CN105696975B - 一种弹力限位式全通径开关滑套 - Google Patents

一种弹力限位式全通径开关滑套 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种弹力限位式全通径开关滑套，包括：上接头、下接头、外筒、内筒、锚爪式限位弹片以及剪切销钉；所述上接头和下接头分别连接于外筒的两端，所述内筒通过剪切销钉锁定在外筒内部；所述外筒上设有导流孔；所述内筒的下游连接有锚爪式限位弹片，所述锚爪式限位弹片设有锚爪，所述锚爪能够卡入到外筒内侧对应设置的第一卡槽或第二卡槽中，使得内筒封闭或打开所述导流孔。本发明通过在外筒和内筒之间设置锚爪式限位弹片，并且所述外筒上设有对应的卡槽，而能够实现通过投入开滑套工具来开启滑套并锁定在所需的位置上，后期根据需要采用连续油管带配套开关工具进行关闭及重复开启作业，因而具有便于施工、使用灵活等优点。

Description

一种弹力限位式全通径开关滑套
技术领域
本发明涉及石油天然气完井与储层改造技术领域，特别涉及一种弹力限位式全通径开关滑套。
背景技术
压裂是提高油气井产能的重要技术手段，然而目前常规的压裂滑套并不具备反复开关功能。例如在已经授权的实用新型CN 202125389 U中，其公开了一种选择性开关滑套组件，其中，滑套开启后可下入关闭工具进行关闭，但不能反复开关，这大大制约了滑套的可利用性，而且不利于控制成本。
因此，为了降低成本，对于本领域技术人员而言设计出一种能够反复开关的滑套，是亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够反复开启的弹力限位式全通径开关滑套。
为达上述目的，本发明提供一种弹力限位式全通径开关滑套，其包括：上接头、下接头、外筒、内筒、锚爪式限位弹片以及剪切销钉；
所述上接头和下接头分别连接于外筒的两端，所述内筒通过剪切销钉预锁定在外筒内部；
所述外筒上设有导流孔；
所述内筒的下端连接有锚爪式限位弹片，所述锚爪式限位弹片设有锚爪，所述锚爪能够卡入到外筒内侧对应设置的第一卡槽或第二卡槽中，使得内筒在封闭或打开所述导流孔时能够得到固定。
所述的弹力限位式全通径开关滑套，其中，所述第一卡槽更接近上接头，所述第二卡槽更接近下接头，其中第一卡槽更接近上接头的侧壁逐渐向上接头的方向倾斜，并且第一卡槽更接近下接头的侧壁垂直于外筒的内表面；第二卡槽更接近下接头的侧壁是逐渐向下接头的方向倾斜，并且第二卡槽更接近上接头的侧壁垂直于外筒的内表面。
所述的弹力限位式全通径开关滑套，其中，所述内筒上还连接有开关锁定环。
所述的弹力限位式全通径开关滑套，其中，所述开关锁定环内设有用于滑套关闭/打开工具的槽。
所述的弹力限位式全通径开关滑套，其中，所述开关锁定环与内筒之间通过C形环连接。
所述的弹力限位式全通径开关滑套，其中，所述开关锁定环与内筒之间通过螺纹连接。
所述的弹力限位式全通径开关滑套，其中，所述开关锁定环的下游固定连接有保护套，所述保护套将锚爪式限位弹片包围，并且保护套远离开关锁定环的一端与外筒的内壁滑动接触。
所述的弹力限位式全通径开关滑套，其中，所述保护套与外筒之间设置第五密封圈。
所述的弹力限位式全通径开关滑套，其中，所述上接头与外筒之间安装第一密封圈，并且所述下接头与外筒之间安装第二密封圈。
所述的弹力限位式全通径开关滑套，其中，所述外筒与内筒之间、导流孔的上游和下游分别设有第三密封圈和第四密封圈。
综上所述，本发明的有益效果是：通过在外筒和内筒之间设置锚爪式限位弹片，并且所述外筒上设有对应的卡槽，而能够实现通过投入开滑套工具来开启滑套并锁定在所需的位置上，后期根据需要采用连续油管带配套开关工具进行关闭及重复开启作业，因而具有便于施工、使用灵活等优点，对缩短作业周期、降低作业成本、便于油气井后期管理具有重要的现实意义。
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是内筒封闭外筒上的导流孔的结构示意图；
图2是内筒打开外筒上的导流孔的结构示意图。
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。
首先请如图1所示，其为内筒封闭外筒上的导流孔的结构示意图，主要包括：上接头1、下接头2、外筒3、内筒4、锚爪式限位弹片5、开关锁定环6、C形环7、剪切销钉8以及保护套9。
其中，所述上接头1、下接头2分别连接于外筒3的两端。优选的是，上接头1可与外筒3螺纹连接，并且下接头2也可与外筒3螺纹连接，以便于安装及拆卸。然而，上接头1、下接头2与外筒3之间的连接方式并不限于上述的螺纹连接，其它可拆卸或不可拆卸的连接方式都适用于本发明。
为了确保上接头1与外筒3的密封效果，可以在上接头1与外筒3之间安装第一密封圈11。同样地，为了确保下接头2与外筒3的密封效果，可以在下接头2与外筒3之间安装第二密封圈12。所述外筒3上设有导流孔30，导流孔30能够将外筒3的内、外贯通。
所述内筒4通过剪切销钉8预锁定在外筒3内部指定位置，并且在初始状态下，所述内筒4封闭所述导流孔30。此外，为了确保内筒5封闭导流孔30的密封效果，外筒3与内筒4之间、导流孔30的上游和下游分别设有第三密封圈13和第四密封圈14。需要说明的是，无论第四密封圈14位于剪切销钉8的上游或下游，均可实现对导流孔30的密封，具体可出于简化工艺步骤的目的进行设计。
所述内筒4上还连接有开关锁定环6，开关锁定环6内设有用于滑套关闭/打开工具的槽61。其中，所述开关锁定环6与内筒4可以采用多种连接方式，例如可以在开关锁定环6与内筒4之间设置C形环7，或者螺纹连接，或其他连接方式。
需要说明的是，开关锁定环6也可以省略，而与开滑套工具对应的槽61可以设置在内筒4内壁上的任意位置，从而精简结构，更便于加工。
特别是，所述内筒4的下端连接有锚爪式限位弹片5。所述锚爪式限位弹片5具有周向分布的多个锚爪51，用于卡入到外筒3内侧对应设置的卡槽内。所述卡槽的数量为两个，定义距离上接头1更近的卡槽为第一卡槽31，而距离下接头2更近的卡槽为第二卡槽32，当锚爪式限位弹片5的锚爪51卡入到第一卡槽31中时，所述内筒4恰好封闭外筒3上的导流孔30；当锚爪式限位弹片5的锚爪51卡入到第二卡槽32中时，所述内筒4恰好打开外筒3上的导流孔30。
优选的是，第一卡槽31更接近上接头1的侧壁是逐渐向上接头1的方向倾斜的，而第一卡槽31更接近下接头2的侧壁是几乎垂直于外筒3的内表面的，这样设计的原因是当锚爪式限位弹片5的锚爪51卡入到第一卡槽31时，内筒4更倾向于向上接头1的方向移动，而不会向下接头2的方向移动，因而能够确保内筒4保持在封闭外筒3上的导流孔30的状态。出于同样的目的，第二卡槽32更接近下接头2的侧壁是逐渐向下接头2的方向倾斜的，而第二卡槽32更接近上接头1的侧壁是几乎垂直于外筒3的内表面的，因而当锚爪式限位弹片5的锚爪51卡入到第二卡槽32时，内筒4更倾向于向下接头2的方向移动，而不会向下接头1的方向移动，故能够确保内筒4保持住打开外筒3上的导流孔30的状态。
此外，在开关锁定环6的下游固定连接有保护套9，所述保护套9将锚爪式限位弹片5包围，并且保护套9远离开关锁定环6的一端与外筒3的内壁滑动接触，并且为了确保保护套9与外筒3的密封关系，可在二者之间增设第五密封件15。保护套的作用是确保锚爪式限位弹片5不被井下液体侵蚀，不易导致锚爪式限位弹片5失效。
本发明的工作原理是：
滑套压裂施工结束后，由于剪切销钉8被剪断，因此内筒4连同开关锁定环6一同下入到底部，且锚爪式限位弹片5的锚爪51卡入到第二卡槽32中。
此时，如果需要关闭滑套，可通过连续油管连接滑套关闭工具并下入到该滑套位置，滑套关闭工具定位齿与开关锁定环6内的槽61卡定，通过上提连续油管带动滑套内筒组件(包括C形环7、开关锁定环6、内筒4、锚爪式限位弹片5)整体移动，直到内筒4完全密封外筒3上的导流孔30为止，此时锚爪式限位弹片5再次弹开进入到外筒3的第一卡槽31中，锁定住内筒组件。
滑套需再次打开时，下入通过连续油管下入滑套打开工具，滑套打开工具定位齿与开关锁定环6内的槽61卡定，通过继续下放连续油管带动滑套内筒组件(包括C形环7、开关锁定环6、内筒4、锚爪式限位弹片5)整体移动，直到内筒4移动到完全露出外筒3上的导流孔30为止，此时锚爪式限位弹片5再次弹开进入到第二卡槽32内，锁定住内筒组件。
综上所述，本发明的有益效果是：通过在外筒3和内筒4之间设置锚爪式限位弹片5，并且所述外筒3上设有对应的卡槽(31、32)，而能够实现通过投入开滑套工具来开启滑套并锁定在所需的位置上，后期根据需要采用连续油管带配套开关工具进行关闭及重复开启作业，因而具有便于施工、使用灵活等优点，对缩短作业周期、降低作业成本、便于油气井后期管理具有重要的现实意义。
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 (9)

1.一种弹力限位式全通径开关滑套，其特征在于，包括：上接头、下接头、外筒、内筒、锚爪式限位弹片以及剪切销钉；
所述上接头和下接头分别连接于外筒的两端，所述内筒通过剪切销钉预锁定在外筒内部；
所述外筒上设有导流孔；
所述内筒的下端连接有锚爪式限位弹片，所述锚爪式限位弹片设有锚爪，所述锚爪能够卡入到外筒内侧对应设置的第一卡槽或第二卡槽中，使得内筒在封闭或打开所述导流孔时能够得到固定；
所述第一卡槽更接近上接头，所述第二卡槽更接近下接头，其中第一卡槽更接近上接头的侧壁逐渐向上接头的方向倾斜，并且第一卡槽更接近下接头的侧壁垂直于外筒的内表面；第二卡槽更接近下接头的侧壁是逐渐向下接头的方向倾斜，并且第二卡槽更接近上接头的侧壁垂直于外筒的内表面。
2.根据权利要求1所述的弹力限位式全通径开关滑套，其特征在于，所述内筒上还连接有开关锁定环。
3.根据权利要求2所述的弹力限位式全通径开关滑套，其特征在于，所述开关锁定环内设有用于滑套关闭/打开工具的槽。
4.根据权利要求2所述的弹力限位式全通径开关滑套，其特征在于，所述开关锁定环与内筒之间通过C形环连接。
5.根据权利要求2所述的弹力限位式全通径开关滑套，其特征在于，所述开关锁定环与内筒之间通过螺纹连接。
6.根据权利要求2所述的弹力限位式全通径开关滑套，其特征在于，所述开关锁定环的下游固定连接有保护套，所述保护套将锚爪式限位弹片包围，并且保护套远离开关锁定环的一端与外筒的内壁滑动接触。
7.根据权利要求6所述的弹力限位式全通径开关滑套，其特征在于，所述保护套与外筒之间设置第五密封圈。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的弹力限位式全通径开关滑套，其特征在于，所述上接头与外筒之间安装第一密封圈，并且所述下接头与外筒之间安装第二密封圈。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的弹力限位式全通径开关滑套，其特征在于，所述外筒与内筒之间、导流孔的上游和下游分别设有第三密封圈和第四密封圈。
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