CN104100249A - 不限段数压裂的套管滑套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不限段数压裂的套管滑套，是为实现套管井不限段数压裂和可控开采而设计的。本套管滑套的中心管顶端连接压裂套管；中心管缩径管壁上设有上进液孔、喷砂孔和下进液孔，中心管缩径外壁上、下端分别连接上导向套和下导向套；外筒内壁设有周向台阶，外筒筒壁上设有销钉和压裂端口，外筒内壁上、下端分别连接上导向套和下导向套；中心管缩径外壁与外筒扩径内壁间设有套装中心管上的、由销钉固定的活塞。施工时，通过套管内压的变化推动活塞移动，实现套管滑套的反复开启与闭合，从而实现套管井不限段数的分段压裂和选择性开采。压裂后的井筒能保持全通径，特别有利于油气井后期作业。本套管滑套工具结构简单，可靠性高。

Description

不限段数压裂的套管滑套

技术领域

本发明涉及一种不限段数压裂的套管滑套，属于油气井压裂改造施工技术领域。

背景技术

目前，国内油田压裂套管滑套的开启方式主要为投球开启，即投球并泵送到球座处，提高压力剪断销钉，打开滑套。由于依次投入的钢球直径要逐级增大，因此受管径限制，只能完成有限段数的压裂改造。现有的无限段数的压裂滑套虽不再受钢球逐级增大的限制，但此井下工具结构复杂，可靠性还有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不限段数压裂的套管滑套，其能实现套管井不限段数的压裂，在油气井开采过程中，可反复开启与关闭。

本发明的具体技术内容如下：

本套管滑套阶梯形的中心管顶端连接压裂套管；中心管缩径管壁上设有上进液孔、喷砂孔和下进液孔，中心管缩径外壁上、下端分别连接上导向套和下导向套；外筒内壁设有周向台阶，外筒筒壁上设有销钉和压裂端口，外筒内壁上、下端分别连接上导向套和下导向套；中心管缩径外壁与外筒扩径内壁间设有套装中心管上的、由销钉固定的活塞。

中心管与上导向套配合面设有第一密封圈，与下导向套配合面设有第八密封圈；外筒与上导向套配合面设有第二密封圈，与下导向套配合面设有第七密封圈；活塞与中心管配合面设有位于喷砂孔上、下方的第四密封圈和第六密封圈，与外筒配合面设有位于压裂端口上、下方的第三密封圈和第五密封圈。

本发明不限段数压裂的套管滑套能实现套管井不限段数的分段压裂和选择性开采,压裂后的井筒保持全通径，特别有利于油气井的后期作业。本套管滑套工具结构简单，可靠性高。

附图说明

图1为不限段数压裂的套管滑套结构示意图。

图2为压裂时的不限段数压裂的套管滑套示意图。

图3为需要关闭本发明套管滑套时下入管柱示意图。

具体实施方式

实施例：

参照图1至3对本发明进一步说明：

本套管滑套包括中心管1、上导向套2、外筒3、第一密封圈4、第二密封圈5、销钉6、第三密封圈7、第四密封圈8、活塞9、第五密封圈10、第六密封圈11、第七密封圈12、第八密封圈13和下导向套17：

阶梯形的中心管1顶端螺纹连接压裂套管，中心管1缩径管壁上部设有四个上进液孔14和十个周向均布的、条形的喷砂孔15，并螺纹连接上导向套2；中心管1缩径管壁下部设有四个下进液孔16，并螺纹连接下导向套17；外筒3内壁设有周向台阶，外筒3筒壁上部设有四个销钉6和十个周向均布的压裂端口18，外筒3内壁上、下端分别螺纹连接上导向套2和下导向套17；中心管1缩径外壁与外筒3扩径内壁间设有套装中心管1的、由销钉6固定的活塞9。

中心管1与上导向套2配合面设有第一密封圈4，与下导向套17配合面设有第八密封圈13；外筒3与上导向套2配合面设有第二密封圈5，与下导向套17配合面设有第七密封圈12；活塞9与中心管1配合面设有位于喷砂孔15上、下端的第四密封圈8和第六密封圈11，与外筒3配合面设有位于压裂端口18上、下端的第三密封圈7和第五密封圈10。

施工时，压裂套管连接多个本套管滑套后下至油气井对应层位，水泥固井。压裂前，连续油管22自上而下依次连接喷砂器23、封隔工具20和定位器19下入到井内，通过定位器19校准深度后，使封隔工具坐封于对应本套管滑套上进液孔14和下进液孔16间的某一位置。地面关闭环空进液阀门，连续油管小排量泵注，使封隔工具上面套管内的压力缓慢升高，高压液体经上进液孔14到达活塞9上方。当压力升高到20MPa（具体数值可根据实际要求，通过更换不同材质的销钉6或变换销钉6的数量来调整）时，液压推动活塞9剪断销钉6，向下移动。当活塞9触到外筒3内壁台阶时停止下移，使喷砂孔15连通外筒3上的压裂端口18，高压液体突破压裂套管滑套外围的固井水泥环，进入地层。此时，连续油管泵注压力会降低，地面打开环空进液阀门，连续油管和油套环空同时泵注，实施该套管滑套对应层段的压裂。压裂完成后，封隔工具解封，连续油管上提封隔工具，坐封于上一个套管滑套上进液孔14和下进液孔16之间。重复以上步骤，完成所有层段的分段压裂，开始排液生产。

在生产过程中，如果发现某一层段出水，则以连续油管22自上而下依次连接定位器19、封隔工具20和带孔丝堵21，再次下入到对应压裂套管滑套处。封隔工具坐封于套管滑套上进液孔14和下进液孔16间的某一位置，连续油管泵注，液体从封隔工具下面的带孔丝堵喷出，使封隔工具下面套管内压力升高，高压液体通过下进液孔16到达活塞9下方，推动活塞9向上移动，使喷砂孔15与压裂端口18隔离，关闭套管滑套，从而阻止地层出水，实现选择性开采。

Claims (3)

1.一种不限段数压裂的套管滑套，其特征在于：

本套管滑套阶梯形的中心管(1)顶端连接压裂套管；中心管(1)缩径管壁上设有上进液孔(14)、喷砂孔(15)和下进液孔(16)，中心管(1)缩径外壁上、下端分别连接上导向套(2)和下导向套(17)；外筒(3)内壁设有周向台阶，外筒(3)筒壁上设有销钉(6)和压裂端口(18)，外筒(3)内壁上、下端分别连接上导向套(2)和下导向套(17)；中心管(1)缩径外壁与外筒(3)扩径内壁间设有套装中心管(1)上的、由销钉(6)固定的活塞(9)；

中心管(1)与上导向套(2)配合面设有第一密封圈(4)，与下导向套(17)配合面设有第八密封圈(13)；外筒(3)与上导向套(2)配合面设有第二密封圈(5)，与下导向套(17)配合面设有第七密封圈(12)；活塞(9)与中心管(1)配合面设有位于喷砂孔(15)上、下方的第四密封圈(8)和第六密封圈(11)，与外筒(3)配合面设有位于压裂端口(18)上、下方的第三密封圈(7)和第五密封圈(10)。

2.根据权利要求1所述的不限段数压裂的套管滑套，其特征在于中心管(1)顶端螺纹连接压裂套管，中心管(1)上部设有周向均布的四个上进液孔(14)和十个喷砂孔(15)，并螺纹连接上导向套(2)；中心管(1)下部设有四个下进液孔(16)，并螺纹连接下导向套(17)。

3.根据权利要求1所述的不限段数压裂的套管滑套，其特征在于外筒(3)筒壁上部设有周向均布的四个销钉(6)和十个压裂端口(18)，外筒(3)内壁上、下端分别螺纹连接上导向套(2)和下导向套(17)。