CN105909227A - 一种卡爪式双锁紧滑套装置 - Google Patents

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B34/14—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools

Abstract

一种卡爪式双锁紧滑套装置，包括上接头，上接头右端连接上开口锁环，上开口锁环右端连接上锁环头，上锁环头与滑动爪左端相连，滑动爪右端连接下锁环头；然后通过下锁环头依次连接下开口锁环与下接头；上锁环头、滑动爪与下锁环头外侧包裹有滑套；工作时，利用连续管将配套的卡爪开关工具下入井内滑套安装位置，卡爪式开关工具的卡爪凸起与滑动爪的上锁环头接触；卡爪开关工具下行带动滑动爪向下移动，滑动爪移动到位后，下部滑动爪嵌入下开口锁环中；压裂完成后，卡爪式开关工具与滑套内部脱离，卡爪式开关工具的卡爪凸起带动滑动爪向上移动，直至连接上部滑动爪的上锁环头卡入上开口锁环；本发明具有结构简单，安装方便的特点。

Description

一种卡爪式双锁紧滑套装置
技术领域
本发明涉及油气开采，具体涉及一种卡爪式双锁紧滑套装置。
背景技术
水平井多级滑套分段压裂技术采用预制管柱施工、一次下入、连续投球作业的方式完井，具有施工方便、可靠性高以及节约施工时间等优点，广泛应用于页岩气和低渗透产层的定向井、水平井的压裂改造中。然而，随着该技术的推广应用，其后续储层改造困难的弊端也暴露出来，即受管柱内各级滑套球座的限制，当油气井产层出水时，无法下入工具进行堵水作业，同时也无法对储层进行重复性改造，限制了储层的最大化开发。按照工具结构和施工工艺的不同，压裂滑套可分为投球打开式滑套和液压打开式滑套两大类。
投球式压裂滑套结合了裸眼分段压裂投球式滑套的特点，具有无需多次起下管柱、施工周期短、施工难度较低等优点，但由于憋压球和球座存在尺寸限制，所以不能实现无级差压裂。滑套球座为下行打开方式，胶塞通过时存在提前打开滑套的风险。此外，由于球座内径小于套管内径，在水泥浆顶替过程中，胶塞通过球座时，胶碗变形较大，容易造成胶塞损伤，影响顶替效果，而且球座下方处易残留水泥浆，进而影响滑套的打开性能。
液压式压裂滑套压裂级数不受限制，但存在连续管管串连接工具较多，施工复杂，且滑套不能关闭等问题，此外，滑套要对封隔器的坐封位置精确定位，误差须小于1m。
发明内容
为了克服上述现有产品的不足，本发明的目的在于提供一种卡爪式双锁紧滑套装置，旨在解决水平井常规压裂滑套作业过程中误打开、密封易失效的问题，克服常规连续油管带开关工具压裂时需要精确定位的缺点，具有结构简单，使用寿命长的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种卡爪式双锁紧滑套装置，包括上接头1，上接头1右端连接上开口锁环2，上开口锁环2右端连接上锁环头3，上锁环头3与滑动爪4左端相连，滑动爪4右端连接下锁环头5；下锁环头5依次连接下开口锁环6与下接头7；所述的上锁环头3、滑动爪4与下锁环头5外侧包裹有滑套8；
所述的滑套8外侧包裹有密封筒。
所述的上开口锁环2与下开口锁环6具有挠性。
所述的上锁环头3与下锁环头5上开有内沟槽11，所述的内沟槽11与滑动爪4两端的爪子相配合连接。
所述的滑动爪4左右两端分别安装爪子12个。
所述的上开口锁环2与下开口锁环6为楔形环。
本发明的有益效果：
本发明利用的开口锁环是机械工业常用的挠性零部件之一，在外力的作用下可发生弹性变形，取消外力后又可恢复到原来的状态。将开口锁环设计成楔形环，便于滑动爪4连接锁头环嵌入开口锁环，实现二重锁紧。
本发明具有结构简单，安装方便的特点。
附图说明
图1为本发明的结构剖视示意图。
图2为卡爪式工具的结构示意图。
图3为开口锁环、锁环头和滑动爪的配合安装示意图。
图4为开口锁环的侧视图。
图5为开口锁环的立体图。
图6为滑动爪的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示：一种卡爪式双锁紧滑套装置，工作时，利用连续管将配套的卡爪开关工具9下入井内滑套8安装位置，通过井口开泵循环，工具产生节流压差，卡爪式开关工具9的卡爪凸起10与滑动爪4的上锁环头3接触；卡爪式开关工具9下行带动滑动爪4向下移动，滑动爪4移动到位后，下部滑动爪4嵌入下开口锁环6中。此时滑动爪4上的密封圈均位于压裂孔的下面，保证压裂孔的完全打开和之后的压裂作业。压裂完成后，停泵，卡爪式开关工具9与滑套8内部脱离，上提服务管柱，卡爪式开关工具9的卡爪凸起10通过上锁环头3带动滑动爪4向上移动，上部滑动爪4卡入锁环头3的内沟槽11内。保证滑套8关闭后有一定的锁紧力，同时滑套8的压裂孔处于两组O形密封圈之间，实现滑套8的有效关闭和密封。
图3为滑动爪4和锁环头的组合，锁环头内部设有内沟槽11，使滑动爪4潜入内沟槽11，实现锁环头与滑动爪的一重锁紧。滑动爪个数有12个，其所用材料为40CrMnMo，以保证其强度。
图4为实现锁紧功能的开口锁环。开口锁环是机械工业常用的挠性零部件之一，在外力的作用下可发生弹性变形，取消外力后又可恢复到原来的状态。将开口锁环设计成楔形环，便于滑动爪4连接锁头环嵌入开口锁环，实现二重锁紧。连续油管加压，卡爪开关工具9的施动台肩与滑动爪4的驱动台肩接触。卡爪开关工具9下行带动滑动爪4向下移动，滑动爪4移动到位后，下部滑动爪4嵌入下开口锁环6中。此时滑动爪4上的密封圈均位于压裂孔的下面，保证压裂孔的完全打开和之后的压裂作业。最终达到打开滑套的目的；具有结构简单，安装方便的特点。
本发明的工作原理：
工作时，利用连续管将配套的卡爪开关工具9下入井内滑套安装位置，卡爪式开关工具9的卡爪凸起10与滑动爪4的上锁环头3接触。卡爪开关工具9下行带动滑动爪4向下移动，滑动爪4移动到位后，下部滑动爪4嵌入下开口锁环6中。压裂完成后，停泵，卡爪式开关工具9与滑套8内部脱离，上提服务管柱，卡爪式开关工具9的卡爪凸起10带动滑动爪4向上移动，直至连接上部滑动爪4的上锁环头3卡入上开口锁环2，保证滑套8关闭后有一定的锁紧力。

Claims (6)

1.一种卡爪式双锁紧滑套装置，包括上接头(1)，上接头(1)右端连接上开口锁环(2)，上开口锁环(2)右端连接上锁环头(3)，上锁环头(3)与滑动爪(4)左端相连，滑动爪(4)右端连接下锁环头(5)；下锁环头(5)依次连接下开口锁环(6)与下接头(7)；所述的上锁环头(3)、滑动爪(4)与下锁环头(5)外侧包裹有滑套(8)。
2.根据权利要求1所述的一种卡爪式双锁紧滑套装置，其特征在于，所述的滑套(8)外侧包裹有密封筒。
3.根据权利要求1所述的一种卡爪式双锁紧滑套装置，其特征在于，所述的上开口锁环(2)与下开口锁环(6)具有挠性。
4.根据权利要求1所述的一种卡爪式双锁紧滑套装置，其特征在于，所述的上锁环头(3)与下锁环头(5)上开有内沟槽(11)，所述的内沟槽(11)与滑动爪(4)两端的爪子相配合连接。
5.根据权利要求1所述的一种卡爪式双锁紧滑套装置，其特征在于，所述的滑动爪(4)左右两端分别安装爪子12个。
6.根据权利要求1所述的一种卡爪式双锁紧滑套装置，其特征在于，所述的上开口锁环(2)与下开口锁环(6)为楔形环。
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