CN103498656B - 隼槽式等通径多层压裂管柱 - Google Patents

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一种隼槽式等通径多层压裂管柱。主要解决现有多层压裂管柱节流效应明显和摩阻大的问题。其特征在于：管柱上由上至下依次串联连接有安全接头(1)、水力锚(2)、封隔器(3)、2个以上带套桥式导压喷砂封隔器(4)、无套桥式导压喷砂封隔器(5)以及丝堵(6)，带套桥式导压喷砂封隔器(4)内置有伞槽式滑套(7)，伞槽式滑套(7)内有隼翼式开关器。该隼槽式等通径多层压裂管柱具有减小节流损失和降低摩阻的特点。

Description

隼槽式等通径多层压裂管柱
技术领域
本发明涉及油田压裂所用的管柱，尤其是隼槽式等通径多层压裂管柱。
背景技术
在油田压裂领域，水力压裂技术作为油水井增产增注的重要措施已广泛应用于低渗透油层的开发，其压裂规模也在逐年提高。大规模缝网压裂对储层的产能和最终采收率的提高起到促进作用，相应的压裂施工要求也提高，要具有大排量、大液量、连续多段压裂的特点。而现有多层压裂管柱由于结构原因存在节流效应明显和摩阻大的问题，成为排量提升的“瓶颈”，所以采用常规多层压裂管柱无法满足大规模缝网压裂施工需要。
发明内容
为了解决现有多层压裂管柱节流效应明显和摩阻大的问题。本发明提供一种隼槽式等通径多层压裂管柱。该隼槽式等通径多层压裂管柱实现了大通道、等通径，具有减小节流损失和降低摩阻的特点。
本发明的技术方案是：该隼槽式等通径多层压裂管柱包括安全接头、水力锚、封隔器、带套桥式导压喷砂封隔器、无套桥式导压喷砂封隔器以及丝堵。管柱上由上至下依次串联连接有安全接头、水力锚、封隔器、2个以上带套桥式导压喷砂封隔器、无套桥式导压喷砂封隔器以及丝堵，带套桥式导压喷砂封隔器内置有伞槽式滑套，伞槽式滑套内有隼翼式开关器；
上述方案中的带套桥式导压喷砂封隔器包括上接头、下接头、滑套、导压主体、上胶筒座、隔环、中心管、胶筒、下胶筒座、限位环和环形挡环，中心管连接在下接头上端内，导压主体连接在中心管上端外，上接头连接在导压主体上端外，环形环形挡环连接在下接头外，限位环置于下接头环形阶台与环形挡环之间，下胶筒座下端连接在限位环外，胶筒下端置于下胶筒座内阶台上，胶筒上端置于上胶筒座内阶台下，隔环连接在上胶筒座内阶台上的导压主体上，上胶筒座上端与导压主体相连接，滑套通过剪切销钉连接在导压主体上部内，导压主体和滑套中部分别有相配的出砂孔，伞槽式滑套连接在滑套上端，喷咀内通过剪钉连接有底堵，喷咀外有3个伞键，伞键为上大下小圆锥形，喷咀置于伞槽式滑套内，伞槽式滑套内有与伞键配套的伞槽。
本发明具有如下有益效果：该隼槽式等通径多层压裂管柱由于采用管柱上由上至下依次串联连接有安全接头、水力锚、封隔器、2个以上带套桥式导压喷砂封隔器、无套桥式导压喷砂封隔器以及丝堵，带套桥式导压喷砂封隔器内置有伞槽式滑套，伞槽式滑套内有隼翼式开关器的结构。利用伞槽式滑套，实现大通道，可减少节流损失，提高施工排量，满足特低渗透扶杨油层压裂施工的需要，对难采储量的动用起到了重要作用。通过投隼翼式开关器实现坐压多层，提高时效，减轻工人劳动强度，满足压裂工艺需要。喷砂器和封隔器采用桥式连接，可减少沉砂距，有效降低砂卡事故率，简化隼翼式开关器结构，提高工作可靠性。所以说该隼槽式等通径多层压裂管柱实现了大通道、等通径，具有减小节流损失和降低摩阻的特点。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是带套桥式导压喷砂封隔器结构示意图；
附图3是无套桥式导压喷砂封隔器结构示意图；
附图4是隼翼式开关器结构示意图。
图中1-安全接头，2-水力锚，3-封隔器，4-带套桥式导压喷砂封隔器，5-无套桥式导压喷砂封隔器，6-丝堵，7-伞槽式滑套，8-底喷咀，9-上接头，10-下接头，11-滑套，12-导压主体，13-上胶筒座，14-隔环，15-中心管，16-胶筒，17-下胶筒座，18-限位环，19-环形挡环，20-喷咀，21-剪钉，22-底堵，23-伞键。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1所示，该隼槽式等通径多层压裂管柱包括安全接头1、水力锚2、封隔器3、带套桥式导压喷砂封隔器4、无套桥式导压喷砂封隔器5以及丝堵6。采用现有安全接头1、水力锚2、K344型号封隔器3和丝堵6，管柱上由上至下依次串联连接有安全接头1、水力锚2、封隔器3、2个以上带套桥式导压喷砂封隔器4，带套桥式导压喷砂封隔器4内置有伞槽式滑套7，伞槽式滑套7内有隼翼式开关器，末端带套桥式导压喷砂封隔器4下管柱上连接有无套桥式导压喷砂封隔器5，无套桥式导压喷砂封隔器5下管柱上连接有丝堵6。
所述的带套桥式导压喷砂封隔器4包括上接头9、下接头10、滑套11、导压主体12、上胶筒座13、隔环14、中心管15、胶筒16、下胶筒座17、限位环18和环形挡环19。中心管15连接在下接头10上端内，导压主体12连接在中心管15上端外，上接头9连接在导压主体12上端外，环形挡环19连接在下接头10外，限位环18置于下接头10环形阶台与环形挡环19之间，下胶筒座17下端连接在限位环18外，胶筒16下端置于下胶筒座17内阶台上，胶筒16上端置于上胶筒座13内阶台下，隔环14连接在上胶筒座13内阶台上的导压主体12上，上胶筒座13上端与导压主体12相连接，滑套11通过剪切销钉连接在导压主体12上部内，导压主体12和滑套11中部分别有相配的出砂孔，滑套11上端连接有伞槽式滑套7。
隼翼式开关器包括喷咀20、剪钉21、底堵22、伞键23。喷咀20内通过剪钉21连接有底堵22，喷咀20外有3个伞键23，伞键23为三角形，上大下小圆锥形，喷咀20置于伞槽式滑套7内，伞槽式滑套7内有与伞键23配套的伞槽。
所述的无套桥式导压喷砂封隔器5包括上接头9、下接头10、滑套11、导压主体12、上胶筒座13、隔环14、中心管15、胶筒16、下胶筒座17、限位环18和环形挡环19。中心管15连接在下接头10上端内，导压主体12连接在中心管15上端外，上接头9连接在导压主体12上端外，环形挡环19连接在下接头10外，限位环18置于下接头10环形阶台与环形挡环19之间，下胶筒座17下端连接在限位环18外，胶筒16下端置于下胶筒座17内阶台上，胶筒16上端置于上胶筒座13内阶台下，隔环14连接在上胶筒座13内阶台上的导压主体12上，上胶筒座13上端与导压主体12相连接，滑套11置于导压主体12上部内，导压主体12和滑套11中部分别有相配的出砂孔，滑套11上端连接有底喷咀8。
带套桥式导压喷砂封隔器4与无套桥式导压喷砂封隔器5的区别在于带套桥式导压喷砂封隔器4的滑套11上端连接有伞槽式滑套7，无套桥式导压喷砂封隔器5的滑套11上端连接有底喷咀8，其它结构都相同。
简述该隼槽式等通径多层压裂管柱工作原理：多层压裂施工时，管柱最下端为施工的第一层。当第一层压裂结束后，投隼翼式开关器，隼翼式开关器坐在伞槽式滑套7上。加压，滑套11下行，导压主体12上的出砂孔与滑套11上的出砂孔对正，出砂口打开；继续加压，底堵22脱开，封堵第一层压裂通道；同时，第二层压裂通道开启，即可压裂施工。依此类推，即可实现坐压多层压裂。
利用伞槽式滑套7实现大通、等通径，通过投隼翼式开关器实现坐压多层。其次，系列化隼翼式开关器，适应不同压裂工艺、不同排量的施工需要。最后，带套桥式导压喷砂封隔器4和无套桥式导压喷砂封隔器5中的喷砂器和封隔器采用桥式连接，其优点是减小沉砂距，有效降低砂卡事故率，简化结构，提高工作可靠性。带套桥式导压喷砂封隔器4就是内连接有伞槽式滑套，无套桥式导压喷砂封隔器5就是内没有连接有伞槽式滑套，且出砂口是打开的，
该隼槽式等通径多层压裂管柱采用隼槽式开关系统，通过隼槽宽度尺寸的变化，使喷砂器通径相同，内通径≥50mm，实现大通道，减小节流损失，可满足大排量、多段压裂施工需求。
创新点有以下三方面：
（一）隼槽式开关系统
通过全新结构设计，突破传统的阶梯式滑套结构，使喷砂器通径相同，实现大通道，满足大排量压裂施工的需要。由隼翼式开关器和伞槽式滑套7组成隼槽式开关系统，隼槽式开关系统的优点：减小节流损失，提高施工排量；提高工作效率，减轻工作劳动强度。
（二）系列化隼翼式开关器
隼翼式开关器的作用有打开滑套11、封堵下部通道、提供工作压差。形成系列化隼翼式开关器的作用：减少节流损失；适应不同压裂工艺、不同排量的施工要求，提供足够的工作压差，使封隔器3和水力锚2工作，保证施工顺利进行。
（三）带套桥式导压喷砂封隔器4和无套桥式导压喷砂封隔器5带套桥式导压喷砂封隔器4和无套桥式导压喷砂封隔器5中的喷砂器和封隔器均采用桥式连接，形成一体化结构的全通径导压喷砂封隔器，喷砂器和封隔器采用桥式连接的优点有以下几点：减小沉砂距，降低砂卡事故率；简化隼翼式开关器结构，提高工作可靠性；无死压区产生。

Claims (1)

1.一种隼槽式等通径多层压裂管柱，包括安全接头(1)、水力锚 (2)、封隔器(3)、带套桥式导压喷砂封隔器(4)、无套桥式导压喷砂封隔器(5)以及丝堵(6)，其特征在于：管柱上由上至下依次串联连接有安全接头(1)、水力锚 (2)、封隔器(3)、2个以上带套桥式导压喷砂封隔器(4)、无套桥式导压喷砂封隔器(5)以及丝堵(6)，带套桥式导压喷砂封隔器(4)内置有伞槽式滑套(7)，伞槽式滑套(7)内有隼翼式开关器；
所述的带套桥式导压喷砂封隔器(4)包括上接头(9)、下接头(10)、滑套(11)、导压主体(12)、上胶筒座(13)、隔环(14)、中心管(15)、胶筒(16)、下胶筒座(17)、限位环(18)和环形挡环(19)，中心管(15)连接在下接头(10)上端内，导压主体(12)连接在中心管(15)上端外，上接头(9)连接在导压主体(12)上端外，环形挡环(19)连接在下接头(10)外，限位环(18)置于下接头(10)环形阶台与环形挡环(19)之间，下胶筒座(17)下端连接在限位环(18)外，胶筒(16)下端置于下胶筒座(17)内阶台上，胶筒(16)上端置于上胶筒座(13)内阶台下，隔环(14)连接在上胶筒座(13)内阶台上的导压主体(12)上，上胶筒座(13)上端与导压主体(12)相连接，滑套(11)通过剪切销钉连接在导压主体(12)上部内，导压主体(12)和滑套(11)中部分别有相配的出砂孔，伞槽式滑套(7)连接在滑套(11)上端，喷咀(20)内通过剪钉(21)连接有底堵(22)，喷咀(20)外有3个伞键(23)，伞键(23)为上大下小圆锥形，喷咀(20)置于伞槽式滑套(7)内，伞槽式滑套(7)内有与伞键(23)配套的伞槽。
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