[發(fā)明專利]一種固井壓裂裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610516147.5
• 申請(qǐng)日: 2016-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105909209B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳曉新
• 主分類號(hào): E21B33/13
• 分類號(hào): E21B33/13;E21B43/26
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 郭俊霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣井壓裂作業(yè)和固井井下工具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種固井壓裂裝置。

背景技術(shù)

自20世紀(jì)60年代后，壓裂技術(shù)廣泛地應(yīng)用于我國(guó)油氣田的增產(chǎn)作業(yè)中。壓裂的目的主要是改善油層的物理結(jié)構(gòu)，人為地改善油層的滲透能力，使得油氣井獲得增產(chǎn)效果。壓裂技術(shù)的實(shí)質(zhì)是利用高壓泵組將具有一定粘度的液體高速注入地層。當(dāng)泵的注入速度大于地層的吸收速度時(shí)，地層就會(huì)產(chǎn)生破裂或使原來(lái)的微小縫隙擴(kuò)大張開(kāi)，形成較大的裂縫。隨著液體的不斷注入，已形成的裂縫不斷向內(nèi)延伸。為防止停泵后，裂縫在上部巖層的重力下重新閉合，要在所注入的液體中加入支撐劑以支撐縫隙面，避免其重新閉合。因此，壓裂作業(yè)相關(guān)配套設(shè)備得以廣泛應(yīng)用，而固井壓裂滑套就是壓裂過(guò)程中廣泛應(yīng)用的工具之一。

目前國(guó)內(nèi)外的固井壓裂滑套主要有兩種形式：

第一種是通過(guò)分級(jí)投球打開(kāi)固井壓裂滑套并進(jìn)行分段壓裂作業(yè)，壓裂作業(yè)結(jié)束后，可根據(jù)生產(chǎn)需要保留或鉆掉球座。該固井壓裂滑套的弊端是壓裂結(jié)束后不能保證井筒的全通徑，若要保持全通徑需要額外下鉆鉆去球座，增加了工作量。

第二種固井壓裂滑套開(kāi)和關(guān)都通過(guò)專用的開(kāi)關(guān)工具實(shí)現(xiàn)，該固井壓裂滑套雖然保證了井筒的全通徑，但是要做到層間隔離，本層壓裂結(jié)束后需要及時(shí)關(guān)閉滑套才能開(kāi)始下一層段的改造，最后選擇性的打開(kāi)滑套進(jìn)行生產(chǎn)，增加了工作量。同時(shí)由于作業(yè)設(shè)備的提升能力限制和滑套開(kāi)啟的信號(hào)顯示要求，滑套開(kāi)啟和關(guān)閉有時(shí)會(huì)存在困難。

中國(guó)專利CN 204175272 U(專利名稱為：一種投球打開(kāi)式固井壓裂滑套；申請(qǐng)日為：2014.09.15；)公開(kāi)了一種投球打開(kāi)式固井壓裂滑套，包括：

上接頭和連接在上接頭尾端的下接頭，上接頭內(nèi)部套設(shè)有空心滑套，空心滑套前端設(shè)置有球座；上接頭沿周向上開(kāi)設(shè)有噴射孔，并且噴射孔的內(nèi)端對(duì)應(yīng)于空心滑套的管壁；上接頭的管壁上貫穿有剪切銷釘，剪切銷釘?shù)膬?nèi)端固定連接空心滑套，上接頭外套有隔離護(hù)套，解決了固井壓裂滑套在施工過(guò)程中鉆磨處理量小、容易受固井水泥的影響的問(wèn)題，利用銷軸的周向定位和隔離滑套的外部覆蓋，在鉆磨過(guò)程中，空心滑套部分不旋轉(zhuǎn)，提高了鉆磨速度；有隔離護(hù)套的保護(hù)，空心滑套下行時(shí)不受固井水泥環(huán)境影響，本發(fā)明的這種固井壓裂滑套還能應(yīng)用于進(jìn)行多級(jí)壓裂。

中國(guó)專利CN 104895529 A(專利名稱為：一種底封開(kāi)啟式全通徑固井滑套；申請(qǐng)日為：2015.06.09；)公開(kāi)了一種底封開(kāi)啟式全通徑固井滑套，包括：

上接頭、下接頭、中心管、破裂筒、滑套、內(nèi)筒和外筒；中心管上、下端分別與上接頭和外筒連接；外筒底端與下接頭連接；中心管通過(guò)剪釘與滑套連接；內(nèi)筒上端與滑套相接，下端與下接頭相切，且能沿其滑動(dòng)；中心管的側(cè)壁上設(shè)有壓裂孔，且中心管的外側(cè)設(shè)有能封閉壓裂孔的破裂筒；外筒的內(nèi)側(cè)面與中心管之間形成有用于固定開(kāi)口環(huán)的容腔，開(kāi)口環(huán)嵌入容腔；內(nèi)筒的外側(cè)設(shè)有與開(kāi)口環(huán)相匹配的凹槽；凹槽距開(kāi)口環(huán)的距離大于滑套頂端到壓裂孔下邊沿的距離。該底封開(kāi)啟式全通徑固井滑套，能通過(guò)井筒內(nèi)封隔器管柱的下放打開(kāi)滑套，從而連通油氣層，操作便捷可靠，實(shí)現(xiàn)了井筒內(nèi)的全通徑，為后續(xù)的施工作業(yè)提供了便利條件。

中國(guó)專利CN 204175272 U不能保證井筒的全通徑，若要保持全通徑需要額外下鉆鉆去球座，增加了工作量。中國(guó)專利CN 104895529 A能保證井筒的全通經(jīng)，但是，要做到層間隔離，本層壓裂結(jié)束后需要及時(shí)關(guān)閉滑套才能開(kāi)始下一層段的改造，且滑套開(kāi)啟時(shí)，會(huì)存在開(kāi)啟困難的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種固井壓裂裝置，沒(méi)有壓裂級(jí)數(shù)限制，且能保證井筒的全通徑。

本發(fā)明提供的一種固井壓裂裝置，包括：外套筒和用于封堵外套筒上下通道的可溶球；

外套筒的上端和下端分別安裝有上接頭和下接頭，外套筒的上部側(cè)壁開(kāi)設(shè)有循環(huán)孔，外套筒內(nèi)設(shè)置有內(nèi)開(kāi)啟套筒，所述內(nèi)開(kāi)啟套筒與外套筒緊密配合；

所述內(nèi)開(kāi)啟套筒包括內(nèi)開(kāi)啟下部套筒和設(shè)置在內(nèi)開(kāi)啟下部套筒上端的可溶球球座，所述可溶球球座與可溶球緊密契合；

所述外套筒上端和下端分別設(shè)置有用于限制內(nèi)開(kāi)啟套筒位置的第一限位部和第二限位部。

本發(fā)明下入油井或天然氣井時(shí)，可溶球球座卡在第一限位部，開(kāi)啟下部套筒的下端低于循環(huán)孔的位置，保證本發(fā)明最初下入油井或天然氣井時(shí)，循環(huán)孔處于封堵?tīng)顟B(tài)。下入油井或天然氣井后，使用專業(yè)的打開(kāi)工具將內(nèi)開(kāi)啟套筒下移，循環(huán)孔開(kāi)啟，開(kāi)啟下部套筒的下端卡設(shè)在第二限位部，內(nèi)開(kāi)啟套筒不會(huì)繼續(xù)下移，此種狀態(tài)下，要求可溶球球座的上端低于循環(huán)孔的位置，才能保證循環(huán)孔的開(kāi)啟。