[發(fā)明專利]一種滑套式壓裂裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710595678.2
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107143307A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬新中;李林濤;李冬梅;賈曉斌;李雙貴;龍武;黃傳艷;李根;萬小勇;李翔;蘇鵬;王坤;張杰;李渭亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08;E21B43/26
• 代理公司: 北京市浩天知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11276
• 代理人: 劉云貴,金衛(wèi)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油天然氣開采設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種滑套式壓裂裝置。

背景技術(shù)

在石油天然氣開采過程中，壓裂作業(yè)是一種非常有效的增產(chǎn)方法。壓裂裝置是一種在水平井裸眼開采或壓裂作業(yè)中用于將壓裂液等流體噴射到儲層中以提高儲層滲透率的工具。現(xiàn)有的壓裂裝置主要包括在側(cè)壁上設(shè)有通孔(壓裂孔)的基管、設(shè)置在基管內(nèi)的滑套以及驅(qū)動組件。驅(qū)動組件能夠驅(qū)動滑套從關(guān)閉通孔的狀態(tài)運動到打開通孔的狀態(tài)，使得壓裂液等流體通過壓裂孔噴射入儲層。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的壓裂裝置在打開壓裂孔后就無法再將其關(guān)閉。對于井口較小且深度較深的油氣井而言，如果壓裂孔無法關(guān)閉，就無法再進(jìn)行后續(xù)的分層開采或者分段調(diào)流控水開采，從而影響該類油氣井的采收率。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種滑套式壓裂裝置，其能夠在壓裂作業(yè)開始時打開壓裂孔，在壓裂作業(yè)結(jié)束后自動關(guān)閉壓裂孔。

本發(fā)明提供一種滑套式壓裂裝置，包括：具有內(nèi)腔的基管，在所述基管的周壁上設(shè)有沿徑向延伸的通孔，而在所述基管的內(nèi)壁上設(shè)有容納槽；滑套，所述滑套設(shè)于所述基管的內(nèi)腔中且能夠沿著所述基管的軸向往復(fù)運動，在所述滑套的外周上固定設(shè)有能夠進(jìn)入所述容納槽內(nèi)的凸起；彈性復(fù)位構(gòu)件，所述彈性復(fù)位構(gòu)件設(shè)于所述容納槽內(nèi)，其一端與所述凸起相抵靠，而另一端與所述容納槽的遠(yuǎn)離所述通孔的端部相抵靠；用于驅(qū)動所述滑套的憋壓式驅(qū)動組件；其中，當(dāng)所述憋壓式驅(qū)動組件帶動所述滑套朝向壓縮所述彈性復(fù)位構(gòu)件的方向運動時，所述滑套將從關(guān)閉所述通孔的位置移動到打開所述通孔的位置；當(dāng)所述憋壓式驅(qū)動組件不再對所述滑套施加作用力時，被壓縮的所述彈性復(fù)位構(gòu)件能夠?qū)⑺龌讖拇蜷_所述通孔的位置推動到關(guān)閉所述通孔的位置。

優(yōu)選地，所述容納槽是環(huán)繞在所述滑套外的環(huán)形凹槽，所述彈性復(fù)位構(gòu)件是套在所述滑套外且設(shè)于所述環(huán)形凹槽內(nèi)的壓縮彈簧，所述凸起是沿著所述滑套的周向間隔開的多個凸起或固定式套設(shè)在所述滑套外的環(huán)形凸起。

優(yōu)選地，在所述滑套從關(guān)閉所述通孔的位置移動到打開所述通孔的位置的過程中，所述滑套的外周壁全程封閉所述容納槽。

優(yōu)選地，所述憋壓式驅(qū)動組件包括設(shè)置在所述滑套內(nèi)的憋壓球座，以及能夠封堵所述憋壓球座的內(nèi)孔的憋壓球。

優(yōu)選地，當(dāng)所述憋壓式驅(qū)動組件還未帶動所述滑套運動時，位于關(guān)閉所述通孔的位置的所述滑套通過剪切構(gòu)件固定在所述基管的內(nèi)壁上。

優(yōu)選地，所述通孔的數(shù)量是多個，多個所述通孔沿著所述基管的周向等距地間隔開。

優(yōu)選地，所述通孔是沿著所述基管的軸向延伸的腰型孔。

優(yōu)選地，在所述基管的內(nèi)壁上設(shè)有限位凸臺，所述限位凸臺能夠阻止所述滑套的遠(yuǎn)離所述通孔的端部滑出所述基管。

優(yōu)選地，所述基管包括帶有所述通孔的主體部和與所述主體部的遠(yuǎn)離所述通孔的端部相連的接頭部，所述容納槽由主體部與接頭部共同限定而成，使得所述彈性復(fù)位構(gòu)件和滑套能夠在所述主體部與接頭部未裝配前裝入所述主體部。

優(yōu)選地，在所述主體部和接頭部的接合面上設(shè)有密封構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明的滑套式壓裂裝置，在壓裂作業(yè)開始之前，滑套位于關(guān)閉通孔(壓裂孔)的位置，隨后在憋壓式驅(qū)動組件的作用下，滑套壓縮彈性復(fù)位構(gòu)件，并最終運動到打開通孔的位置，使得從油管輸送到內(nèi)腔中的壓裂液等流體能夠從打開的通孔噴射到儲層中；當(dāng)壓裂作業(yè)結(jié)束后，憋壓式驅(qū)動組件因無法再憋壓而不再對滑套施加作用力，在被壓縮的彈性復(fù)位構(gòu)件的回復(fù)力的作用下，滑套就能被推回到關(guān)閉通孔的位置。對于井口較小且深度較深的油氣井而言，當(dāng)基管上的通孔(即壓裂孔)處于關(guān)閉狀態(tài)后，就可以進(jìn)行后續(xù)的分層開采或者分段調(diào)流控水開采，從而提高油氣井的采油率。此外，將彈性復(fù)位構(gòu)件設(shè)置在基管的容納槽內(nèi)，在滑套的保護(hù)作用下，基管的內(nèi)腔中流過的流體不會對彈性復(fù)位構(gòu)件造成沖擊，也能夠減少彈性復(fù)位構(gòu)件與內(nèi)腔中流過的流體的接觸，能夠延長彈性復(fù)位構(gòu)件的使用壽命。且本發(fā)明的滑套式壓裂裝置制造成本低、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，便于廣泛地推廣應(yīng)用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1為本發(fā)明實施例的滑套式壓裂裝置在滑套位于關(guān)閉通孔位置時的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的滑套式壓裂裝置在滑套位于打開通孔位置時的示意圖。