[發明專利]容錯性強的低成本壓裂完井組件

在審

• 申請號: 202210671162.2
• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號: CN114961687A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 沈建華;劉巍;朱繼東;童姜兵;沈俊哲
• 申請（專利權）人: 江蘇康帕斯油氣工程有限公司
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;E21B34/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種容錯性強的低成本壓裂完井組件，其特征在于：包括滑套組件和開關器，所述滑套組件包括外筒和設置在外筒內的滑套；滑套上部為球座部，球座部內側為圓錐面或球面；外筒上部設有噴砂孔，外筒和滑套間通過銷釘固定；所述開關器包括筒體和用于打開滑套的彈性卡環，彈性卡環上設有用于為彈性卡環提供收縮空間的缺口，筒體外側由上到下均勻加工有若干環狀凹槽，彈性卡環通過環狀凹槽卡止在筒體上，彈性卡環在松弛狀態下外徑大于其所對應的滑套的最小內徑，內徑大于筒體外徑；彈性卡環在收縮狀態下直徑下小于其所對應的滑套的最小內徑；

所述彈性卡環外側下部為卡止面，卡止面為直徑由上到下逐漸減小的圓錐面或球面，卡止面與球座部相適配；彈性卡環內壁上沿豎向均勻加工有若干個U型通道，U型通道包括上部的上水平通道和下部的下水平通道，以及連接上水平通道和下水平通道的垂直通道，上水平通道內設有上卡止滑塊，下水平通道內設有下卡止滑塊，垂直通道內設有中卡止滑塊，上卡止滑塊內端為向下的斜面，上卡止滑塊外端設有卡止板，卡止板通過帶有扭力彈簧的鉸鏈與上卡止滑塊外端連接；卡止板與下卡止滑塊處于同一平面，在鉸鏈的作用下，卡止板僅可向上翻轉；所述中卡止滑塊上端為斜面，中卡止滑塊下端與下卡止滑塊內端連接，下卡止滑塊外端上設有可伸縮頭，可伸縮頭外端為向下的斜面；上卡止滑塊內端的斜面與中卡止滑塊的上端斜面相抵，下水平通道的高度不小于環狀凹槽的間距，下水平通道內設有用于使下卡止滑塊向上抬升的彈簧；

所述上卡止滑塊的卡止板的端部伸入到一個環狀凹槽內且與該環狀凹槽的底部相抵；可伸縮頭伸入到上卡止滑塊下側的相鄰環狀凹槽內，且與所在環狀凹槽的上側面相抵，從而對彈性卡環起到限位固定的效果。

2.根據權利要求1所述的容錯性強的低成本壓裂完井組件，其特征在于，彈性卡環在經過滑套時，卡止面先與球座部相接觸；彈性卡環受滑套擠壓變形而直徑縮小，從而得以通過滑套，彈性卡環直徑縮小時，上卡止滑塊受擠壓而向上水平通道的內側移動，迫使中卡止滑塊和下卡止滑塊下移，下卡止滑塊下移時，可伸縮頭逐漸收縮，下卡止滑塊繼續下移直至可伸縮頭在下側相鄰的環狀凹槽內重新伸出；彈性卡環在通過滑套后恢復松弛狀態，此時由于上卡止滑塊和下卡止滑塊之間的距離較大，在彈簧的作用下，彈性卡環下移，同時上卡止滑塊的卡止板被迫向上翻起直至進入到下一個環狀凹槽后復位，此時上卡止滑塊、中卡止滑塊、下卡止滑塊在彈簧的作用下復位，從而使彈性卡環向下爬動一個環狀凹槽的距離；

所述筒體下端設有環狀的終止部，終止部的外徑與彈性卡環松弛時的內徑相適應，當彈性卡環移動至最下端的環狀凹槽時，彈性卡環的下端內側與終止部卡止，彈性卡環不再能夠縮小，此時彈性卡環被滑套的球座部卡止密封，從而對該滑套形成封堵，憋壓后銷釘斷裂，噴砂孔打開。

3.根據權利要求2所述的容錯性強的低成本壓裂完井組件，其特征在于，所述滑套組件具有數量與環狀凹槽的數量相適配的多組，同一組滑套組件的滑套最小內徑相同；不同組的滑套組件按照滑套最小內徑沿油井通道由上到下降序布置。

4.根據權利要求3所述的容錯性強的低成本壓裂完井組件，其特征在于，每組所述滑套組件具有一組與之相適應的開關器，一組開關器的數量與相應組的滑套組件數量相同，且同一組開關器的彈性卡環外徑相同，同一組開關器的上卡止滑塊和終止部之間的距離由上到下升序排列；開關器在經過其他組的滑套組件時順利通過，彈性卡環位置不發生改變，在經過本組的滑套組件時，每經過一個滑套組件，彈性卡環就向下移動一個環狀凹槽的位置；壓裂操作時，先投入上卡止滑塊和終止部之間的距離最大的開關器，開關器達到該組滑套組件中最下端的滑套組件并打開；每一個開關器對應到達并開啟一個相應的滑套組件。

5.根據權利要求1所述的容錯性強的低成本壓裂完井組件，其特征在于，所述外筒下部內壁設有限位卡槽，滑套下部外壁上設有與限位卡槽相適配的限位凸起；初始狀態下，滑套將噴砂孔封堵，開關器打開滑套時，銷釘斷裂，滑套下移，噴砂孔打開，限位凸起卡止在限位卡槽內形成固定。

6.根據權利要求1所述的容錯性強的低成本壓裂完井組件，其特征在于，所述缺口為S型。