[發明專利]一種井下管柱和用于開啟滑套開關的液壓式開啟工具

在審

• 申請號: 202010762370.4
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN114059963A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 趙效鋒;曹海燕;吳坤琪;吳信榮;董愛粉;王選奎;鄧小偉;趙國瑜
• 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中原油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B34/14
• 分類號: E21B34/14;E21B23/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 賈東東

本發明涉及一種井下管柱和用于開啟滑套開關的液壓式開啟工具，井下管柱中所有滑套開關的環形定位槽的上下槽寬尺寸由上向下的依次增大，液壓式開啟工具包括：內管組件、提掛鎖舌、內縮彈性件、定位凸臺及外伸彈性件，向定位凸臺施加驅使其外伸的彈性作用力，定位凸臺具有設定的上下寬度尺寸，在連續油管將液壓式開啟工具下放過程中，當定位凸臺外伸以與相應滑套開關上的環形定位槽定位插配時，表示液壓式開啟工具下放到位。在下放過程中，液壓式開啟工具的定位凸臺因為尺寸問題，在未下到位之前，會一直受擠壓，直到遇到與選定滑套開關的環形定位槽，兩者卡配，表明液壓式開啟工具下放到位，從而可精準開啟選定的滑套開關，保證開啟準確性。

技術領域

本發明屬于油氣田井下作業工具領域，具體涉及一種井下管柱和用于開啟滑套開關的液壓式開啟工具。

背景技術

可重復開關的滑套是分段完井水平井實現分段改造、分層開采的核心工具之一,主要由外套、內滑套、下接頭及鎖住外套和內滑套的鎖環組成，油氣流通道設置在外套的管壁上，內滑套可在滑套開關工具的驅動下相對外套移動，從而打開或關閉外套上的油氣流通道。油氣井生產過程中，對已關閉的開采層可使用配套的滑套開啟工具來打開滑套，能夠實現對指定開采層的滑套在重復關閉后實施重復開啟，滿足油氣藏各個開采時期分層開采的需求。

實際上，現有技術中的滑套結構很多，基本上都包括外套和內滑套，內滑套可在上下滑動過程中控制外套上的油氣流通道啟閉，在內滑套上通常設置環槽結構以供滑套開關工件適配，在內滑套和外套之間會設置彈性鎖定結構，以在內滑套移動至開啟位和關閉位時將內滑套和外套鎖固在一起，不同的滑套結構會采用不同的彈性鎖定結構，例如在授權公告號為CN105672946B的中國發明專利中公開的彈力限位式全通徑開關滑套中，其實現內筒和外筒鎖定的彈性鎖定結構采用的弓形限位彈片，弓形限位彈片上的凸起與不同的卡槽配合以將內筒鎖止固定在開啟位、關閉位，在授權公告號為CN105696975B的中國發明專利中公開的開關滑套中，則是通過錨爪式限位彈片作為彈性鎖定結構來實現的，通過錨爪式限位彈片上的錨爪與外筒上的不同卡槽配合，將內筒鎖固在開啟位、關閉位，也有如授權公告號為CN203035159U的中國實用新型專利中公開的滑套開關，其包括定位鎖套和內部的滑動套，定位鎖套上設有通孔，滑動套通過滑動以控制通孔的啟閉，在滑動套上固定連接有滑動短節，滑動短節上沿軸向設置縫隙，相鄰縫隙之間形成具有彈性的鋼條，通過鋼條的彈性變形作用，將滑動短節上的凸臺嵌入定位鎖套內壁的不同凹槽內，以控制滑動套處于開啟位、關閉位。

上述列舉的幾類現有的滑套開關在使用時，都需要下入相應的驅動工具以驅動內滑套在開啟位和關閉位之間往復移動。現有的液壓式滑套開關工具需下入到兩級滑套之間，管內加壓使驅動件突出，然后拖動管柱使開關工具的驅動件定位并驅動滑套開啟，如授權公告號為CN103573240B的中國發明專利中公開的液壓式壓裂滑套開關工具，主要包括設有上、下凸肩、中心孔和徑向傳壓孔的芯軸、連接在芯軸上的上、下接頭、上、下限位套、上、下壓管、套接在芯軸上、下凸肩之間的撈片、設在接頭和壓管間的彈簧及撈片彈簧等，需要打開滑套時，將本開關工具上、下兩端顛倒與油管連接下入井內，管內加壓，高壓液體從芯軸的徑向傳壓孔進入分別推動上壓管沿芯軸上移、下壓管沿芯軸下移，壓縮上彈簧至上限位套，壓縮下彈簧至下限位套，為撈片讓出空間，此時，撈片在撈片彈簧的作用下徑向外伸，下放管柱，直至撈片下至滑套芯子的預留槽位置處，撈片在撈片彈簧的作用下繼續徑向外伸彈入到滑套芯子的預留槽內，撈片外壁徑向凹槽的直端面與滑套芯子預留槽直端面扣緊，繼續下放管柱，使滑套芯子下移直至油氣流端口露出溝通油氣層。

由于該開關工具通過管內加壓使撈片伸出然后下放管柱來定位要開啟的滑套，所以其必須下入到井筒內指定開啟的滑套和上一級滑套之間，如果井筒內存在多級滑套，尤其是在水平井段存在多級滑套，當滑套之間的間距較小且下入深度較深時，很難準確預測滑套開關工具輸送管柱的彈性伸長或縮短的變形量，所以可能會造成誤操作下入到其它滑套之間導致不能準確開啟指定的滑套。