[發明專利]一種無級差全通徑壓裂滑套

在審

• 申請號: 201810139682.2
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN110145289A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 趙傳偉;吳仲華;裴學良;聶云飛;孫浩玉;周洪國;張銳;陳勇;于波;周國慶
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B34/14
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

本發明涉及一種無級差全通徑壓裂滑套。包括上接頭和外套、下接頭一次連接的外筒體，以及設置在外筒體內的滑動球座、內滑套組件，其中：外筒體上部設有多個環形卡槽和多個壓裂孔，外套下端部設有內臺肩；滑動球座為至少為兩段彈性爪連接組成，彈性爪與外筒體上部內壁滑動配合的同時與環形卡槽構成滑動插接配合；內滑套組件包括上內滑套、中內滑套、下內滑套和彈簧、上剪釘、下剪釘，滑動球座與內滑套組件配合實現滑動球座的座封、壓裂孔打開和壓裂球釋放。本發明的優勢：壓裂球與球座無級差，可實現全通徑，降低了壓裂作業成本；不使用可溶材料、無需下專用工具開關滑套，只需投入壓裂球即可打開所有滑套，工藝簡單，效率高。

技術領域

本發明涉及一種井下壓裂工具，尤其是水平井多級分段壓裂用的全通徑壓裂裝置。

背景技術

近年來，國內原油新增儲量的70%屬于低滲透油藏，開采方式、油井生產動態表現出特殊性。實現儲量的有效動用，大幅提高單井產量是開發非常規油氣資源急需解決的問題。水平井多級分段壓裂技術已成為開發非常規及低滲透油氣藏的一種有效技術手段。其中，全通徑壓裂以其能夠實現管柱內較大通徑，利于后期生產管理而成為該技術的發展趨勢之一。

目前，實現全通徑壓裂的常用技術主要有四種。一是壓裂完成后，下內管進行鉆除作業，鉆除殘留的球座或橋塞。但是鉆除作業增加了壓裂成本，而且存在卡鉆風險。二是下入專用工具與預置滑套配合進行壓裂作業。下入專用工具需要定位操作，后期還需打撈出工具，工藝較復雜。三是工具的某些部件采用可溶材料制造，壓裂完后可自行溶解。四是連續油管水力噴射壓裂技術。這種技術由于采用了連續油管，成本較高，并且壓裂深度受限。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種無需鉆除作業且高效的無級差全通徑壓裂滑套。

本發明的技術方案包括：

一種無級差全通徑壓裂滑套，包括上接頭和外套、下接頭一次連接的外筒體，以及設置在外筒體內的滑動球座、內滑套組件，其中：所述外筒體上部內壁沿軸向間隔設有多個環形卡槽，位于環形卡槽下方的外套壁上周向設有多個壓裂孔，所述外套下端部設有內臺肩，外套內臺肩與下接頭連接后中段構成環形凹槽；所述滑動球座為多段彈性爪環沿軸向依次連接組成，每段彈性爪環的下部分別設有若干可沿徑向伸縮的彈性爪，彈性爪的下端部設有卡塊，每段彈性爪環的彈性爪在收縮狀態時滿足與外套內壁構成軸向滑動配合，每段彈性爪環的彈性爪在伸張狀態時滿足其下端的卡塊與前述環形卡槽構成滑動插接配合；所述內滑套組件包括上內滑套、中內滑套和下內滑套，上內滑套通過上剪釘密封固定在外套的壓裂孔處，上內滑套同時與外套構成軸向滑動密封配合，中內滑套上端搭接在上內滑套的下端部，中內滑套中部外壁設有外臺肩，中內滑套下端通過下剪釘與下內滑套上端連接，下內滑套設在下接頭與外套連接處及以下部分，下內滑套外壁設有外凸沿，下內滑套的外凸沿與彈簧配合設置于外套內臺肩與下接頭連接后構成環形凹槽內，下內滑套分別與外套下端部的內臺肩和下接頭構成軸向滑動；滑動球座與上內滑套和中內滑套分別構成阻擋配合。

進一步的，所述外套由上外套和下外套連接后組成，多個環形卡槽設置在上外套內表面并沿軸向等間距分布。或者所述外套由上外套和下外套連接后組成，多個環形卡槽中的一個設置在上接頭與上外套的結合部，另外幾個設置在上外套內表面，多個環形卡槽沿軸向等間距分布。

進一步的每段彈性爪環下部的彈性爪之間設有喇叭形開口。

進一步的，所述環形卡槽為2個以上，且為結構相同的梯形或弧形。

上述技術方案還包括：

一種無級差全通徑壓裂滑套，包括多級前述的無級差全通徑壓裂滑套串聯結構，即第1級壓裂滑套與其它的第2級至N級壓裂滑套依次串聯組成，其中N為正整數，第1級壓裂滑套至第N級壓裂滑套的環形卡槽數目按照每增加一級增加一個環形卡槽逐漸遞增。