CN104912535B - 一种段内多簇压裂滑套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种段内多簇压裂滑套，其包括外筒，喷嘴、滑套、节流筒、球座、卡簧、下接头等。喷嘴胶结安装于外筒上；滑套装于外筒内，通过剪切销钉联接，用滑套密封圈密封；球座安装于滑套中部球座孔处；卡簧安装装于滑套尾部；节流筒安装于滑套内，通过联接销钉与滑套固定；下接头与外筒采用螺纹联接，通过防脱销钉固定，下接头密封圈密封。这种段内多簇压裂滑套，通过球座缩、扩径，实现开滑套、过球的动作。一球能开启多个。可实现裸眼水平井段内多簇压裂，有效增大水平井泄油面积，提高初始产量和最终采收率；同时外筒上节流压裂孔设计，可定点开启裂缝，减少近井地带应力（钻井等引起）的影响，增加分压几率，进一步改善压裂效果。

Description

一种段内多簇压裂滑套

技术领域

本发明有关于一种投球滑套，尤其有关于一种对低渗透裸眼水平井进行段内多簇压裂的滑套，具体是一种段内多簇压裂滑套。

背景技术

研究表明，对于低渗透油、气田水平井，由于受到储层条件、注采井网、压裂工艺等多重限制，通过单一增加缝长增产效果并不明显，常规压裂工艺改造难以实现该类油气藏的商业价值。对于此类井需进行“体积压裂”，即在形成一条或多条主缝的同时，通过分段多簇压裂、高排量、大液量、低粘液体等技术的应用，形成裂缝网络系统，增加泄流面积，改变渗流性质，能提高初始产量和最终采收率。

目前，裸眼水平井主要采用“裸眼封隔器+逐级投球滑套”压裂管柱进行分段压裂，每级投球滑套对应井下一改造层。滑套间级差式设计，内通径自下而上由小变大，由于受井口、井筒、施工管柱和工具设计尺寸的限制，改造级数有限，且逐级缩小的管径具有影响施工规模、改造效果、后期生产及作业工具下入的问题。

因此，有必要提供一种新的投球滑套，来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种段内多簇压裂滑套，通过投入一球开启段内各簇的全部段内多簇压裂滑套，保证了段内可较大施工排量多簇同时压裂，同时压裂孔处安装易冲蚀喷嘴设计可定点开启裂缝，分压成功率高，能够满足低渗透油、气田裸眼水平井改造需要。

为此，本发明提供了一种段内多簇压裂滑套，包括外筒和下接头，外筒下端外螺纹与下接头上端内螺纹旋接，外筒的筒壁上设置有多个喷嘴，外筒内装有滑套，剪切销钉穿过外筒和滑套将两者固定；滑套中部安装有球座，所述的滑套内侧设置有节流筒，连接销钉依次穿过滑套和节流筒将两者固定，节流筒的底端作用于球座上；所述的下接头内部设置有滑套扩径段；

所述的球座由多块独立的滑动块组成，滑套中部周向分布有多个镂空球座孔，多块滑动块分别位于多个镂空球座孔中，可在镂空球座孔中沿滑套径向滑动。

所述的外筒内侧上部设置有滑套上限位台，滑套上端抵触在滑套上限位台上。

所述的滑套外壁下部设置有卡簧槽，卡簧槽内安装有卡簧；所述的下接头内部的滑套扩径段下端设置有卡簧释放槽。

所述的下接头内设置有滑套下限位台，滑套下限位台位于卡簧释放槽下部。

所述的镂空球座孔有八个，呈周向均布在滑套中部；所述的球座由八块独立的滑块构成，八块独立的滑块分别位于八个镂空球座孔中，并且滑块的厚度大于镂空球座孔的深度。

所述的滑套外壁上部与外筒内壁之间设置有滑套密封圈；所述的外筒与下接头的连接部位设置有下接头密封圈。

所述的外筒与下接头旋接部位安装有防脱销钉。

所述的喷嘴采用胶粘安装的方式装在外筒上。

本发明的有益效果：

本发明的这种段内多簇压裂滑套，用于裸眼封隔器工艺对裸眼水平井井下多个改造层进行段内多簇压裂作业时，两改造段之间通过遇水封隔器封隔，各改造段内依据簇数将多个同一规格的段内多簇压裂滑套串联，每段一球打开段内各簇的全部段内多簇压裂滑套，段内各簇同时压裂，形成的孔道和裂缝增大了水平井泄油面积，同时压裂孔处安装易冲蚀喷嘴设计，可定点开启裂缝，减少近井地带应力（钻井等引起）的影响，增加分压几率，从而达到改善压裂效果，提高了水平井的开发效益的目的。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明整体结构剖面示意图。

图2是本发明中的球座初始安装在滑套上的示意图。

附图标记说明：1、外筒；2、喷嘴；3、滑套；4、节流筒；5、球座；6、卡簧；7、下接头；8、剪切销钉；9、连接销钉；10、防脱销钉；11、滑套密封圈；12、下接头密封圈；13、滑套扩径段；14、镂空球座孔；15、滑套上限位台；16、卡簧槽；17、卡簧释放槽；18、滑套下限位台；19、密封球；20、中心孔。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种段内多簇压裂滑套，如图1所示，包括外筒1和下接头7，外筒1下端外螺纹与下接头7上端内螺纹旋接，外筒1的筒壁上设置有多个喷嘴2，外筒1内装有滑套3，剪切销钉8穿过外筒1和滑套3将两者固定；滑套3中部安装有球座5，所述的滑套3内侧设置有节流筒4，连接销钉9依次穿过滑套3和节流筒4将两者固定，节流筒4的底端作用于球座5上；所述的下接头7内部设置有滑套扩径段13；

球座5由多块独立的滑动块组成，滑套3中部周向分布有多个镂空球座孔14，多块滑动块分别位于多个镂空球座孔14中，可在镂空球座孔14中沿滑套3径向滑动。

首先，按照本实施例的这种结构进行组装，则外筒1和下接头7中心会形成中心孔20，此时段内多簇压裂滑套处于未开启状态，然后将段内多簇压裂滑套接入完井管柱下入所在位置。

自井口投入一个密封球19，水力泵送密封球19至段内多簇压裂滑套的中心孔20内，进入节流筒4坐在球座5上，当段内多簇压裂滑套的中心孔20内的液体排量增大时，密封球19受液体压力的作用将轴向向下移动，挤压球座5，推滑套3下行，当中心孔液达到一定数值时，滑套3与外筒1之间的剪切销钉8会被剪断，滑套3在液压的作用下轴向向下移动，随即带动节流筒4、球座5同下行，待球座5运行到下接头7内的滑套扩径段13处，组成球座5的多块滑动块分别径向滑动，球座5开始张开，待球座5全部进入滑套扩径段13，球座5完全张开，完全张开的球座5内径大于密封球19外径，此时密封球19通过球座5，本级滑套打开，密封球19进入下一簇段，同理依次打该段内其它簇段内多簇压裂滑套。

外筒1上端压裂孔全部露出，对段内各簇进行压裂作业的压裂液先经喷嘴2注入，定点开启裂缝，后喷嘴2经冲蚀脱落，压裂液经压裂孔大排量注入井下各簇地层。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例中，外筒1内侧上部设置有滑套上限位台15，滑套3上端抵触在滑套上限位台15上。下接头7内设置有滑套下限位台18，滑套下限位台18位于卡簧释放槽17下部。

滑套3外壁下部设置有卡簧槽16，卡簧槽16内安装有卡簧6；所述的下接头7内部的滑套扩径段13下端设置有卡簧释放槽17。

滑套上限位台15和滑套下限位台18限制了滑套3的运动范围，当滑套3向下运动到滑套下限位台18位置的时候，卡簧槽16内安装的卡簧6此时展开，进入卡簧释放槽17，这样卡簧6就将滑套3固定住，不能继续向下运动，完成本段作业。

实施例3：

如图2所示，结合图1，本实施例中，镂空球座孔14有八个，呈周向均布在滑套3中部；球座5由八块独立的滑块构成，八块独立的滑块分别位于八个镂空球座孔14中，并且滑块的厚度大于镂空球座孔14的深度。

在初始位置的时候，八块独立的滑块靠近外筒1的一端抵住外筒1的内侧，则位于内部另一端会超出滑套3侧最内侧，此时如果有密封球19下来的话，会被球座5直接卡住，使得密封球19坐在球座5上，当滑套3向下运动，滑块靠近外筒1的一端进入滑套扩径段13后，会沿滑套3径向方向向外移动，相当于球座5开始展开，展开后组成球座5的八个独立的滑块内段组成的圆形的直径大于密封球19的直径，则密封球19会通过球座5下行。

滑套3外壁上部与外筒1内壁之间设置有滑套密封圈11；所述的外筒1与下接头7的连接部位设置有下接头密封圈12，滑套密封圈11和接头密封圈12保障设备各部件连接部位不受井下液体的侵蚀和摩擦阻碍。

外筒1与下接头7旋接部位安装有防脱销钉10，防脱销钉10可防止外筒1与下接头7在设备运行中振动脱扣。

喷嘴2采用胶粘安装的方式装在外筒1上，压裂液先经喷嘴2注入，定点开启裂缝，胶粘安装的方式不会很紧，一定压力下，喷嘴2经冲蚀脱落，压裂液经压裂孔大排量注入井下各簇地层。

综上所述，本发明的作业过程如下：

当需要段内多簇压裂滑套进行多簇压裂作业时，首先，如图1所示将所需段内多簇压裂滑套组装起来，此时段内多簇压裂滑套处于未开启状态，然后将段内多簇压裂滑套接入完井管柱下入所在位置。

当需要开启某段内多个段内多簇压裂滑套进行压裂作业时，自井口投入一个密封球19，水力泵送密封球19至段内多簇压裂滑套的中心孔20内，并坐在节流筒4上，当段内多簇压裂滑套的中心孔20内的液体排量增大时，密封球19受液体压力的作用将轴向向下移动，挤压球座5，推滑套3下行，当中心孔20液达到一定数值时，将剪断滑套3与外筒1之间的剪切销钉8，滑套3在液压的作用下轴向向下移动，随即带动节流筒4、球座5、卡簧6一同下行，球座5运行到下接头7内，滑套扩径段13开始张开，待球座5全部进入，球座5完全张开，内径大于密封19外径，密封球19即可通过球座5，落入下一级段内多簇压裂滑套，本级滑套3打开，压裂孔全部露出，喷嘴2起作用。卡簧6进入下接头7下端卡簧释放槽17处扩径，滑套3被卡簧6固定，滑套3继续向下移动至滑套下限位台18处停止下行。本层球下落，同理依次打该段内其它簇段内多簇压裂滑套，坐于下段小径滑套内，封堵已改造层，通过向各簇段内多簇压裂滑套中心孔20内加砂，对本段多簇改造位置同时进行压裂作业。

本发明这种段内多簇压裂滑套用于裸眼封隔器工艺对裸眼水平井井下多个改造层进行段内多簇压裂作业时，两改造段之间通过遇水封隔器封隔，各改造段内依据簇数将多个同一规格的段内多簇压裂滑套串联，每段一球打开段内各簇的段内多簇压裂滑套，段内各簇同时压裂，形成的孔道和裂缝增大了水平井泄油面积，同时压裂孔处安装易冲蚀喷嘴设计，可定点开启裂缝，减少近井地带应力（钻井等引起）的影响，增加分压几率，从而达到改善压裂效果，提高了水平井的开发效益的目的。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种段内多簇压裂滑套，包括外筒（1）和下接头（7），外筒（1）下端外螺纹与下接头（7）上端内螺纹旋接，外筒（1）的筒壁上设置有多个喷嘴（2），其特征在于：外筒（1）内装有滑套（3），剪切销钉（8）穿过外筒（1）和滑套（3）将两者固定；滑套（3）中部安装有球座（5），所述的滑套（3）内侧设置有节流筒（4），连接销钉（9）依次穿过滑套（3）和节流筒（4）将两者固定，节流筒（4）的底端作用于球座（5）上；所述的下接头（7）内部设置有滑套扩径段（13）；

所述的球座（5）由多块独立的滑动块组成，滑套（3）中部周向分布有多个镂空球座孔（14），多块滑动块分别位于多个镂空球座孔（14）中，可在镂空球座孔（14）中沿滑套（3）径向滑动。

2.如权利要求 1所述的段内多簇压裂滑套，其特征在于：所述的外筒（1）内侧上部设置有滑套上限位台（15），滑套（3）上端抵触在滑套上限位台（15）上。

3.如权利要求 1或2所述的段内多簇压裂滑套，其特征在于：所述的滑套（3）外壁下部设置有卡簧槽（16），卡簧槽（16）内安装有卡簧（6）；所述的下接头（7）内部的滑套扩径段（13）下端设置有卡簧释放槽（17）。

4.如权利要求 3所述的段内多簇压裂滑套，其特征在于：所述的下接头（7）内设置有滑套下限位台（18），滑套下限位台（18）位于卡簧释放槽（17）下部。

5.如权利要求 1所述的段内多簇压裂滑套，其特征在于：所述的镂空球座孔（14）有八个，呈周向均布在滑套（3）中部；所述的球座（5）由八块独立的滑块构成，八块独立的滑块分别位于八个镂空球座孔（14）中，并且滑块的厚度大于镂空球座孔（14）的深度。

6.如权利要求 1所述的段内多簇压裂滑套，其特征在于：所述的滑套（3）外壁上部与外筒（1）内壁之间设置有滑套密封圈（11）；所述的外筒（1）与下接头（7）的旋接部位设置有下接头密封圈（12）。

7.如权利要求 1或6所述的段内多簇压裂滑套，其特征在于：所述的外筒（1）与下接头（7）旋接部位安装有防脱销钉（10）。

8.如权利要求 1所述的段内多簇压裂滑套，其特征在于：所述的喷嘴（2）采用胶粘安装的方式装在外筒（1）上。