CN112324386A - 一种利用投球控制的可开关喷砂滑套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用投球控制的可开关喷砂滑套，包括上接头、外滑套、上球座、中心管、下球座、剪钉、开口环和下接头，在气井分层压裂中，从油管投入与下球座匹配的可溶球，当压力达到设定值时，剪钉剪短，下球座下行，中心管和外滑套上的喷砂孔被打开。压后出水比较严重时，投入与上球座匹配的可溶球，当压力达到滑套的关闭压力时，外滑套和上接头之间的剪钉被剪断，外滑套下行，喷砂孔被封堵，关闭滑套。这一层滑套关闭后，在可溶球还未溶解之前，可立即进行下一层的压裂施工。下一层施工时，液体的流动路线为上球座上端的贯穿孔‑上球座与外滑套环空‑上球座下端的贯穿孔，在实现关闭滑套的同时不影响下一层的压裂施工，缩短施工周期，降低施工成本。

Description

一种利用投球控制的可开关喷砂滑套

技术领域

本发明涉及石油、天然气等非常规油气藏分层压裂领域，涉及一种喷砂滑套，尤其是一种利用投球控制的可开关喷砂滑套。

背景技术

目前分层压裂改造及生产管柱主要采用喷砂滑套与封隔器的组合，喷砂滑套开启后无法关闭。现阶段，为了关闭滑套，基本都是与套管配合下入，后期通过连续管油管带开关工具进行关闭，施工周期较长。

随着低渗气田的不断开发，气水同层井不断增加，出水井也越来越普遍，有的气田区块部分储层存在含水率高的问题，对出水比较严重的气层，压后需要及时关闭出水层。如果直接将出水层对应的滑套关闭，将在不影响压裂井产量的同时，缩短施工周期，降低施工成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用投球控制的可开关喷砂滑套，滑套通过投球开启，投球关闭，对出水比较严重的气层，压后可直接将出水层对应的滑套关闭，在不影响压裂井产量的同时，缩短施工周期，降低施工成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用投球控制的可开关喷砂滑套，包括依次连接的上接头、外滑套、中心管、下接头，在上接头内壁与中心管内壁之间连接有上球座，位于上球座下方，在中心管内壁设置有下球座，上球座内壁设有第一凸台，第一凸台的上下两端分别开有若干个贯穿孔用来作为液体流动的通道；外滑套内壁设有第二凸台，第二凸台上开有胶圈槽，第二凸台顶在上球座外壁的上部和下部贯穿孔之间，外滑套下部开有用来作为压裂液流动通道的若干第一喷砂孔，外滑套的下端内壁开有环形槽用于安装第一开口环，外滑套的上端开有若干通孔用于安装第一剪钉；中心管上端开有若干用来作为压裂液流动通道的第二喷砂孔，中心管与外滑套安装后，第二喷砂孔与外滑套的第一喷砂孔正对，下球座固定后正好挡住第二喷砂孔，在下球座内壁设有斜面，可溶球能够坐封于斜面上，起到密封的作用，下球座下端外壁还开有环形槽用于安装第二开口环，中心管中部开有若干通孔用来安装固定下球座的第二剪钉，中心管下端外壁开有外环形槽，第一剪钉剪短，外滑套下移时，外环形槽用于固定第一开口环，外环形槽下部的中心管下端内壁开有内环形槽，第二剪钉剪短，下球座下移时，内环形槽用于固定第二开口环。

所述上接头与上球座、上球座与中心管、中心管与下接头通过螺纹连接。

所述上接头与外滑套、上球座与外滑套、中心管与外滑套、中心管与下球座、中心管与下接头都采用胶圈密封。

所述下球座外壁开有若干非通孔，与中心管的通孔匹配安装第二剪钉。

所述上接头外壁开有若干非通孔，与外滑套上端的通孔匹配安装第一剪钉。

所述上球座内壁的第一凸台处的流道尺寸比下球座内壁斜面处流道尺寸要大，使用于开启滑套时的可溶球顺利通过。

本发明的有益效果是：在气井分层压裂中，当压后出水比较严重时，可直接投入可溶球，打压关闭滑套。这一层滑套关闭后，在可溶球还未溶解之前，可立即进行下一层的压裂施工。下一层施工时，液体的流动路线为上球座上端的贯穿孔-上球座与外滑套环空-上球座下端的贯穿孔，从而在实现关闭滑套的同时不影响下一层的压裂施工，缩短施工周期，降低施工成本。

附图说明

图1是本发明的利用投球控制的可开关喷砂滑套结构示意图。

图2是本发明的利用投球控制的可开关喷砂滑套开启示意图。

图3是本发明的利用投球控制的可开关喷砂滑套关闭示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明的利用投球控制的可开关喷砂滑套，包括依次连接的上接头1、外滑套3、中心管5、下接头10，在上接头1内壁与中心管5内壁之间连接有上球座4，位于上球座4下方，在中心管5内壁设置有下球座6，上球座4内壁设有第一凸台，第一凸台的上下两端分别开有若干个贯穿孔11用来作为液体流动的通道；外滑套3内壁设有第二凸台，第二凸台上开有胶圈槽，第二凸台顶在上球座外壁的上部和下部贯穿孔11之间，外滑套3下部开有用来作为压裂液流动通道的若干第一喷砂孔12，外滑套3的下端内壁开有环形槽用于安装第一开口环8，外滑套3的上端开有若干通孔用于安装第一剪钉2；中心管5上端开有若干用来作为压裂液流动通道的第二喷砂孔13，中心管5与外滑套3安装后，第二喷砂孔13与外滑套的第一喷砂孔12正对，下球座6固定后正好挡住第二喷砂孔13，在下球座6内壁设有斜面，可溶球能够坐封于斜面上，起到密封的作用，下球座下端外壁还开有环形槽用于安装第二开口环9，中心管中部开有若干通孔用来安装固定下球座的第二剪钉7，中心管下端外壁开有外环形槽14，第一剪钉2剪短，外滑套3下移时，外环形槽14用于固定第一开口环8，外环形槽14下部的中心管下端内壁开有内环形槽15，第二剪钉7剪短，下球座6下移时，内环形槽15用于固定第二开口环9。

所述上接头1与上球座4、上球座4与中心管5、中心管5与下接头10通过螺纹连接。

所述上接头1与外滑套3、上球座4与外滑套3、中心管5与外滑套3、中心管5与下球座6、中心管5与下接头10都采用胶圈密封。

所述下球座6外壁开有若干非通孔，与中心管的通孔匹配安装第二剪钉7。所述上接头1外壁开有若干非通孔，与外滑套5上端的通孔匹配安装第一剪钉2。

所述球座4内壁的第一凸台处的流道尺寸比下球座6内壁斜面处流道尺寸要大，使用于开启时的可溶球顺利通过。

下面结合附图，对本发明做进一步详细说明。

利用投球控制的可开关喷砂滑套的组装步骤如下：

(1)首先将胶圈安装在下球座的外壁上，再将开口环安装在下球座上，然后置于中心管内，将下球座的非通孔和中心管的通孔对齐，最后将若干剪钉安装在通孔和非通孔中。

(2)连接中心管和上球座。

(3)首先将胶圈安装在外滑套和中心管上，再将开口环安装在外滑套上，然后将外滑套套在中心管外。

(4)首先将胶圈安装在上接头上，然后将上接头插入外滑套和上球座之间，连接上接头和上球座。

(5)调整外滑套的位置，对齐上接头的非通孔和外滑套的通孔，同时对齐中心管的喷砂孔和外滑套的贯通孔(喷砂孔)，最后将若干剪钉安装在通孔和非通孔中。

(6)首先将胶圈安装在下接头上，然后连接下接头和中心管。

至此，利用投球控制的可开关喷砂滑套组装完成。

利用投球控制的可开关喷砂滑套的工作原理如下：

(1)从油管投入与下球座匹配的可溶球，以一定排量将可溶球送到下球座上，打压，当压力达到设定值15MPa时，剪钉剪短，下球座下行，中心管和外滑套上的喷砂孔被打开，下球座上的开口环进入中心管内壁下端的环形槽中，锁死下球座，如图2所示。

(2)对这一层进行压裂施工。

(3)压裂施工结束后，对这一层进行试气，检验地层是否出水，如果地层出水，则关闭滑套，如果地层不出水，直接进行下一层的压裂施工。投入与上球座匹配的可溶球，以一定排量将可溶球送到上球座上，打压，液体从上球座上部的贯穿孔进入上球座和外滑套环空之间，当压力达到滑套的关闭压力15MPa时，外滑套和上接头之间的剪钉被剪断，外滑套下行，喷砂孔被封堵，关闭滑套，同时外滑套上的开口环进入中心管外壁的环形槽中，锁死外滑套，如图3所示。

(4)喷砂孔关闭后，油管内的液体通道为上球座上端的贯穿孔-上球座与外滑套环空-上球座下端的贯穿孔，在上球座被封堵时，为下一层施工提供了液体通道。

(5)在下球座被封堵时，液体同时从上球座上下两端的贯穿孔进入上球座和外滑套环空之间，外滑套内壁凸台上下压力平衡，因此不会打开。

(6)在试气过程中，下球座匹配的可溶球溶解，因此不会封堵关闭滑套或下一层施工的液体通道。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (6)

1.一种利用投球控制的可开关喷砂滑套，包括依次连接的上接头(1)、外滑套(3)、中心管(5)、下接头(10)，其特征在于，在上接头(1)内壁与中心管(5)内壁之间连接有上球座(4)，位于上球座(4)下方，在中心管(5)内壁设置有下球座(6)，上球座(4)内壁设有第一凸台，第一凸台的上下两端分别开有若干个贯穿孔(11)用来作为液体流动的通道；外滑套(3)内壁设有第二凸台，第二凸台上开有胶圈槽，第二凸台顶在上球座外壁的上部和下部贯穿孔(11)之间，外滑套(3)下部开有用来作为压裂液流动通道的若干第一喷砂孔(12)，外滑套(3)的下端内壁开有环形槽用于安装第一开口环(8)，外滑套(3)的上端开有若干通孔用于安装第一剪钉(2)；中心管(5)上端开有若干用来作为压裂液流动通道的第二喷砂孔(13)，中心管(5)与外滑套(3)安装后，第二喷砂孔(13)与外滑套的第一喷砂孔(12)正对，下球座(6)固定后正好挡住第二喷砂孔(13)，在下球座(6)内壁设有斜面，可溶球能够坐封于斜面上，起到密封的作用，下球座下端外壁还开有环形槽用于安装第二开口环(9)，中心管中部开有若干通孔用来安装固定下球座的第二剪钉(7)，中心管下端外壁开有外环形槽(14)，第一剪钉(2)剪短，外滑套(3)下移时，外环形槽(14)用于固定第一开口环(8)，外环形槽(14)下部的中心管下端内壁开有内环形槽(15)，第二剪钉(7)剪短，下球座(6)下移时，内环形槽(15)用于固定第二开口环(9)。

2.根据权利要求1所述利用投球控制的可开关喷砂滑套，其特征在于，所述上接头(1)与上球座(4)、上球座(4)与中心管(5)、中心管(5)与下接头(10)通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述利用投球控制的可开关喷砂滑套，其特征在于，所述上接头(1)与外滑套(3)、上球座(4)与外滑套(3)、中心管(5)与外滑套(3)、中心管(5)与下球座(6)、中心管(5)与下接头(10)都采用胶圈密封。

4.根据权利要求1所述利用投球控制的可开关喷砂滑套，其特征在于，所述下球座(6)外壁开有若干非通孔，与中心管的通孔匹配安装第二剪钉(7)。

5.根据权利要求1所述利用投球控制的可开关喷砂滑套，其特征在于，所述上接头(1)外壁开有若干非通孔，与外滑套(5)上端的通孔匹配安装第一剪钉(2)。

6.根据权利要求1所述利用投球控制的可开关喷砂滑套，其特征在于，所述上球座(4)内壁的第一凸台处的流道尺寸比下球座(6)内壁斜面处流道尺寸要大，使用于开启滑套时的可溶球顺利通过。

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