CN106368664A - 一种脉冲式压裂滑套 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脉冲式压裂滑套，属石油钻井工具机械设计技术领域。该压裂滑套由外壳、磁力控制装置、循环套筒、循环滑阀和压裂滑阀构成，循环套筒一端接有磁性块，另一端接有循环滑阀，壳体内安装有磁力控制装置，磁力控制装置与循环滑阀之间设置有弹簧，循环滑阀与压裂滑阀轴向通过矩形花键槽连接，循环滑阀和压裂滑阀径向设置有剪切销钉。该滑套首先在液压力的作用下将剪切销钉剪断，其次通过磁力控制装置的通断电来实现循环滑阀有规律的上下移动，进而达到脉冲式的控制射孔孔径的大小，使腔内流体自激振荡产生压裂脉冲，实现不连续的具有脉冲效应的脉冲压裂的功能，从而这提高压裂产生裂缝的能力，实现油气井增产的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种脉冲式压裂滑套，属石油钻井工具机械设计技术领域。
背景技术
随着我国低渗透油藏比重的增大，开发力度也不断加大。在现有压裂技术中，无论是常规的水力压裂，还是复合压裂等其他压裂方式，虽然都能一定程度的压开地层，实现压裂采油。但是，在低渗透油藏中，往往难以有效增大岩石裂缝的距离和延长压裂岩缝的距离，提高压裂产生岩缝的能力，从而实现油气井增产的目的。目前，压裂技术已经较为成熟，常用压裂技术主要有水力压裂、液药压裂、复合压裂等。水力压裂虽然能增加产层的裂缝数量和长度，改善油气藏产层的渗透性，但是油气井压后产量递减较快，很难稳产。液药压裂虽然可以有效地提高压裂效果，但是该方法目前在工艺上还不是很成熟，对套管的损害较大，对于套管完井一般不使用该方法进行天然气层改造。复合射孔虽然可以通过火药爆炸产生的高能气体压力在近井地带形成许多细小的微裂缝，提高近井地带渗流能力，并且高能气体又能对射孔孔道起到冲刷的作用，使近井地带的渗流能力进一步得到提高，但是，由于射孔过程中形成的压实带及固相堵塞通常会增大地层流体流向孔眼的流动阻力，从而降低了气井的生产能力。以上压裂技术虽然在一定程度上都能实现压裂采油的目的，但是在油气藏开发过程中，特别是低渗透油气藏，如何有效地提高压裂产生岩缝的能力来增大岩石的渗透性，依然是油田开发过程中提高产能的重要手段。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单、通过调节射孔孔眼的大小来提高压裂产生裂缝能力的脉冲式压裂滑套。
本发明的技术方案是：
一种脉冲式压裂滑套，它由外壳、磁性块、磁力控制装置、循环套筒、循环滑阀和压裂滑阀构成，其特征在于：外壳内设置有循环套筒，循环套筒的一端螺纹连接有磁性块，循环套筒的另一端螺纹连接有循环滑阀，磁性块和循环滑阀之间的循环套筒上安装有磁力控制装置，磁力控制装置与循环滑阀之间设置有弹簧，循环滑阀的一侧设置有压裂滑阀，与压裂滑阀对应的外壳上设置有射孔，压裂滑阀和外壳之间通过剪切销钉固定连接。
所述的壳体内呈间隔状设置有凸台A、凸台B和凸台C。
所述循环套筒的中部设置有凸起。
所述的磁力控制装置由电磁阀壳体、线圈、金属触杆和金属触片构成，该磁力控制装置安装在凸台A和凸台B之间，线圈缠绕在电磁阀壳体的线槽内，金属触杆与循环套筒的凸起螺纹连接，金属触杆和金属触片接触连接。
所述的弹簧安装在凸起和凸台C之间，弹簧在自然状态下其两端分别与凸起和凸台C接触连接。
所述的磁性块和磁力控制装置之间设置有缓冲弹簧。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：
该脉冲式压裂滑套能够在液压力的作用由压裂滑阀带动循环套管向下移动，从而使得剪切销钉能够在循环套管下行过程中被剪断，导致循环滑阀和压裂滑阀分离而打开射孔孔眼，又在弹簧和磁力控制装置的作用下，使循环滑阀能够有规律的改变射孔孔眼的截流面积，使腔内流体自激振荡产生压裂脉冲，实现具有脉冲效应的脉冲压裂的功能，从而这提高压裂产生裂缝的能力，实现油气井增产的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、外壳，2、循环套筒，3、磁性块，4、循环滑阀，5、磁力控制装置，6、弹簧，7、压裂滑阀，8、剪切销钉，9、凸台A，10、凸台B，11、凸台C，12、凸起，13、缓冲弹簧，14、金属触杆，15、金属触片，16、线圈，17、射孔。
具体实施方式
该脉冲式压裂滑套由外壳1、磁性块3、磁力控制装置5、循环套筒2、循环滑阀4和压裂滑阀7构成，外壳1内设置有循环套筒2，循环套筒2的一端螺纹连接有磁性块3，循环套筒2的另一端螺纹连接有循环滑阀4，循环套筒2的中部设置有凸起12，凸起12与磁力控制装置5的金属触杆14螺纹连接；磁力控制装置5由电磁阀壳体、线圈16、金属触杆14和金属触片15构成，该磁力控制装置5安装在凸台A9和凸台B10之间，线圈16缠绕在电磁阀壳体的线槽内，金属触杆14与金属触片15接触连接。
电磁阀壳体的一端设置有卡簧，以防止电磁阀壳体轴向窜动，磁性块3和电磁阀壳体之间安装有缓冲弹簧13，以防止磁性块3向右运动过程中对外壳1产生较大冲击力，避免造成设备的不良。
循环滑阀4和压裂滑阀7之间通过矩形花键槽扣合连接，压裂滑阀7和壳体1之间通过有剪切销钉8连接，压裂滑阀7对应的外壳1上设置有射孔17，未工作时，射孔17被压裂滑阀7堵住，该矩形花键槽的扣合以及剪切销钉8是为了保证在没有开始工作时，整个压裂滑套处于静止待工作状态。
壳体1内呈间隔状设置有凸台A9、凸台B10和凸台C11，凸台A9用于磁性块3向右移动时的限位，凸台B10用于磁力控制装置5的电磁阀壳体的限位，凸起12与凸台C11之间的循环套筒2外表面和外壳1内侧间设置有弹簧6，凸起12与凸台C11分别能和在自然状态下的弹簧6两端接触连接，循环套筒2向时，弹簧6在凸起12推动和凸台11限位的作用下被压缩，使循环滑阀4随循环套筒2向右移动以减小射孔17的截流面积。
在工作时，首先在液压力的作用下，压裂滑阀7带动循环滑阀4和循环套筒2向右移动，当磁性块3右行至凸台A9的限位处时，剪切销钉8被剪断，压裂滑阀7和循环滑阀4分离，射孔17被打开，此时压缩的弹簧6在弹力作用下要恢复到自然状态，通过凸起12推动循环套筒2向左移动，使得安装在凸起12上的金属触杆14与磁力控制装置5的金属触片15接触良好，从而使得线圈16通电，电磁阀具有磁力从而吸引磁性块3向右移动，推动循环套筒2向右运动，使循环滑阀4盖住部分射孔孔眼，这一过程中同时压缩弹簧6使其蓄能。
此时金属触杆14与金属触片15断开连接，线圈16呈断电状态，电磁阀磁力消失，与此同时弹簧6恢复至自然状态并推动循环套筒向左移动，循环滑阀4逐渐减少对射孔17的遮挡，射孔17孔眼增大，如此往返，由此实现调节射孔17的孔径大小的目的，使腔内流体自激振荡产生压裂脉冲，进而实现具有脉冲效应的脉冲压裂的功能，提高压裂产生裂缝的能力，实现油气井增产的目的。
Claims (6)
1.一种脉冲式压裂滑阀，它由外壳（1）、磁性块（3）、磁力控制装置（5）、循环套筒（2）、循环滑阀（4）和压裂滑阀（7）构成，其特征在于：外壳（1）内设置有循环套筒（2），循环套筒（2）的一端螺纹连接有磁性块（3），循环套筒（2）的另一端螺纹连接有循环滑阀（4），磁性块（3）和循环滑阀（4）之间的循环套筒（2）上安装有磁力控制装置（5），磁力控制装置（5）与循环滑阀（4）之间设置有弹簧（6），循环滑阀（2）的一侧设置有压裂滑阀（7），与压裂滑阀（7）对应的外壳（1）上设置有射孔（17），压裂滑阀（7）和外壳（1）之间通过剪切销钉（8）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲式压裂滑阀，其特征在于：所述的壳体（1）内呈间隔状设置有凸台A（9）、凸台B（10）和凸台C（11）。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲式压裂滑阀，其特征在于：所述循环套筒（2）的中部设置有凸起（12）。
4.根据权利要求1或2所述的一种脉冲式压裂滑阀，其特征在于：所述的磁力控制装置（5）由电磁阀壳体、线圈（16）、金属触杆（14）和金属触片（15）构成，该磁力控制装置（5）安装在凸台A（9）和凸台B（10）之间，线圈（16）缠绕在电磁阀壳体的线槽内，金属触杆（14）与循环套筒（2）的凸起（12）螺纹连接，金属触杆（14）和金属触片（15）接触连接。
5.根据权利要求1所述的一种脉冲式压裂滑阀，其特征在于：所述的弹簧（6）安装在凸起（12）和凸台C（11）之间，弹簧（6）在自然状态下其两端分别与凸起（12）和凸台C（11）接触连接。
6.根据权利要求1所述的一种脉冲式压裂滑阀，其特征在于：所述的磁性块（3）和磁力控制装置（5）之间设置有缓冲弹簧（13）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |