[發(fā)明專利]一種井下壓裂工具

有效

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• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN112682017B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 朱和明;吳晉霞;薛占峰;楊德鍇;廖洪千
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B33/134
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張海榮;劉華聯

本發(fā)明提供一種井下壓裂工具，包括橋塞組件和壓裂配合組件，所述橋塞組件包括支撐套、具有一定徑向伸縮量的坐封套、驅使坐封套徑向伸展的插入套，以及驅動插入套插入坐封套內的驅動件，所述支撐套支撐于所述坐封套及所述插入套內；所述插入套的一端連接所述驅動件，所述插入套的另一端設于所述坐封套的底面；所述橋塞組件在壓裂作業(yè)前坐封于所述壓裂配合組件內。本發(fā)明具有安全隱患小、排液投產方便、結構簡單，且操作方便等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及油氣井壓裂領域，尤其涉及一種井下壓裂工具。

背景技術

在完井壓裂作業(yè)技術領域中，常需要對直徑井、定向井或者水平井井筒的不同層段進行分段壓裂作業(yè)。在分段壓裂的過程中，通常采用橋塞實現層間封隔。但現有的橋塞在作業(yè)后需鉆除，其增加了作業(yè)費用及風險，且在長水平段及深井中鉆壓難以有效施加，橋塞可下入深度有限；同時，橋塞在鉆除后放噴返排時，鉆屑將產生比較大的節(jié)流壓差。

為解決上述問題，現有方式是將橋塞設置為可溶橋塞，即橋塞在壓裂作業(yè)完畢后，主體部分在井下環(huán)境中溶解，其解決了現有橋塞存在的鉆除困難的問題，但橋塞仍存在以下問題：1、橋塞卡瓦上鑲嵌的陶瓷顆粒或者硬質合金不可溶，后期依然留在井中，存在安全隱患；2、橋塞受卡瓦結構限制，內徑小，不利于壓后排液投產；3、橋塞結構復雜，加工組裝不方便，且溶解周期長；4、橋塞壓裂需對套管進行射孔作業(yè)，射孔工序復雜，容易對套管造成破壞，影響套管強度。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種安全隱患小、排液投產方便、結構簡單，且操作方便的井下壓裂工具。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案為：

一種井下壓裂工具，包括橋塞組件和壓裂配合組件，所述橋塞組件包括支撐套、具有一定徑向伸縮量的坐封套、驅使坐封套徑向伸展的插入套，以及驅動插入套插入坐封套內的驅動件，所述支撐套支撐于所述坐封套及所述插入套內；所述插入套的一端連接所述驅動件，所述插入套的另一端設于所述坐封套的底面；所述橋塞組件在壓裂作業(yè)前坐封于所述壓裂配合組件內。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述橋塞組件還包括坐封剪釘和丟手剪釘，所述坐封剪釘設于所述插入套與支撐套之間，所述丟手剪釘設于所述插入套與驅動件之間；所述坐封剪釘的強度小于所述丟手剪釘的強度。

所述橋塞組件還包括第一限位組件，所述第一限位組件包括呈壓縮狀設于支撐套上的第一卡環(huán)，以及設于插入套上的第一卡緊槽；當所述坐封套移至所述插入套上時，所述第一卡環(huán)卡入所述第一卡緊槽內，以限制所述支撐套與插入套的軸向位置。

所述橋塞組件還包括限位環(huán)，所述驅動件穿設于所述支撐套內；所述限位環(huán)設于所述驅動件上，且抵設于所述支撐套的上端，以限制支撐套的軸向移動。

所述橋塞組件還包括密封環(huán)，所述密封環(huán)套設于所述插入套上，且所述密封環(huán)在坐封套的擠壓作用力下徑向凸起。

所述坐封套為C形坐封套或帶有應力槽的圓形坐封套。

所述壓裂配合組件包括外套、內滑套及滑套剪釘，所述外套上設有壓裂孔，所述內滑套通過滑套剪釘安裝于所述壓裂孔位置，所述內滑套在滑套剪釘剪斷時下行，以打開壓裂孔；在投球憋壓時，所述坐封套下行并坐封于所述內滑套內。

所述壓裂配合組件還包括第二限位組件，所述第二限位組件包括呈壓縮狀設于內滑套上的第二卡環(huán)，以及設于外套上的第二卡緊槽；當所述內滑套下移、打開所述壓裂孔時，所述第二卡環(huán)卡入所述第二卡緊槽內。

當需要多簇壓裂作業(yè)時，所述壓裂配合組件至少為兩組，且所述壓裂配合組件串聯連接；位于最末端的所述壓裂配合組件上設有限制內滑套軸向位置的第一鎖緊組件；相鄰所述壓裂配合組件的內滑套之間設有限制兩者相對移動的第二鎖緊組件。