平井壓裂管柱上采用的投球滑套無法滿足對多油層進行改造壓裂的要求，其不能滿足目前油氣田發展的需要。

因此，有必要提供一種新的水平井完井壓裂一體化管柱，來克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種裸眼水平井完井壓裂一體化管柱，其上的縮徑滑套可設有多個，通過直徑相同的球即可打開多個層段的縮徑滑套，以滿足對水平井段多油層進行改造的要求，該裸眼水平井完井壓裂一體化管柱結構簡單，安裝與施工方便。

本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現：

本發明提供一種裸眼水平井完井壓裂一體化管柱，所述裸眼水平井完井壓裂一體化管柱包括：

對接油管，其穿設在水平井的豎直井段的套管內；

尾管懸掛器，其與所述對接油管相連，所述尾管懸掛器懸掛于所述套管；

多個壓裂結構，其連接在所述尾管懸掛器上并位于所述水平井的水平井段內，每個所述壓裂結構串聯相連，其包括相連接的遇水封隔器和縮徑滑套；其中，所述縮徑滑套包括：

上接頭，其上端與所述遇水封隔器相連，其下端連接有外套，所述外套的下端連接有下接頭，所述外套的上端開設有壓裂孔；

縮徑機構，其具有穿設連接在所述外套內的上滑套，所述上滑套的上端開設有過流孔，其下端連接有下滑套，所述上滑套內穿設連接有推桿，所述推桿與所述下滑套之間夾設有伸縮球座，所述上滑套的下端開設有進液孔，所述推桿與所述上滑套之間形成有進液腔，所述進液孔與所述進液腔相連通；

定位機構，其位于所述縮徑機構的下方，所述定位機構具有穿設在所述外套內的連接筒，所述連接筒內穿設有滑動筒和基座，所述滑動筒可軸向移動地穿設在所述基座的上端，所述基座的下端與所述下接頭相連，所述基座與所述連接筒之間夾設有定位桿和活塞，所述定位桿的上端內側軸向設有多個卡槽，所述滑動筒的上端卡設在所述卡槽內，所述活塞連接在所述連接筒上；

其中，所述連接筒與所述基座上分別開設有水平相對的出液孔和進液孔，所述活塞上設有徑向通孔，在所述滑動筒的上端卡設在多個所述卡槽中位于頂端的所述卡槽內的狀態下，所述出液孔、所述徑向通孔和所述基座的進液孔相連通；

壓差滑套，其一端通過封隔器與所述多個壓裂結構相連，其另一端連接有浮鞋。

在優選的實施方式中，所述縮徑滑套的連接筒的上端連接有閥芯，所述下滑套可滑動地套設在所述閥芯的上端，所述閥芯的下端穿設在所述滑動筒內。

在優選的實施方式中，所述上滑套通過剪切銷釘連接在所述外套上，所述下滑套的下端徑向向內凸設有定位部，在所述剪切銷釘被剪斷，且所述閥芯的上端頂抵在所述定位部的狀態下，所述壓裂孔與所述過流孔相連通。