[發(fā)明專利]一種液壓動(dòng)力總成和水力噴砂割縫壓裂管柱

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011101143.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN112127837A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉輝;任澤;張懷智;桑曙東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華鼎鴻基石油工程技術(shù)（北京）有限公司
• 主分類號(hào): E21B34/10
• 分類號(hào): E21B34/10;E21B43/114
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬;韓嫚嫚

本發(fā)明公開了一種液壓動(dòng)力總成和水力噴砂割縫壓裂管柱，所述液壓動(dòng)力總成包括內(nèi)外套設(shè)的活塞內(nèi)管和液壓缸筒(403)，當(dāng)該活塞內(nèi)管內(nèi)的流體壓力比液壓缸筒(403)外的流體壓力大5MPa以上時(shí)，該活塞內(nèi)管能夠相對(duì)于液壓缸筒(403)以1.5mm/min?2.0mm/min的速度向下移動(dòng)，當(dāng)油套壓力平衡時(shí)，該活塞內(nèi)管能夠迅速恢復(fù)至初始位置。該液壓動(dòng)力總成和水力噴砂割縫壓裂管柱具有壓裂效率高、工具可靠性高、水力割縫不會(huì)影響水泥環(huán)的密封性、水力割縫將近井地帶的徑向滲流變成徑向和垂向的雙向滲流，顯著降低滲流阻力、并且能夠清理地層，消除表皮傷害、適應(yīng)高溫環(huán)境、便于操作、安全環(huán)保、施工風(fēng)險(xiǎn)低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的是一種液壓動(dòng)力總成，還是一種含有該液壓動(dòng)力總成的水力噴砂割縫壓裂管柱。

背景技術(shù)

在石油開采的過程中，當(dāng)遇到異常高溫高壓低孔低滲油藏時(shí)，井型以大斜度井、水平井為主要生產(chǎn)井，投產(chǎn)前必須進(jìn)行分段壓裂，套管固井一般為機(jī)械式分段壓裂，這種壓裂方式能為提高儲(chǔ)層的導(dǎo)流能力、增加開采井的產(chǎn)量或注入井的注入量做出了貢獻(xiàn)，但也同時(shí)存在著如下的不足：

無論是采用機(jī)械分層還是傳統(tǒng)的水力噴射工藝，噴砂器相對(duì)套管的位置都是固定的，壓裂后裂縫形式單一，無法產(chǎn)生復(fù)雜縫網(wǎng)，導(dǎo)流能力相對(duì)較弱。

發(fā)明內(nèi)容

為了在井下套管上開出線形縫隙，本發(fā)明提供了一種液壓動(dòng)力總成和水力噴砂割縫壓裂管柱，該液壓動(dòng)力總成和水力噴砂割縫壓裂管柱具有壓裂效率高、工具可靠性高、水力割縫不會(huì)影響水泥環(huán)的密封性、水力割縫將近井地帶的徑向滲流變成徑向和垂向的雙向滲流，增加近井壓降漏斗，顯著降低滲流阻力、并且能夠清理地層，消除表皮傷害、適應(yīng)高溫環(huán)境、便于操作、安全環(huán)保、施工風(fēng)險(xiǎn)低等優(yōu)點(diǎn)，可作為油田開采石油和天然氣的壓裂工具。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種液壓動(dòng)力總成，包括內(nèi)外套設(shè)的活塞內(nèi)管和液壓缸筒，該活塞內(nèi)管與液壓缸筒之間形成環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔含有上下設(shè)置的上密封空腔和下密封空腔，上密封空腔內(nèi)含有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧能夠給該活塞內(nèi)管提供回復(fù)力，上密封空腔和下密封空腔之間設(shè)有毛細(xì)閥，該毛細(xì)閥內(nèi)含有過流通道，上密封空腔通過過流通道與下密封空腔連通，當(dāng)該活塞內(nèi)管內(nèi)的流體壓力比液壓缸筒外的流體壓力大5MPa以上時(shí)，該活塞內(nèi)管能夠相對(duì)于液壓缸筒以1.5mm/min-2.0mm/min的速度向下移動(dòng)。

所述毛細(xì)閥套設(shè)于所述活塞內(nèi)管與液壓缸筒之間，所述毛細(xì)閥含有內(nèi)外套設(shè)的閥芯和閥座，閥芯的外工作面與閥座的內(nèi)工作面匹配連接，外工作面和內(nèi)工作面均為研磨密封面。

過流通道位于外工作面，或者過流通道位于內(nèi)工作面，或者過流通道位于外工作面和內(nèi)工作面。

外工作面和內(nèi)工作面均為錐形面，過流通道位于外工作面，過流通道相對(duì)于閥芯的直徑方向傾斜設(shè)置，過流通道的斷面面積為5×10^-3mm²-6×10^-3mm²。

該活塞內(nèi)管含有上下固定連接的活塞堵頭和活塞連接管，閥芯與活塞連接管密封連接，閥座與液壓缸筒密封連接，活塞連接管與閥座之間形成下密封空腔。

液壓缸筒的內(nèi)表面設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)，環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)徑大于活塞連接管的外徑，閥芯位于環(huán)形凸臺(tái)的下方，閥芯與環(huán)形凸臺(tái)之間設(shè)有扶正彈簧，扶正彈簧的上端與環(huán)形凸臺(tái)抵接，扶正彈簧的下端與閥芯抵接。

復(fù)位彈簧的上端與活塞堵頭抵接，復(fù)位彈簧的下端與環(huán)形凸臺(tái)抵接，所述環(huán)形空腔內(nèi)含有液壓油，當(dāng)復(fù)位彈簧使該活塞內(nèi)管向上移動(dòng)的過程中，閥芯能夠脫離閥座。

閥座的下端位于液壓缸筒的下端外，活塞連接管的下端外連接有下接頭，閥座與下接頭之間套設(shè)有防轉(zhuǎn)接頭，防轉(zhuǎn)接頭能夠防止下接頭自轉(zhuǎn)。