CN204113219U - 一种套管启动滑套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种套管启动滑套，滑套包括上接头、筒状的阀体、内滑套、隔环、销钉及下接头；阀体的两端分别与上接头和下接头同轴连接，阀体、上接头以及下接头的内部形成通孔，内滑套可滑动地设置在阀体内，内滑套的靠近上接头的一端的端截面面积大于内滑套的靠近下接头的一端的端截面面积，阀体的靠近上接头的一端的侧壁上开设有孔眼，内滑套的外壁和阀体的内壁上分别对应设有限位结构，下接头与阀体连接的一端的内侧壁上开设有卡槽，隔环卡设于卡槽内，隔环上开设有与阀体的轴线方向垂直的销钉孔，销钉孔内设有用于阻挡内滑套的销钉；当销钉被剪断时，孔眼与通孔连通，滑套随套管一起下入，可以更加方便快捷打开泵送通道。

Description

一种套管启动滑套

技术领域

本实用新型涉及油气田井下工具技术领域，特别涉及一种套管启动滑套。

背景技术

页岩气，是从页岩层中开采出来的一种非常重要的非常规天然气资源，为实现页岩气的工业化突破，重点在于将地质选区评价、储层识别、水平井分段压裂改造等技术作为突破口；未来页岩气的开发主要是靠水平井分段压裂技术提高单井产量、靠长水平段水平井延长油气井生产周期的开发模式，最终实现页岩气的效益开发。

目前，压裂技术中存在一种使用复合桥塞配合进行分段压裂的方式，在对水平井进行复合桥塞多段压裂时，经常需要依赖连续油管进行第一层射孔，打通井筒与地层之间的泵送通道。

然而，在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

使用连续油管带射孔枪打通第一层泵送通道的方式，在现场作业过程中需要配备连续油管作业车。这种作业方式耗资巨大，操作时费时费力，增加了作业成本及风险。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种套管启动滑套，技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种套管启动滑套，所述滑套包括上接头、筒状的阀体、内滑套、隔环、销钉及下接头；所述阀体的两端分别与所述上接头和所述下接头同轴连接，所述阀体、所述上接头以及所述下接头的内部形成通孔，所述内滑套可滑动地设置在所述阀体内，所述内滑套的靠近所述上接头的一端的端截面面积大于所述内滑套的靠近所述下接头的一端的端截面面积，所述阀体的靠近所述上接头的一端的侧壁上开设有孔眼，所述内滑套的外壁和所述阀体的内壁上分别对应设有限位结构，所述下接头与所述阀体连接的一端的内侧壁上开设有卡槽，所述隔环卡设于所述卡槽内，所述隔环上开设有与所述阀体的轴线方向垂直的销钉孔，所述销钉孔内设有用于限制所述内滑套与所述阀体相对移动的销钉；当所述销钉未剪断时，所述内滑套堵住所述孔眼，当所述销钉被剪断时，所述内滑套相对于所述阀体朝所述下接头移动，直至所述内滑套和所述阀体上的限位结构相抵，使得所述孔眼与所述通孔连通。

进一步地，所述滑套还包括滑套接头，所述滑套接头与所述内滑套同轴连接，所述滑套接头与所述内滑套的连接处形成呈环形的销钉槽，所述内滑套的靠近所述上接头的一端的端截面面积大于所述滑套接头靠近所述下接头的一端的端截面面积。

进一步地，所述限位结构包括设于所述内滑套的外侧壁上的限位凸台以及设于所述阀体的内侧壁上的限位台阶，所述限位凸台与所述限位台阶之间形成空腔，所述阀体上开设有与所述空腔连通的真空孔。

进一步地，所述卡槽内还卡设有呈收缩状态的弹片，所述内滑套的中部的外壁上设有与所述弹片匹配的弹片槽。

进一步地，所述隔环的内壁上呈环状均匀设置有多个销钉孔。

进一步地，所述上接头和所述阀体之间设置有第一密封圈。

进一步地，所述阀体与所述下接头之间设置有第二密封圈。

进一步地，在所述阀体的与所述上接头连接的一端和所述限位结构之间，所述阀体与所述内滑套之间设置有第三密封圈。

进一步地，在所述阀体的与所述下接头连接的一端和所述限位结构之间，所述阀体与所述内滑套之间设置有第四密封圈。

进一步地，所述滑套适用匹配114.3mm套管。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：

通过在阀体的两端连接上接头与下接头，内滑套和滑套接头螺纹连接后套入阀体、上接头及下接头内的通孔中，由于在下接头上设置了隔环和销钉对内滑套进行阻挡，内滑套会将阀体上的孔眼堵住，在将滑套随套管下入后，在井筒中泵入高压流体进行憋压时，由于内滑套与滑套接头连接而成的整体的两端的端截面的大小不同，在两端的压差达到预设值时销钉被剪断，内滑套向下接头处运动，直到内滑套上的限位凸台被限位台阶挡住为止，此时孔眼露出，井筒与地层之间沟通，也即泵送通道被打通，不需要再进行射孔；限位凸台与限位台阶之间形成空腔，该空腔便于限位凸台移动，但由于空腔处于密封状态，因此需要预先通过真空孔处对空腔抽真空，才能避免限位凸台移动时空腔气压增强形成阻碍。相对于使用连续油管打通泵送通道，本实用新型提供的滑套随套管一起下入，只需地面加压设备辅助即可打开泵送通道，更加方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种套管启动滑套的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例

参见图1，本实用新型实施例提供了一种套管启动滑套，

该滑套包括上接头1、筒状的阀体2、内滑套3、隔环5、销钉6及下接头7；阀体2的两端分别与上接头1和下接头7同轴连接，阀体2、上接头1以及下接头7的内部形成通孔8，内滑套3可滑动地设置在阀体2内，内滑套3的靠近上接头1的一端的端截面面积大于内滑套3的靠近下接头7的一端的端截面面积，阀体2的靠近上接头1的一端的侧壁上开设有孔眼2c，内滑套3的外壁和阀体2的内壁上分别对应设有限位结构，

下接头7与阀体2连接的一端的内侧壁上开设有卡槽7a，隔环5卡设于卡槽7a内，隔环5上开设有与阀体2的轴线方向垂直的销钉孔(图未示)，销钉孔内设有用于限制内滑套3与阀体2相对移动的销钉6；

当销钉6未剪断时，内滑套3堵住孔眼2c，当销钉6被剪断时，内滑套3相对于阀体2朝下接头7移动，直至内滑套3和阀体2上的限位结构相抵，使得孔眼2c与通孔8连通。

具体地，在实现水平井多层压裂酸化改造作业时，现有技术中一般依赖于连续油管进行作业，完成第一层射孔来打通泵送通道，连续油管的配套设备较多操作也较为复杂，本实施例提供的滑套则可以连接在套管上随套管下入到预定位置，如图1所示，为内滑套3的初始状态，此时内滑套3的一端被销钉6抵住，内滑套3的另一端将孔眼2c堵住；在滑套随套管下入到预定位置时，会由地面装置泵入高压流体流入滑套中，由于内滑套3的两端的端面大小不同，在相同的高压环境下，大小不等的两个端面之间会形成压差，当压差达到设计值时，销钉6会被剪断，此时内滑套3会朝下接头7处移动，直到内滑套3与阀体2的限位结构接触限制内滑套3继续移动时，内滑套3停止运动，此时孔眼2c与通孔8之间连通，内滑套3呈打开状态，此时滑套与地层间的流动通道建立完成，不需要再进行射孔。

进一步地，该滑套还包括滑套接头4，滑套接头4与内滑套3同轴连接，滑套接头4与内滑套3的连接处形成呈环形的销钉槽(图未示)，内滑套3的靠近上接头1的一端的端截面面积大于滑套接头4靠近下接头7的一端的端截面面积。

具体地，滑套接头4的设置便于装配销钉6，滑套接头4与内滑套3螺纹连接，内滑套3与滑套接头4连接的一端的端头预留一段缝隙形成销钉槽，隔环5可以包括一个外隔环及一个内隔环，外隔环和内隔环上分别设置相互匹配的销钉孔，外隔环卡装在卡槽7a内而内隔环则相对于外隔环卡装在销钉槽内，销钉6插装在隔环5的内隔环和外隔环相匹配的销钉孔中并抵住销钉槽，外隔环和内隔环保持同轴且外隔环和内隔环之间的缝隙与内滑套3和阀体2之间的缝隙相适应，当滑套接头4与内滑套3连接时，滑套接头4与内滑套3形成一体，在泵入高压流体之后，只有当内滑套3一端的截面积大于滑套接头4一端的截面积时，才能形成压差进而推动内滑套3往下接头7方向移动。

进一步地，限位结构包括设于内滑套3的外侧壁上的限位凸台3a以及设于阀体2的内侧壁上的限位台阶2a，限位凸台3a与限位台阶2a之间形成空腔9，阀体2上开设有与空腔9连通的真空孔2b。

具体地，为使得内滑套3向下接头7的方向移动露出孔眼2c但又不移出滑套，需要在内滑套3和阀体2之间设置限位结构，限位结构的形式有多种，本实施例中在内滑套3上设置了限位凸台3a，在阀体2内侧则设置有限位台阶2a以阻挡内滑套3继续移动，空腔9是限位凸台3a的移动通道，由于内滑套3与阀体2之间缝隙较小且会由密封圈进行密封，内滑套3移动时空腔9会越来越小而空腔9内的压强越来越大，最终会导致内滑套3还未移到预定位置就无法移动，因此在阀体2上开设真空孔2b，在初始时即对空腔9进行抽真空，方便内滑套3顺利的滑移。

进一步地，卡槽7a内还设有呈收缩状态的弹片10，内滑套3的中部的外壁上设有与弹片10匹配的弹片槽3b。

具体地，在内滑套3顶断销钉6之后，内滑套3向下接头7方向运动一段距离，此时孔眼2c会被露出，内滑套3呈打开状态，弹片10用于复位卡在弹片槽3b内，防止内滑套3在压力变化时向上接头1的方向移动，稳定内滑套3的打开状态。

进一步地，隔环5的内壁上呈环状均匀设置有多个销钉孔。

具体地，设置多个销钉孔便于按需求插装不同数量的销钉6，可以按照插入销钉6的数量调控到预定的剪切力。

进一步地，上接头1和阀体2之间设有第一密封圈12a。

具体地，上接头1的与阀体2螺纹连接的一端上设有第一密封槽11a，第一密封槽11a内安装有封住上接头1和阀体2的连接处的第一密封圈12a。第一密封圈12a用于防止上接头1和阀体2的连接处发生泄漏，提高滑套内组件之间的密封性能，保证滑套稳定安全地工作。

进一步地，阀体2和下接头7之间设有第二密封圈12b。

具体地，阀体2的与下接头7螺纹连接的一端上设有第二密封槽11b，第二密封槽11b内安装有封住阀体2和下接头7的连接处的第二密封圈12b。第二密封圈12b用于防止阀体2和下接头7的连接处发生泄漏，提高滑套内组件之间的密封性能，保证滑套稳定安全地工作。

进一步地，在阀体2的与上接头1连接的一端和限位台阶2a之间，阀体2和内滑套3之间设置有第三密封圈12c。

具体地，在阀体2的与上接头1连接的一端和空腔9之间，阀体2的内壁上还设置有第三密封槽11c，第三密封槽11c中设置有第三密封圈12c。第三密封圈12c用于密封空腔9与卡槽7a中间一段的内滑套3与阀体2，防止出现泄漏，提高滑套内组件之间的密封性能，保证滑套稳定安全地工作。

进一步地，在阀体2的与下接头7连接的一端和限位台阶2a之间，阀体2与内滑套3之间设置有第四密封圈12d。

具体地，在阀体2的与下接头7连接的一端和阀体2的限位台阶2a之间，阀体2的内壁上还设置有第四密封槽11d，第四密封槽11d中设置有第四密封圈12d。第四密封圈12d用于密封空腔9与孔眼2c中间一段的内滑套3与阀体2，防止出现空腔9中进入流体或气体，提高了滑套内组件之间的密封性能，保证滑套稳定安全地工作。

另外，在下接头7和滑套接头4接触的地方以及阀体2的靠近孔眼的地方均可以设置密封圈辅助密封，以增强滑套上各组件之间的密封效果。本实用新型实施例提供的滑套适用于匹配114.3mm套管，滑套的工作压力为0-70MPa；滑套的工作温度为0-120℃。

本实用新型实施例提供的套管启动滑套，通过在阀体的两端连接上接头与下接头，内滑套和滑套接头螺纹连接后套入阀体、上接头及下接头内的通孔中，由于在下接头上设置了隔环和销钉对内滑套进行阻挡，内滑套会将阀体上的孔眼堵住，在将滑套随套管下入后，在井筒中泵入高压流体进行憋压时，由于内滑套与滑套接头连接而成的整体的两端的端截面的大小不同，在两端的压差达到预设值时销钉被剪断，内滑套向下接头处运动，直到内滑套上的限位凸台被限位台阶挡住为止，井筒与地层之间沟通，也即泵送通道被打通，不需要再进行射孔；限位凸台与限位台阶之间形成空腔，该空腔便于限位凸台移动，但由于空腔处于密封状态，因此需要预先通过真空孔处对空腔抽真空，才能避免限位凸台移动时空腔气压增强形成阻碍。相对于使用连续油管打通泵送通道，本实用新型提供的滑套随套管一起下入，只需地面加压设备辅助即可打开泵送通道，更加方便快捷。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种套管启动滑套，其特征在于，所述滑套包括上接头、筒状的阀体、内滑套、隔环、销钉及下接头；

所述阀体的两端分别与所述上接头和所述下接头同轴连接，所述阀体、所述上接头以及所述下接头的内部形成通孔，所述内滑套可滑动地设置在所述阀体内，所述内滑套的靠近所述上接头的一端的端截面面积大于所述内滑套的靠近所述下接头的一端的端截面面积，所述阀体的靠近所述上接头的一端的侧壁上开设有孔眼，

所述内滑套的外壁和所述阀体的内壁上分别对应设有限位结构，

所述下接头与所述阀体连接的一端的内侧壁上开设有卡槽，所述隔环卡设于所述卡槽内，所述隔环上开设有与所述阀体的轴线方向垂直的销钉孔，所述销钉孔内设有用于限制所述内滑套与所述阀体相对移动的销钉；

当所述销钉未剪断时，所述内滑套堵住所述孔眼，当所述销钉被剪断时，所述内滑套相对于所述阀体朝所述下接头移动，直至所述内滑套和所述阀体上的限位结构相抵，使得所述孔眼与所述通孔连通。

2.根据权利要求1所述的滑套，其特征在于，所述滑套还包括滑套接头，所述滑套接头与所述内滑套同轴连接，所述滑套接头与所述内滑套的连接处形成呈环形的销钉槽，所述内滑套的靠近所述上接头的一端的端截面面积大于所述滑套接头靠近所述下接头的一端的端截面面积。

3.根据权利要求1所述的滑套，其特征在于，所述限位结构包括设于所述内滑套的外侧壁上的限位凸台以及设于所述阀体的内侧壁上的限位台阶，所述限位凸台与所述限位台阶之间形成空腔，所述阀体上开设有与所述空腔连通的真空孔。

4.根据权利要求1所述的滑套，其特征在于，所述卡槽内还卡设有呈收缩状态的弹片，所述内滑套的中部的外壁上设有与所述弹片匹配的弹片槽。

5.根据权利要求1所述的滑套，其特征在于，所述隔环的内壁上呈环状均匀设置有多个销钉孔。

6.根据权利要求1所述的滑套，其特征在于，所述上接头和所述阀体之间设置有第一密封圈。

7.根据权利要求1所述的滑套，其特征在于，所述阀体与所述下接头之间设置有第二密封圈。

8.根据权利要求3所述的滑套，其特征在于，在所述阀体的与所述上接头连接的一端和所述限位台阶之间，所述阀体与所述内滑套之间设置有第三密封圈。

9.根据权利要求3所述的滑套，其特征在于，在所述阀体的与所述下接头连接的一端和所述限位台阶之间，所述阀体与所述内滑套之间设置有第四密封圈。

10.根据权利要求1-9任一项所述的滑套，其特征在于，所述滑套适用匹配114.3mm套管。