[發(fā)明專利]一種分段壓裂滑套開(kāi)關(guān)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910011188.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109488275B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王旱祥;車家琪;婁暉;張硯雯;賈晨曦;劉家春;王姣姣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21B34/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及石油機(jī)械領(lǐng)域的一種分段壓裂裝置，特別是一種分段壓裂滑套開(kāi)關(guān)裝置。包括上接頭、上連接套、中心管、上固定套、彈簧、上內(nèi)滑套、上滑動(dòng)支座、連桿、滑套開(kāi)關(guān)爪、銷釘、下滑動(dòng)支座、下固定套、下內(nèi)滑套、下連接套和下接頭；所述上接頭上端連接油管，上接頭下端與上連接套上端螺紋連接，所述上連接套下端與上固定套上端螺紋連接，所述上固定套右端布置上滑動(dòng)支座。本發(fā)明原理是在高壓液體作用下通過(guò)儲(chǔ)存和釋放彈簧的彈性勢(shì)能，實(shí)現(xiàn)滑套開(kāi)關(guān)爪徑向伸長(zhǎng)和收縮，完成壓裂滑套的打開(kāi)和關(guān)閉。有益效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便捷，工作穩(wěn)定可靠，有效滿足水平井多級(jí)滑套裸眼分段壓裂多種工況的現(xiàn)場(chǎng)需求，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的充分壓裂開(kāi)發(fā)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油機(jī)械領(lǐng)域的一種分段壓裂裝置，特別是一種分段壓裂滑套開(kāi)關(guān)裝置。

背景技術(shù)

水平井多級(jí)滑套裸眼分段壓裂技術(shù)常采用預(yù)置管柱施工、一次下入、連續(xù)投球作業(yè)的方式完井，廣泛應(yīng)用于頁(yè)巖氣和低滲透產(chǎn)層的定向井、水平井的壓裂改造。然而，隨著該技術(shù)的推廣應(yīng)用，其后續(xù)儲(chǔ)層改造困難的弊端也暴露出來(lái)，由于缺乏分段壓裂滑套開(kāi)關(guān)專用裝置，當(dāng)油氣井產(chǎn)層出水時(shí)，地層水容易通過(guò)滑套進(jìn)入井筒，干擾壓裂作業(yè)；另外針對(duì)壓裂不充分的層段，無(wú)法通過(guò)滑套的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)二次壓裂。故需要設(shè)計(jì)一種分段壓裂滑套開(kāi)關(guān)裝置，實(shí)現(xiàn)分段壓裂滑套的開(kāi)關(guān)工作，進(jìn)而完成出水油氣井產(chǎn)層的堵水作業(yè)，或者完成壓裂不充分儲(chǔ)層的二次壓裂作業(yè)，滿足水平井多級(jí)滑套裸眼分段壓裂多種工況的現(xiàn)場(chǎng)需求，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的充分壓裂開(kāi)發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)和裝備存在的上述缺陷，本發(fā)明提出一種分段壓裂滑套開(kāi)關(guān)裝置，可以避免地層水通過(guò)滑套進(jìn)入井筒，干擾壓裂作業(yè)，從而提高壓裂效率；還可以在地層壓裂不充分時(shí)，選擇性關(guān)閉分層壓裂滑套，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行二次壓裂，從而提高壓裂效果。其采用的技術(shù)方案如下：

一種分段壓裂滑套開(kāi)關(guān)裝置，包括上接頭、上連接套、中心管、上固定套、彈簧、上內(nèi)滑套、上滑動(dòng)支座、連桿、滑套開(kāi)關(guān)爪、銷釘、下滑動(dòng)支座、下固定套、下內(nèi)滑套、下連接套和下接頭，所述上接頭上端連接油管，上接頭下端與上連接套上端螺紋連接，所述上連接套下端與上固定套上端螺紋連接，所述上固定套右端布置上滑動(dòng)支座，所述中心管上、下兩端分別沿圓周方向等距布置有四個(gè)大小相同的液體通道，中心管上端與上接頭螺紋連接，下端與下接頭螺紋連接，所述中心管與上連接套、上固定套之間形成的環(huán)形空間內(nèi)布置上內(nèi)滑套，所述上內(nèi)滑套與上連接套、上固定套形成的環(huán)形空間內(nèi)布置彈簧，所述上內(nèi)滑套下端與上固定套同軸配合，所述上內(nèi)滑套與上滑動(dòng)支座螺紋連接；所述中心管與下固定套、下連接套之間形成的環(huán)形空間內(nèi)布置下內(nèi)滑套，所述下內(nèi)滑套與下固定套、下連接套之間形成的環(huán)形空間內(nèi)布置彈簧，所述下內(nèi)滑套上端與下固定套同軸配合，所述下內(nèi)滑套與下滑動(dòng)支座螺紋連接，所述上滑動(dòng)支座內(nèi)部沿圓周方向等距布置有四個(gè)上固定槽，所述上滑動(dòng)支座通過(guò)四個(gè)上銷軸將四個(gè)連桿的小端分別安裝在四個(gè)上固定槽內(nèi)，所述下滑動(dòng)支座內(nèi)部沿圓周方向等距布置有四個(gè)下固定槽，所述下滑動(dòng)支座通過(guò)四個(gè)下銷軸將四個(gè)滑套開(kāi)關(guān)爪的小端分別安裝在四個(gè)下固定槽內(nèi)，四個(gè)連桿的大端與四個(gè)滑套開(kāi)關(guān)爪的大端分別通過(guò)四個(gè)銷釘同軸固定，伴隨上內(nèi)滑套和下內(nèi)滑套分別帶動(dòng)上滑動(dòng)支座和下滑動(dòng)支座在中心管上同時(shí)往復(fù)移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)連桿帶動(dòng)滑套開(kāi)關(guān)爪徑向伸長(zhǎng)和收縮，完成滑套的打開(kāi)和關(guān)閉，所述下滑動(dòng)支座右端布置下固定套，所述下固定套下端與下連接套螺紋連接，所述下連接套下端與下接頭上端螺紋連接，所述下接頭下端連接油管。

優(yōu)選的，當(dāng)需要開(kāi)啟壓裂滑套時(shí)，向油管內(nèi)注入高壓液體，液體通過(guò)中心管上的液體通道分別進(jìn)入中心管與上連接套、下連接套內(nèi)部環(huán)形腔，在液體壓力的作用下同時(shí)推動(dòng)上內(nèi)滑套下移和下內(nèi)滑套上移，進(jìn)而壓縮彈簧儲(chǔ)存彈性勢(shì)能，通過(guò)上滑動(dòng)支座和下滑動(dòng)支座帶動(dòng)四個(gè)滑套開(kāi)關(guān)爪伸長(zhǎng)，進(jìn)而與滑套內(nèi)部結(jié)構(gòu)配合，完成壓裂滑套的打開(kāi)動(dòng)作；當(dāng)需要關(guān)閉壓裂滑套時(shí)，停止注入高壓液體，上內(nèi)滑套和下內(nèi)滑套在彈簧的彈性力作用下恢復(fù)至初始位置，四個(gè)滑套開(kāi)關(guān)爪收縮至初始位置，然后將分段壓裂滑套開(kāi)關(guān)裝置跟隨油管起出井下。