[發(fā)明專利]一種不限級全通徑油氣井分段壓裂滑套

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011020677.3
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN114427420A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李常友;劉玉國;朱瑛輝;田玉剛;呂瑋;姜廣彬;董建國
• 申請（專利權(quán)）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勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/14;E21B34/14
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢熑喂?37107
• 代理人: 周京蘭

本發(fā)明公開的是一種不限級全通徑油氣井分段壓裂滑套，本發(fā)明包括外筒和內(nèi)筒，外筒中設(shè)有壓裂孔；將內(nèi)筒安裝在外筒內(nèi)，內(nèi)筒上部的棘爪卡在外筒的棘爪鎖槽中，內(nèi)筒鎖環(huán)卡在內(nèi)筒與壓裂孔關(guān)閉槽之間；上擋環(huán)與上鎖筒連接后安裝在外筒內(nèi)的上擋環(huán)限位密封臺階上方且在上鎖筒與上擋環(huán)限位密封臺階之間還裝有復(fù)位彈簧，上鎖筒將棘爪卡?。挥蜌饩侄螇毫鸦籽b配完成后的最小內(nèi)通徑與完井管柱的內(nèi)通徑一致。本發(fā)明通用性強，與其配合使用的專用開關(guān)工具既可采用機械式裝置由管柱下入井內(nèi)，也可采用液壓式裝置通過泵送下井，都可實現(xiàn)對本滑套的打開，施工方式靈活選擇，便于對施工周期及成本的控制，具有顯著的使用效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油工業(yè)中的油氣井的分段壓裂工具，特別涉及一種不限級全通徑油氣井分段壓裂滑套。

背景技術(shù)

近年來，在油氣井中進行多級分段壓裂已發(fā)展為非常規(guī)油氣藏有效開發(fā)的主要手段，而壓裂滑套又是多級分段壓裂施工的核心工具，是影響油氣藏壓裂分段數(shù)量的關(guān)鍵所在。目前，國內(nèi)常用的投球滑套能實現(xiàn)的級數(shù)受限，分段數(shù)有限，導(dǎo)致裂縫未波及區(qū)域多，存在資源開發(fā)上的浪費；而國外采用的泵送橋塞、連油拖動壓裂等技術(shù)可滿足分段的級數(shù)要求，但存在壓裂施工不連續(xù)、作業(yè)時間長、需動管柱作業(yè)等缺陷。因而導(dǎo)致技術(shù)研發(fā)向不分級全通徑壓裂滑套的方向發(fā)展。

現(xiàn)有的技術(shù)類的文章，如：《全通徑無級滑套研制及應(yīng)用》、《全通徑可控無限級滑套完井工具的研究》等文章中，均記載了不分級滑套研發(fā)及使用的成功案例。目前，現(xiàn)有不分級滑套依據(jù)其開關(guān)驅(qū)動力的來源大體可以分為三類：

第一類為機械式，如《安置可控閥的裸眼分段壓裂完井管柱及液控開關(guān)管柱》（ZL201110291724.2）等，控制滑套的專用開關(guān)裝置的驅(qū)動力由與其連接的管柱提供；

第二類為液壓式，如《全通徑多級鑰匙開關(guān)式壓裂滑套》（ZL201710023475 .6）和《一種機械或液壓觸發(fā)無限級分段改造滑套裝置》（ZL201510251490.7）等，控制滑套的專用開關(guān)裝置的驅(qū)動力為液壓，專用開關(guān)裝置通過液壓泵入井下，到位后地面打壓開啟滑套；

第三類為電控式，如《一種無限級全通徑壓裂滑套》（ZL201710361755 .8）和《一種電控液力驅(qū)動的井下壓裂滑套》（ZL 201711492234 .2）等，控制滑套的專用開關(guān)的驅(qū)動力來源于電力，或是電力驅(qū)動的小電機，或是由電力引爆的爆炸物等方式。

上述三類滑套各有各的特點：

機械式滑套的特點是所用的專用開關(guān)裝置和預(yù)制滑套比較簡單，施工工藝簡單，對操作人員要求低，專用開關(guān)裝置由作業(yè)管柱下入并控制和起出，不需鉆磨或自溶，不受井身軌跡限制。雖然壓裂工具成本較低，但因其需要通過管柱下入，因此施工耗時較長；

液壓式滑套的特點是專用開關(guān)裝置和預(yù)制滑套相對于機械式滑套復(fù)雜，施工工藝簡單，對操作人員要求低，專用開關(guān)裝置通過液壓泵入，起出則需下管柱逐個撈出、逐個鉆磨或逐個自溶，受井身軌跡的限制較大，施工耗時主要看后期對專用開關(guān)裝置的處理方式，采用逐個打撈及鉆磨的液壓式滑套的耗時較長，采用自溶的液壓式滑套的工具成本較高、但工藝耗時較短；

電控式滑套的特點是專用開關(guān)裝置和預(yù)制滑套比較復(fù)雜，對工具要求較高，工藝比較復(fù)雜，對操作人員要求高，專用開關(guān)工具通過地面電纜或井下蓄電池供電，動力源由井下微型芯片或地面發(fā)出的電訊號或者脈沖信號控制，受井身軌跡限制大小與其電源下入方式有關(guān)，其中類似機械式依托管柱下入和起出的電控式滑套的工藝耗時較長，受井身軌跡限制較小；類似液壓式下入的電控式滑套的工藝耗時和施工成本主要看后期對專用開關(guān)裝置的處理方式，采用逐個打撈及鉆磨處理的電控式滑套的耗時較長，采用自溶材料處理的電控式滑套的工具成本較高。

上述幾種滑套在與具體施工工藝優(yōu)選后和特定的專用開關(guān)裝置配合都可實現(xiàn)全通徑無限級選擇性分段壓裂施工，但因預(yù)制滑套結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致對應(yīng)的專用開關(guān)裝置和分段壓裂工藝不同，最終反映在施工的周期及可靠性和工具成本上。若選擇適合施工周期短的滑套，工具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工具成本往往很高；若選擇工具結(jié)構(gòu)簡單且成本較低的滑套，其施工周期往往又很長。很難找到既能減少施工周期又能降低施工成本的合適滑套，長此以往不利于低滲透油藏的開發(fā)推廣。