[實用新型]一種活塞式延時開啟趾端滑套

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821811355.9
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN209261536U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘勇;王娟;石孝志;張毅超;牛科坤;李斌;謝明;張敏;張道鵬;鐘興久;張皓月
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B34/08
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

本實用新型公開了一種活塞式延時開啟趾端滑套，包括上接頭、殼體、延時機(jī)構(gòu)、中心管、開啟機(jī)構(gòu)和下接頭，上接頭和下接頭分別與殼體上端和下端連接且密封配合，中心管上端與上接頭連接且密封配合，下端與下接頭密封配合，延時機(jī)構(gòu)設(shè)置于殼體與中心管之間，開啟機(jī)構(gòu)設(shè)置于下接頭內(nèi)；殼體徑向設(shè)置有壓裂外口，中心管對應(yīng)壓裂外口沿徑向設(shè)置有壓裂內(nèi)口，壓裂外口和壓裂內(nèi)口之間通過延時機(jī)構(gòu)的開啟活塞封閉；當(dāng)井筒液體達(dá)到設(shè)定壓力值時，開啟機(jī)構(gòu)啟動帶動延時機(jī)構(gòu)啟動，經(jīng)過設(shè)定時長后推動開啟活塞移動直至壓裂外口與壓裂內(nèi)口相通。采用本實用新型能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的趾端滑套開啟壓力誤差范圍苛刻以及開啟成功率低等技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種活塞式延時開啟趾端滑套，用于實現(xiàn)頁巖氣井首段壓裂改造，屬于石油天然氣工業(yè)井下作業(yè)工具的制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前頁巖氣井首段壓裂改造方式有兩種：一種是連續(xù)油管傳輸射孔；另一種是趾端滑套。連續(xù)油管傳輸射孔方式技術(shù)成熟可靠，但施工時效低，在超長水平井中下入受限；趾端滑套方式直接憋壓開啟，施工時效高，不受水平段長度的限制。趾端滑套相對于連續(xù)油管傳輸射孔方式具有作業(yè)時效高、成本低、風(fēng)險小、作業(yè)深度不受限等優(yōu)勢，但由于趾端滑套技術(shù)不成熟，開啟成功率低，目前頁巖氣首段壓裂通道仍以連續(xù)油管傳輸射孔為主。由于頁巖氣藏滲透率極低，頁巖氣產(chǎn)量與鉆井?dāng)?shù)量和壓裂規(guī)模密切相關(guān)，隨著鉆井技術(shù)的不斷進(jìn)步，超長水平段（2500米以上）水平井將是高效開發(fā)頁巖氣的發(fā)展趨勢，連續(xù)油管傳輸射孔方式已不能滿足深層、超長水平井首段壓裂射孔需求?，F(xiàn)有趾端滑套技術(shù)開啟成功率低，其主要存在以下技術(shù)缺陷：

1、國內(nèi)頁巖氣井壓裂施工前需要全井試壓90MPa以檢驗井筒密封性，目前國內(nèi)使用地面高壓管匯承壓等級為15000psi，施工時最高限壓不允許超過100MPa，因此，現(xiàn)有趾端滑套開啟泵壓只能在90-100MPa范圍內(nèi)，允許開啟壓力誤差范圍苛刻；

2、現(xiàn)有趾端滑套大部分采用破裂盤破裂的方式開啟，水泥漿凝固后對其開啟壓力有較大影響，致使趾端滑套開啟成功率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種活塞式延時開啟趾端滑套。采用本實用新型能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的趾端滑套開啟壓力誤差范圍苛刻以及開啟成功率低等技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種活塞式延時開啟趾端滑套，其特征在于：包括上接頭、殼體、延時機(jī)構(gòu)、中心管、開啟機(jī)構(gòu)和下接頭，上接頭和下接頭分別與殼體上端和下端連接且密封配合，中心管上端與上接頭連接且密封配合，下端與下接頭密封配合，延時機(jī)構(gòu)設(shè)置于殼體與中心管之間，開啟機(jī)構(gòu)設(shè)置于下接頭內(nèi)；殼體徑向設(shè)置有壓裂外口，中心管對應(yīng)壓裂外口沿徑向設(shè)置有壓裂內(nèi)口，壓裂外口和壓裂內(nèi)口之間通過延時機(jī)構(gòu)的開啟活塞封閉；當(dāng)井筒液體達(dá)到設(shè)定壓力值時，開啟機(jī)構(gòu)啟動帶動延時機(jī)構(gòu)啟動，經(jīng)過設(shè)定時長后推動開啟活塞移動直至壓裂外口與壓裂內(nèi)口相通。

所述中心管中部外壁上設(shè)置有臺階，臺階處軸向設(shè)置有隔離孔，且臺階外表面與殼體內(nèi)壁密封配合。

所述延時機(jī)構(gòu)包括開啟空氣腔、開啟活塞、延時腔、隔離塞、阻尼嘴、過濾板、液壓油腔和延時活塞，開啟空氣腔、延時腔和液壓油腔圴為中心管與殼體之間的間隙，開啟空氣腔位于上接頭和開啟活塞之間，延時腔位于開啟活塞和中心管臺階之間，液壓油腔位于中心管臺階和下接頭之間，開啟活塞通過開啟剪釘固定于中心管外表面，且與殼體和中心管密封配合，隔離塞通過剪銷固定于隔離孔靠近延時腔一端，且與隔離孔密封配合，阻尼嘴連接于隔離孔另一端，且與隔離孔密封配合，過濾板設(shè)置在液壓油腔一端與阻尼嘴相鄰，延時活塞設(shè)置在液壓油腔另一端，且與液壓油腔密封配合，液壓油腔內(nèi)注入液壓油。

所述下接頭徑向設(shè)置有控制孔，軸向設(shè)置有傳壓孔，且控制孔與傳壓孔連通。