[發明專利]逐級定向水力噴射分層壓裂管柱

在審

• 申請號: 202010464158.X
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111520112A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 趙三省;李同桂;高濤;李文霞;劉慎成;李有盛;張毅;趙繼業
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團西部鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114;E21B43/119;E21B43/26;E21B33/127;E21B34/06
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 周星瑩;湯潔

本發明涉及井下壓裂裝置技術領域，是一種逐級定向水力噴射分層壓裂管柱，其包括由上至下串接在連續油管上的水力錨、完井滑套、逐級壓裂總成、單流閥、篩管和導向頭，逐級壓裂總成包括至少兩個由上至下串接在一起的壓裂組件。本發明結構合理而緊湊，使用方便，通過設置第一滑套和第一剪釘，便于投球實現逐級開始座封；通過設置擴徑環槽，使下行的第一滑套下部徑向向外擴張，實現憋壓球繼續下落；通過在噴射器本體上設置不對稱分布的噴射孔，能夠實現在原壓裂縫網不同方位開啟新縫；通過設置第二滑套和第二剪釘，便于投球實現逐級打開噴射器本體上的噴射孔，具有穩定、易形成新縫和便于控制的特點。

技術領域

本發明涉及井下壓裂裝置技術領域，是一種逐級定向水力噴射分層壓裂管柱。

背景技術

水力噴射壓裂是目前一種重要的油氣井開發方式，集噴砂射孔、壓裂和隔離一體化，適用于多種井型的油氣井。在進行射孔壓裂過程中，需要使用封隔器對多個油氣層進行封隔，消除施工層之間的相互干擾和影響，確保壓裂砂液走向必定進入施工目的層，提高壓裂施工效果。目前，在進行分層壓裂作業時，需對不同油氣層在由下至上逐級壓裂過程中進行座封，無法通過現有封隔器實現逐級座封；另外，沿圓周均布的方式設置噴嘴的水力噴射器壓裂砂液噴射能量衰減很快，只能順著常規壓裂裂縫方向進入及延伸，無法產生新的縫網，并且一般施工2-3層就必須更換噴砂器。

發明內容

本發明提供了一種逐級定向水力噴射分層壓裂管柱，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有封隔器無法實現逐級座封的問題，以及進一步解決現有水力噴射器無法產生新的縫網的問題。

本發明的技術方案是通過以下措施來實現的：一種逐級定向水力噴射分層壓裂管柱包括由上至下串接在連續油管上的水力錨、完井滑套、逐級壓裂總成、單流閥、篩管和導向頭，逐級壓裂總成包括至少兩個由上至下串接在一起的壓裂組件，壓裂組件包括由上至下串接在一起的封隔器、跨隔油管、扶正器和噴射器，封隔器包括上接頭、中心管、下接頭、膠筒裝置和第一滑套，中心管上部外側固定安裝有上接頭，中心管下部外側固定安裝有下接頭，中心管中部外側安裝有進液能夠膨脹的膠筒總成，膠筒總成和中心管之間設有膨脹間隙，下接頭上部外側設有內外管通的進液孔，對應進液孔位置的下接頭內側通過第一剪釘固定安裝有下部徑向向內收縮的第一滑套，第一滑套上端位于進液孔上方，第一滑套下端位于進液孔下方，對應第一滑套下方位置的下接頭中部內側設有擴徑環槽；噴射器包括噴射器本體、噴嘴和第二滑套，噴射器本體內設有上下貫通的過流通道，噴射器本體外側沿圓周方向上下間隔分布有至少兩個能與過流通道連通的噴射孔，噴射孔內均固定安裝有噴嘴，過流通道內通過第二剪釘固定安裝有第二滑套，第二滑套上端位于最上方位置的噴射孔上方，第二滑套下端位于最下方位置的噴射孔下方。

下面是對上述發明技術方案的進一步優化或/和改進：

上述還可包括上固定總成、下浮動總成和限位組件，膠筒總成包括外膠筒、內膠筒和支撐條，中心管中部外側套裝有內膠筒，內膠筒外側沿圓周均布有至少兩個支撐條，支撐條上端與內膠筒上端外側對應位置固定安裝在一起，支撐條下端與內膠筒下端外側對應位置固定安裝在一起，內膠筒中部外側套裝有外膠筒，外膠筒中部內側與對應位置的支撐條中部外側均固定安裝在一起；內膠筒上端通過上固定總成與上接頭固定安裝在一起，內膠筒下端固定安裝有能沿下接頭上部外側軸向移動的下浮動總成，對應下浮動總成下方位置的下接頭中部外側固定安裝有限位組件。