CN103089227B - 大通径免钻分段压裂完井滑套装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大通径免钻分段压裂完井滑套装置，该装置由上接头(1)、滑套本体(3)、卡簧(4)、外滑套(6)、内滑套(8)、钢球(10)、限位套(11)、下接头(12)组成，其中，该上接头(1)与滑套本体(3)螺纹连接；该外滑套(6)与滑套本体(3)通过剪切销钉(7)固定连接；该卡簧(4)嵌于外滑套(6)上部；内滑套(8)通过锁块(9)与外滑套(6)相连；内滑套(8)下部与限位套(11)螺纹连接；钢球(10)置于内滑套(8)内；下接头(12)与滑套本体(3)螺纹连接。该装置通过逐级投球依次打开完井滑套装置分段压裂；措施改造时，使投球落在内滑套内，利用滑套间牙崁依次连接将其送入井底。

Description

大通径免钻分段压裂完井滑套装置

技术领域

本发明涉及一种油气开采井下分段压裂装置，特别涉及一种大通径免钻分段压裂完井滑套装置。

背景技术

近几年，国内石油气供应不足的矛盾越来越突出，石油可采、易采储量不断减少，勘探开发正向深层、非常规隐蔽油藏发展，地层越来越复杂，层间差异大，多数储层在完井过程中需要压裂改造，压裂改造成为解决层间矛盾、提高油层动用程度、挖掘层间潜力最有效的措施，其核心配套工具即是完井压裂滑套。目前各油田石油、天然气井转层压裂改造管柱使用的滑套大致分为压差滑套和投球滑套，压差滑套是通过内滑套的面积差实现开启喷砂孔，而投球滑套是通过投球或胶塞实现开启喷砂孔。存在的问题是在完成压裂施工后，钢球或胶塞与球座留在滑套内，不能返排出地面，滑套内通径变小，从而使完井管柱内通径成梯度变化，钢球或胶塞与球座在管柱内形成阻挡，若遇出砂出水情况，不能下入卡堵水、防砂等后期作业管柱，钢球或胶塞与球座钻除困难，影响正常生产。

发明内容

为克服上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种大通径免钻分段压裂完井滑套装置，解决油气井转层压裂时使用的滑套在投产后钢球或球座留在滑套内、滑套内通径小、不能返出地面、钻除困难的难题。

为解决上述技术问题，本发明大通径免钻分段压裂完井滑套装置由上接头l、滑套本体3、卡簧4、外滑套6、内滑套8、钢球10、限位套11、下接头12组成，其中，上述上接头l与滑套本体3螺纹连接；上述外滑套6与滑套本体3通过剪切销钉7固定连接；上述卡簧4嵌于外滑套6上部；内滑套8通过锁块9与外滑套6相连；内滑套8下部与限位套11螺纹连接；钢球10置于内滑套8内；下接头12与滑套本体3螺纹连接。

销钉2限定上接头l与滑套本体3螺纹连接。销钉2限定下接头12与滑套本体3螺纹连接。

上述滑套本体3筒壁上均布六至十个环形对称的长方形喷砂孔13。

上述外滑套6下部、内滑套8上部、限位套11下部、下接头12上部均为牙崁结构，所有牙崁的突起部分均对正。

上述上接头l、外滑套6、内滑套8、下接头12均有密封槽，密封槽内均安置密封件5。上述密封件5为高弹性橡胶。

上述内滑套8内部为锥面倒角。

上述滑套本体3内壁中部有卡簧槽14，卡簧4置于卡簧槽14内，上述滑套本体3内壁下部有锁块槽15，锁块9置于锁块槽15内。

采用内外滑套上部与投球配套、下部与限位套牙崁配合的组合方式，即可满足非常规储层、低压低渗储层完井管柱分段压裂的需求，在放喷投产后通过下入专用配套工具一次性将投球与内滑套送入井底，实现完井管柱免钻大通径的功能，可有效防止压裂作业时因误操作导致关闭喷砂口；可一次性实现完井管柱大通径生产；工艺简单、便于操作；避免投产后出砂出水措施作业困难的问题，缩短施工周期，降低生产成本。该装置解决转层压裂后钢球或胶塞与球座留在滑套内、滑套内通径变小成梯度变化、钢球或胶塞与球座在管柱内形成阻挡钻除困难的难题。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1为本发明大通径免钻分段压裂完井滑套装置的结构示意图；

图2为本发明大通径免钻分段压裂完井滑套装置压裂作业时的结构示意图；

图3为本发明大通径免钻分段压裂完井滑套装置通径后的结构示意图。

具体实施方式

如图l所示，本发明大通径免钻分段压裂完井滑套装置由上接头l、滑套本体3、卡簧4、外滑套6、内滑套8、钢球10、限位套11、下接头12组成，其中，上述上接头l与滑套本体3螺纹连接；上述外滑套6与滑套本体3通过剪切销钉7固定连接；上述卡簧4嵌于外滑套6上部；内滑套8通过锁块9与外滑套6相连；内滑套8下部与限位套11螺纹连接；钢球10置于内滑套8内；下接头12与滑套本体3螺纹连接。

销钉2限定上接头l与滑套本体3螺纹连接。销钉2限定下接头12与滑套本体3螺纹连接。

上述滑套本体3筒壁上均布六至十个环形对称的长方形喷砂孔13。

上述外滑套6下部、内滑套8上部、限位套11下部、下接头12上部均为牙崁结构，所有牙崁的突起部分均对正。

上述上接头l、外滑套6、内滑套8、下接头12均有密封槽，密封槽内均安置密封件5。上述密封件5为高弹性橡胶。

上述内滑套8内部为锥面倒角。

上述滑套本体3内壁中部有卡簧槽14，卡簧4置于卡簧槽14内，上述滑套本体3内壁下部有锁块槽15，锁块9置于锁块槽15内。

如图2所示，在与多层压裂管柱配合应用时，上接头l与压裂完井管串连接，下连接头12与下部管串、球座或封隔器相连，将整个管柱下入井内。投置钢球10作用在内滑套8内部的锥面倒角上，从而形成密封。对管柱加压，内滑套8通过锁块9连接带动外滑套6共同对剪切销钉7加压，直至剪切销钉7断裂，内滑套8与外滑套6在锁块9的连接作用下共同向下运动，露出滑套本体3上的喷砂孔13，为压裂液或油气提供流动通道。此时卡簧4嵌入滑套本体3上的卡簧槽14内，卡簧4撑开，防止误操作使外滑套6回行挡住喷砂孔13。外滑套6下部的牙崁凸起部分与下接头12上部的牙崁凸起部分对接，以保证外滑套6与内滑套8依旧可以通过锁块9连接在一起。此后可以进行压裂等一系列作业。

如图3所示，压裂作业完成后需要打通管柱内径时，下入专用工具与内滑套8连接，通过旋转专用工具使外滑套6与下接头12错位，外滑套6下部的牙崁凸起部分插入下接头12上部牙崁的凹陷部分，此时锁块9落入滑套本体3下部内壁上的锁块槽15中，内滑套8脱离外滑套6，内滑套8携带钢球10、限位套11下行，实现管柱通径的目的。

当有多个大通径免钻分段压裂完井滑套装置工作时，通过专用工具使第一个大通径免钻分段压裂完井滑套装置的内滑套8携带钢球10、限位套11下行，实现管柱通径；之后继续下行，限位套11下部的牙崁与第二个大通径免钻分段压裂完井滑套装置的内滑套8上部牙崁相啮合，通过旋转带动第二个大通径免钻分段压裂完井滑套装置的内滑套8、钢球10、限位套11下行，实现第二层管柱通径。以此类推逐个打通所有管柱内径，实现完井管柱大通径免钻分段压裂的目的。

Claims (8)

1.一种大通径免钻分段压裂完井滑套装置，由上接头(1)、滑套本体(3)、卡簧(4)、外滑套(6)、内滑套(8)、钢球(10)、限位套(11)、下接头(12)组成，其特征是：所述上接头(1)与所述滑套本体(3)螺纹连接；所述外滑套(6)与所述滑套本体(3)通过剪切销钉(7)固定连接；所述卡簧(4)嵌于外滑套(6)上部；内滑套(8)通过锁块(9)与外滑套(6)相连；内滑套(8)下部与限位套(11)螺纹连接；钢球(10)置于内滑套(8)内；下接头(12)与滑套本体(3)螺纹连接；所述外滑套(6)下部、内滑套(8)上部、限位套(11)下部、下接头(12)上部均为牙崁结构，所有牙崁的突起部分均对正。

2.根据权利要求l所述的滑套装置，其特征是：销钉(2)限定上接头(1)与滑套本体(3)螺纹连接。

3.根据权利要求l所述的滑套装置，其特征是：销钉(2)限定下接头(12)与滑套本体(3)螺纹连接。

4.根据权利要求l到3任意一项所述的滑套装置，其特征是：所述滑套本体(3)筒壁上均布六至十个环形对称的长方形喷砂孔(13)。

5.根据权利要求l到3任意一项所述的滑套装置，其特征是：所述上接头(1)、外滑套(6)、内滑套(8)、下接头(12)均有密封槽，密封槽内均安置密封件(5)。

6.根据权利要求5所述的滑套装置，其特征是：所述密封件(5)为高弹性橡胶。

7.根据权利要求l所述的滑套装置，其特征是：所述内滑套(8)内部为锥面倒角。

8.根据权利要求l所述的滑套装置，其特征是：所述滑套本体(3)内壁中部有卡簧槽(14)，卡簧(4)置于卡簧槽(14)内，所述滑套本体(3)内壁下部有锁块槽(15)，锁块(9)置于锁块槽(15)内。