CN105696972B - 一种耐冲蚀滑套 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐冲蚀滑套,包括:第一内筒、第二内筒、占位环以及耐冲蚀结构;第一内筒的内部具有第一台阶,第二内筒的外部具有第二台阶,第一内筒的端部与第二内筒的第二台阶抵接,第一内筒的第一台阶与第二内筒的端部形成有间隔,所述间隔内嵌设有占位环,并且所述第二内筒的端部表面的上游设有所述耐冲蚀结构,耐冲蚀结构的内径小于占位环的内径。本发明通过在内筒内部采用耐冲蚀环或在关键部位涂覆耐冲蚀材料,使得当高速携砂流体经过内筒凹槽时,对耐冲蚀环或第二内筒的端部表面上所涂覆的耐冲蚀材料进行剧烈冲刷,不会破坏内筒内部所形成的用于与开启工具配合连接的凹槽,由此可显著提高该凹槽承载面的抗冲蚀性,进而确保工具性能可靠。
Description
技术领域
本发明涉及油气开发及防磨减磨领域,特别涉及一种耐冲蚀滑套。
背景技术
在石油天然气开发中,特别是在酸化、压裂、测试、投产等过程中经常使用到一些井下工具,如封隔器、滑套等。其中,滑套是油气井完井作业储层改造中常用的一种重要井下工具,用于沟通油套环空,为实现储层改造和油气渗出提供通道。
通常,滑套由上接头、下接头以及带有导流孔的外筒和可在外筒内部滑动的内套组成。其中有一种典型的滑套结构为具有多个投球级差的滑套,然而由于在储层改造压裂施工过程中,需要将大量携带砂量的压裂液通过滑套高速注入到地层中,滑套会遭受高速携砂液的反复冲蚀,尤其是当分段级数多时,位于最上方的滑套遭受的冲蚀最严重。对于承载面为内凹槽形式的滑套,凹槽结构是遭受冲蚀破坏最为严重的部位,且一旦被冲蚀破坏将直接影响开启工具与滑套的准确配对,造成滑套开启不顺利,丢失产层,带来巨大的经济损失。
为了解决这个问题,现有的含这类结构的滑套大多采用高强度合金钢加工而成,尽管如此,经过大排量高砂量冲蚀后滑套依然容易被破坏。再者,由于受滑套内孔空间尺寸限制,常规整体表面强化处理技术也无法对其内表面进行特殊耐磨化处理。
有鉴于此,发明出一种能够有效耐冲蚀的滑套,是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种耐冲蚀滑套,即使被大排量高砂量冲蚀后,滑套依然能保持完好,不会破坏内筒内部所形成的用于与开启工具配合连接的凹槽,结构的可靠性较高。
为达上述目的,本发明提供一种耐冲蚀滑套,其包括:第一内筒、第二内筒、占位环以及耐冲蚀结构;所述第一内筒的内部具有第一台阶,所述第二内筒的外部具有第二台阶,第一内筒的端部与第二内筒的第二台阶抵接,第一内筒的第一台阶与第二内筒的端部形成有间隔,所述间隔内嵌设有占位环,并且所述第二内筒的端部设有所述耐冲蚀结构,耐冲蚀结构的内径小于占位环的内径。
所述的耐冲蚀滑套,其中,所述耐冲蚀结构为耐冲蚀环,并且所述耐冲蚀环与占位环并排嵌设于所述间隔内。
所述的耐冲蚀滑套,其中,所述耐冲蚀结构为涂覆于第二内筒的端部表面的耐冲蚀材料。
所述的耐冲蚀滑套,其中,所述第一内筒的内径也小于占位环的内径。
所述的耐冲蚀滑套,其中,所述第一内筒与第二内筒为过盈配合。
所述的耐冲蚀滑套,其中,所述第一内筒与第二内筒通过螺纹连接。
所述的耐冲蚀滑套,其中,所述第一内筒与第二内筒之间设有密封圈。
所述的耐冲蚀滑套,其中,所述第一内筒与第二内筒采用螺纹胶粘结。
所述的耐冲蚀滑套,其中,相互抵接的第一内筒的端部与第二内筒的第二台阶处通过焊接连接。
所述的耐冲蚀滑套,其中,所述耐冲蚀结构所使用的耐冲蚀材料为硬质合金或金刚石镀层。
本发明的有益效果是:通过在内筒内部采用耐冲蚀环或在关键部位涂覆耐冲蚀材料,显著提高其抵抗高速携砂流体经过内筒凹槽(占位环所处的位置)时所形成的冲蚀效应,从而提高工具使用性能,延长工具使用寿命。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1是本发明第一实施例的结构示意图;
图2是本发明第二实施例的结构示意图;
图3是本发明第三实施例的结构示意图;
图4是本发明在工作过程中的结构示意图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
第一实施例
首先请如图1所示,是本发明第一实施例的结构示意图。本发明所提供的耐冲蚀滑套主要包括:第一内筒1、第二内筒2、占位环3以及耐冲蚀环4。其中,所述第一内筒1的内部具有第一台阶11,第二内筒2的外部具有第二台阶21,第一内筒1的端部12与第二内筒2的第二台阶21抵接,并且第一内筒1与第二内筒2为过盈配合,并在相互抵接的第一内筒1的端部与第二内筒2的第二台阶21处进行焊接,从而形成高强高密封性能的焊缝5。
所述第二内筒2的端部与第一内筒1的第一台阶11具有间隔,所述间隔内并排嵌设有占位环3以及耐冲蚀环4。优选地,所述耐冲蚀环4的内径小于占位环3的内径,并且所述第一内筒1的内径也小于占位环3的内径,换言之,耐冲蚀环4的内表面高于占位环3的内表面,且第一内筒1的内表面也高于占位环3的内表面,这样设计使得当高速携砂流体经过内筒凹槽时,会在凹槽形成高速涡流,从而首先对耐冲蚀环4进行剧烈冲刷,而不至于破坏占位环3,也就不会破坏内筒内部所形成的用于与开启工具配合连接的凹槽。
第二实施例
请如图2所示,是本发明第二实施例的结构示意图。第二实施例与第一实施例的不同之处在于第一内筒1与第二内筒4的连接方式。其中,第一内筒1与第二内筒4的连接部位具有相互配合的螺纹结构6,并在相互抵接的第一内筒1的端部与第二内筒4的第二台阶21处进行焊接,从而形成高强高密封性能的焊缝5。这样便于安装,而且密封性能好。
第三实施例
请如图3所示,是本发明第三实施例的结构示意图。第三实施例与第二实施例的不同之处在于在第一内筒1与第二内筒4之间还设有密封圈7,进一步加强密封效果。
第四实施例
图中未示出第四实施例,第四实施例与第一实施例的不同之处在于第一内筒1与第二内筒2是采用螺纹胶粘结后,再在相互抵接的第一内筒1的端部与第二内筒2的第二台阶21处进行焊接,从而形成高强高密封性能的焊缝5。这样便于安装,而且密封性能好。
第五实施例
图中也未示出第五实施例,第五实施例与前四个实施例的不同之处在于,取消了耐冲蚀环4,而是对第二内筒2的端部表面进行强化处理,将耐冲蚀材料涂覆于第二内筒2的端部表面上,此外占位环3嵌设于所述第二内筒2的端部与第一内筒1的第一台阶11之间所具有的间隔。省略了耐冲蚀环4,使得本发明的耐冲蚀滑套的装配更为简便,而依然可以达到理想的耐冲蚀效果。
原则上来说,由于内筒内部的凹槽最易磨损的部位就是第二内筒2的端部表面,因为该部位最易受到高速涡流的冲刷,因此只要是在第二内筒2的端部表面的上游设置耐冲蚀结构即可避免磨损内筒内部的凹槽。其中,所谓的“上游”即表示由第二内筒2朝向第一内筒1的方向。
所述的耐冲蚀环4所使用的耐冲蚀材料可以是硬质合金或金刚石镀层等,但不以此为限。
本发明的工作原理是:
如图4所示,当高速携砂流体经过内筒凹槽(占位环3所处的位置)时,会在凹槽形成高速涡流,从而对耐冲蚀环4或第二内筒的端部表面上所涂覆的耐冲蚀材料进行剧烈冲刷,而不至于破坏占位环3,也就不会破坏内筒内部所形成的用于与开启工具配合连接的凹槽。
综上所述,本发明的有益效果是:
通过在内筒内部采用耐冲蚀环或在关键部位涂覆耐冲蚀材料,显著提高其抵抗高速携砂流体经过内筒凹槽(占位环所处的位置)时所形成的冲蚀效应,从而提高工具使用性能,延长工具使用寿命。
相关技术术语的名词解释虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种耐冲蚀滑套,其特征在于,包括:第一内筒、第二内筒、占位环以及耐冲蚀结构;所述第一内筒的内部具有第一台阶,所述第二内筒的外部具有第二台阶,第一内筒的端部与第二内筒的第二台阶抵接,第一内筒的第一台阶与第二内筒的端部形成有间隔,所述间隔内嵌设有占位环,并且所述第二内筒的端部设有所述耐冲蚀结构,耐冲蚀结构的内径小于占位环的内径。
2.根据权利要求1所述的耐冲蚀滑套,其特征在于,所述耐冲蚀结构为耐冲蚀环,并且所述耐冲蚀环与占位环并排嵌设于所述间隔内。
3.根据权利要求1所述的耐冲蚀滑套,其特征在于,所述耐冲蚀结构为涂覆于第二内筒的端部表面的耐冲蚀材料。
4.根据权利要求1所述的耐冲蚀滑套,其特征在于,所述第一内筒的内径也小于占位环的内径。
5.根据权利要求1所述的耐冲蚀滑套,其特征在于,所述第一内筒与第二内筒为过盈配合。
6.根据权利要求1所述的耐冲蚀滑套,其特征在于,所述第一内筒与第二内筒通过螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的耐冲蚀滑套,其特征在于,所述第一内筒与第二内筒之间设有密封圈。
8.根据权利要求1所述的耐冲蚀滑套,其特征在于,所述第一内筒与第二内筒采用螺纹胶粘结。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的耐冲蚀滑套,其特征在于,相互抵接的第一内筒的端部与第二内筒的第二台阶处通过焊接连接。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的耐冲蚀滑套,其特征在于,所述耐冲蚀结构所使用的材料为硬质合金或金刚石镀层。
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Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |