[發明專利]一種壓差滑套及油氣井壓裂施工方法

在審

• 申請號: 202010126822.X
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN113323626A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 林永茂;趙偉;周怡君;滕汶江;劉濤;陳晨;胡丹;崔警宇;錢江;李騰飛
• 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西南油氣分公司
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08;E21B43/26
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 劉華聯

本發明提出了一種壓差滑套，包括：外筒，所述外筒的側壁上設有若干導流孔；設置在所述外筒的內部且用于封閉所述導流孔的內筒，在所述內筒的側壁上設有能與所述導流孔對應的安裝孔；安裝在所述安裝孔內的爆破片；其中，所述內筒的上端面的面積設置成大于下端面的面積，以使鉆井液能夠在所述內筒的軸向端面形成壓力差而給所述內筒提供向下的壓力，并使所述內筒在所述壓力達到第一預定壓力值后下行以打開所述導流孔，所述爆破片構造成能夠在所述內筒遇阻無法打開時繼續打壓直至達到第二預定壓力值后打開，以打開所述導流孔，從而使所述井下管柱內外連通。本發明還提出了一種使用如上所述的壓差滑套的油氣井壓裂施工方法。

技術領域

本發明涉及石油天然氣完井與儲層改造技術領域，具體地涉及一種壓差滑套。本發明還涉及一種油氣井壓裂施工方法。

背景技術

近年來，油氣井勘探開發工程發展迅速。目前，在大力開發頁巖氣井，頁巖氣井首段壓裂改造方式一般有兩種，一種是采用連續油管射孔，一種是采用壓差滑套。連續油管射孔方式主要用于打開井筒首段，目前在打開井筒首段應用中為較為成熟的技術方式。但是，連續油管射孔方式在頁巖氣井中應用時，其施工時效低，且施工成本較高。并且，隨著頁巖氣井鉆井數量及壓裂規模的增加，連續油管射孔作業打開首段的方式無法滿足施工作業需求。

壓差滑套是通過憋壓直接開啟，能夠省略連續油管射孔步驟，從而提高施工時效，節約施工成本。然而，現有的壓差滑套仍然存在一些問題。例如，普通壓差滑套開啟成功率低，留給壓差滑套施工作業的窗口較小。普通的壓差滑套內筒容易卡阻，打開存在困難，從而影響正常的施工作業，施工安全性低。此外，普通的延時壓差滑套采用延時結構，其進液孔較小，容易造成堵塞，從而不易開啟，且延時壓差滑套還存在延時時間短，無法多次重復試壓等問題。

發明內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明旨在提供一種壓差滑套，其能夠在全井筒試完壓開啟，并能夠在壓差滑套的內筒遇阻情況下，繼續加壓開啟爆破片以打開壓差滑套的導流孔，從而形成流通通道。該壓差滑套能夠簡化施工作業步驟，降低施工成本，提高施工效率，其結構簡單，操作方便。

為此，根據本發明提出了一種壓差滑套，包括：外筒，所述外筒的側壁上設有若干導流孔；設置在所述外筒的內部且用于封閉所述導流孔的內筒，在所述內筒的側壁上設有能與所述導流孔對應的安裝孔；安裝在所述安裝孔內的爆破片；其中，其中，所述內筒的上端面的面積設置成大于下端面的面積，以使鉆井液能夠在所述內筒的軸向端面形成壓力差而給所述內筒提供向下的壓力，并使所述內筒在所述壓力達到第一預定壓力值后下行以打開所述導流孔，在所述壓力達到第二預定壓力值后使所述爆破片破裂而打開所述導流孔，所述第一預定壓力值小于所述第二預定壓力值。

在一個優選的實施例中，所述爆破片通過絲扣固定安裝在所述安裝孔內，且在所述爆破片與所述安裝孔之間設有密封件以形成密封。

在一個優選的實施例中，所述內筒的一端設有徑向向外延伸的環形凸臺以使所述內筒的上端面的面積大于下端面的面積，從而使所述外筒的兩端能夠在鉆井液的作用下形成壓力差。

在一個優選的實施例中，所述外筒的內表面設有徑向向內延伸的凸起部分，所述環形凸臺的外徑與所述外筒的內徑相同，所述凸起部分的內徑與所述內筒的外徑相同。

在一個優選的實施例中，所述環形凸臺的軸向延伸長度設置成小于所述凸起部分的軸向內端面到所述導流孔的軸向距離，以使所述內筒能夠完全打開所述導流孔。

在一個優選的實施例中，在所述內筒的外周表面且處于兩端端面的軸向內側分別設有第一密封槽，在所述第一密封槽內安裝有第一密封件以使所述內筒與所述外筒之間形成密封。

在一個優選的實施例中，所述外筒的兩端分別設有用于連接井下管柱的上接頭和下接頭，在所述上接頭和所述下接頭與所述外筒的連接面之間設有第二密封件，以使所述上接頭和下接頭與所述外筒之間形成密封。