CN204851208U - 滑套封隔器分段压裂装置 - Google Patents
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Abstract
一种滑套封隔器分段压裂装置，在表层套管内设置油层套管，油层套管内设置油管，油管的垂直段设置有校深短节、水平段设置有安全接头，安全接头右端设置水力锚，水力锚右端用油管与1～6级滑套封隔器联接，第一级滑套封隔器与第二级滑套封隔器用油管连接，相邻2级滑套封隔器均用油管联接，最后一级滑套封隔器的右端设置导锥。本实用新型的滑套封隔器分段压裂装置集成封隔器、喷砂器、安全丢手于一体，采用上提解封和反洗解封两种独立且互不干扰的解封方式，确保施工完毕后的可靠解封，胶筒采用自封结构使胶筒在停注时能够保持内腔压力使封隔器保持坐封状态，且胶筒可以重复坐封，封隔器内外均采用防砂管，防止压裂砂进入封隔器内部阻碍零件运动。
Description
技术领域
本实用新型属于从井中开采油、气、水；可溶性或可溶化物质或矿物泥浆的方法或设备技术领域，具体涉及到一种滑套封隔器分段压裂装置。
背景技术
石油开采异常高温高压低孔低渗油藏，井型以大斜度井、水平井为主要生产井，投产前必须进行分段压裂，套管固井一般为机械式分段压裂，这种压裂方式能为提高储层的导流能力、增加开采井的产量或注入井的注入量做出了贡献，但也同时存在着如下的不足：由压裂封隔器强制性分段施工，压裂完成一层段后，投球打滑套，进行下一层段的压裂施工，如果施工层段多，下入封隔器就多，上部封隔器反复扩张次数多；封隔器性能及密封效果就受到影响，极易造成压裂失效；压裂完后关井放喷，地层出砂，上提管柱时易出现砂卡，造成大修事故；处理难度大，周期长，人员劳动强度大，安全性差。
目前，油田压裂施工常用的封隔器为压缩式封隔器和扩张式封隔器，由于封隔器在耐高温和耐压差上的局限性，对井底温度高和地层破裂压力梯度高的井在现场应用中难以实现。压缩式滑套封隔器压裂装置在现场应用中存在解封困难的问题，现场施工完成后压裂工具难以取出，而且在对压裂工具进行后期的小修、大修等处理措施时容易对地层环境造成污染。国内油田在深井的地层改造中，一般选用国外压裂工具或者笼统压裂的方法进行地层改造，国外压裂工具销售价格高，笼统压裂对地层改造不充分。
在石油和天然气开采技术领域，当前需迫切解决的一个技术问题是提供一种结构合理、适应恶劣环境、坐封解封方便、安全环保、销售价格低、压裂效果好、能在深井及水平井中开采石油和天然气的滑套封隔器分段压裂装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述深井中开采石油和天然气的压裂工具的缺点，提供一种设计合理、压裂效果好的滑套封隔器分段压裂装置。
解决上述问题所采用的技术方案是：在表层套管内设置油层套管，油层套管内设置油管，油管的垂直段下端设置有校深短节、水平段的端部设置有安全接头，安全接头右端设置水力锚，水力锚右端用油管与1～6级滑套封隔器联接，相邻两级滑套封隔器用油管联接，最后一级滑套封隔器的右端设置导锥。
本实用新型的第一级滑套封隔器为：在上中心管上设置上接头，上中心管上设置有外筒，外筒内设置弹簧，上中心管下端设置丢手接头，丢手接头上设置防砂管，丢手接头下端设置喷砂外筒，喷砂外筒上依次设置喷砂筒、过硫接头、活塞，喷砂筒上设置喷砂滑套，过硫接头下端设置下中心管，下中心管上设置单流阀和胶筒，胶筒上端设置胶筒上联接头、下端设置胶筒下联接头，下中心管下端设置下接头。
本实用新型的喷砂滑套为：在滑套本体长度方向的侧壁每隔1米加工有喷砂孔a，滑套本体内设置有滑套内体，滑套内体下端中心加工有中心孔。
本实用新型的喷砂孔a在滑套本体上同一横截面内周向均布加工3～4个，喷砂孔a的中心线与下中心管的中心线在同一垂直平面内且夹角为30°，喷砂孔a的直径为17～20mm。
本实用新型的滑套封隔器分段压裂装置，在表层套管内设置油层套管，油层套管内设置油管，油管的垂直段设置有校深短节、水平段设置有安全接头，安全接头右端设置水力锚，水力锚右端用油管与1～6级滑套封隔器联接，第一级滑套封隔器与第二级滑套封隔器用油管连接，相邻2级滑套封隔器均用油管联接，最后一级滑套封隔器的右端设置导锥。本实用新型的滑套封隔器分段压裂装置集成封隔器、喷砂器、安全丢手于一体，采用上提解封和反洗解封两种独立且互不干扰的解封方式，确保施工完毕后的可靠解封，胶筒采用自封结构使胶筒在停注时能够保持内腔压力使封隔器保持坐封状态，且胶筒可以重复坐封，方便施工过程中突发情况的及时处理。封隔器内外均采用防砂管，防止压裂砂进入封隔器内部阻碍零件运动。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2是图1中第一级滑套封隔器9的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
实施例1
以3级滑套封隔器以及其他零部件构成的滑套封隔器分段压裂装置为例，其结构如下：
在图1中，本实施例的滑套封隔器分段压裂装置由表层套管1、油层套管2、油管3、校深短节4、安全接头5、水力锚6、第三级滑套封隔器7、第二级滑套封隔器8、第一级滑套封隔器9、导锥10联接构成。
本实施例的油层套管2为弯曲管道，在油层套管2的上端外套装有表层套管1，油层套管2内安装有油管3，油管3下端通过校深短节4与油管3的弯曲段联接，油管3的水平段通过螺纹与安全接头5的左端联接，安全接头5右端通过螺纹与水力锚6的左端联接，水力锚6右端通过油管3与第三级滑套封隔器7相联，第三级滑套封隔器7通过油管3与第二级滑套封隔器8相联，第二级滑套封隔器8通过油管3与第一级滑套封隔器9联接，第一级滑套封隔器9右端通过螺纹固定安装导锥10。
在图2中，本实施例的第一级滑套封隔器9由上接头9-1、上中心管9-2、剪钉9-3、外筒9-4、弹簧9-5、O型圈9-6、丢手接头9-7、防砂管9-8、解封剪钉9-9、锁块9-10、喷砂筒9-11、喷砂滑套9-12、喷砂外筒9-13、过硫接头9-14、活塞9-15、单流阀9-16、下中心管9-17、胶筒上联接头9-18、胶筒9-19、胶筒下联接头9-20、下接头9-21联接构成。
在上中心管9-2上端通过螺纹固定联接上接头9-1，上中心管9-2上用剪钉9-3固定联接外筒9-4，外筒9-4内安装有弹簧9-5，上中心管9-2与外筒9-4之间用O型圈9-6密封，上中心管9-2下端通过螺纹固定联接丢手接头9-7，丢手接头9-7内通过螺纹固定安装有防砂管9-8，丢手接头9-7上安装有解封剪钉9-9和锁块9-10，丢手接头9-7下端通过螺纹固定安装喷砂外筒9-13，喷砂外筒9-13上通过螺纹固定安装喷砂筒9-11，喷砂筒9-11上通过螺纹固定安装喷砂滑套9-12，喷砂滑套9-12的滑套本体长度方向的侧壁上每隔1米加工有喷砂孔a，喷砂孔a在滑套本体上同一横截面内周向均布加工3个，喷砂孔a的中心线与下中心管9-17的中心线在同一垂直平面内且夹角为30°，喷砂孔a的直径为18mm。
喷砂筒9-11下端通过螺纹固定联接过硫接头9-14，过硫接头9-14下端通过螺纹固定安装有下中心管9-17，下中心管9-17从上到下依次安装有活塞9-15、单流阀9-16和胶筒9-19，胶筒9-19的上端通过螺纹安装有胶筒上联接头9-18、下端通过螺纹安装有胶筒下联接头9-20，胶筒下联接头9-20的下端通过螺纹固定联接下接头9-21。第二级滑套封隔器8、第三级滑套封隔器7的结构与第一级滑套封隔器9的结构完全相同。
实施例2
以3级滑套封隔器以及其他零部件构成的滑套封隔器分段压裂装置为例，其结构如下：
本实施例的第一级滑套封隔器9的喷砂滑套9-12为：在滑套本体长度方向的侧壁每隔1米加工有喷砂孔a，滑套本体内安装有滑套内体，滑套内体下端中心加工有中心孔，在滑套本体上同一横截面内周向均布加工3个喷砂孔a，喷砂孔a的中心线与下中心管9-17的中心线在同一垂直平面内且夹角为30°，喷砂孔a的直径为17mm。第一级滑套封隔器9的其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例3
以3级滑套封隔器以及其他零部件构成的滑套封隔器分段压裂装置为例，其结构如下：
本实施例的第一级滑套封隔器9的喷砂滑套9-12为：在滑套本体长度方向的侧壁每隔1米加工有喷砂孔a，滑套本体内安装有滑套内体，滑套内体下端中心加工有中心孔，在滑套本体上同一横截面内周向均布加工3个喷砂孔a，喷砂孔a的中心线与下中心管9-17的中心线在同一垂直平面内且夹角为30°，喷砂孔a的直径为20mm。第一级滑套封隔器9的其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例4
以3级滑套封隔器以及其他零部件构成的滑套封隔器分段压裂装置为例，其结构如下：
在以上的实施例1～3中，第一级滑套封隔器9的喷砂滑套9-12为：在滑套本体长度方向的侧壁每隔1米加工有喷砂孔a，滑套本体内安装有滑套内体，滑套内体下端中心加工有中心孔，在滑套本体上同一横截面内周向均布加工4个喷砂孔a，喷砂孔a的中心线与下中心管9-17的中心线在同一垂直平面内且夹角为30°，喷砂孔a的直径与相应的实施例相同。第一级滑套封隔器9的其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例5
以1级滑套封隔器以及其他零部件构成的滑套封隔器分段压裂装置为例，其结构如下：
在以上的实施例1～4中，在油层套管2的上端外套装有表层套管1，油层套管2内安装有油管3，油管3下端通过校深短节4与油管3的弯曲段联接，油管3的水平段通过螺纹与安全接头5的左端联接，安全接头5右端通过螺纹与水力锚6的左端联接，水力锚6右端通过油管3与第一级滑套封隔器相联，第一级滑套封隔器9右端通过螺纹固定安装导锥10。
第一级滑套封隔器9的零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。
其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例6
以6级滑套封隔器以及其他零部件构成的滑套封隔器分段压裂装置为例，其结构如下：
在以上的实施例1～4中，在油层套管2的上端外套装有表层套管1，油层套管2内安装有油管3，油管3下端通过校深短节4与油管3的弯曲段联接，油管3的水平段通过螺纹与安全接头5的左端联接，安全接头5右端通过螺纹与水力锚6的左端联接，水力锚6右端用油管3与6级滑套封隔器联接，相邻两级滑套封隔器用油管3联接，第一级滑套封隔器的右端通过螺纹与导锥10联接。
第一级滑套封隔器9的零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。
其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
本实用新型工作原理如下：将本实用新型的滑套封隔器分段压裂装置下入井中，待压裂管柱下到指定工作位置后，加注前置液，各级滑套封隔器依次完成坐封，第一级滑套封隔器9进行第一段的压裂施工，第一段压裂完毕后投球，投球打开安全接头5、打掉第一级滑套封隔器9的喷砂滑套9-12，喷砂滑套9-12与投球继续下行通过下中心管9-17后卡坐在下接头9-21上并将下接头9-21下端的管柱密封，然后开始进行第二段的压裂施工，第二段压裂完毕后再投球，投球下行，打掉第二级滑套封隔器8的喷砂滑套9-12，喷砂滑套9-12与投球继续下行通过下中心管9-17后卡坐在下接头9-21上并将第二级滑套封隔器8下端的管柱密封，进行第三段的压裂施工，……，投球打掉最后一级滑套封隔器的喷砂滑套9-12并密封最后一级滑套封隔器下端的管柱，完成最后一段的压裂施工后，通过反洗井或上提管柱的方式使封隔器逐级解封，提出管柱，如在上提管柱的过程中遇到砂卡的情况，可提高上提吨位使装置从遇到砂卡的封隔器的丢手接头9-7处脱开，先将上端的压裂管柱取出，再下入专用打捞工具打捞管柱剩余的部分。
Claims (4)
1.一种滑套封隔器分段压裂装置，其特征在于：在表层套管(1)内设置油层套管(2)，油层套管(2)内设置油管(3)，油管(3)的垂直段下端设置有校深短节(3)、水平段的端部设置有安全接头(5)，安全接头(5)右端设置水力锚(6)，水力锚(6)右端设置1～6级滑套封隔器，水力锚(6)右端用油管(3)与第一级滑套封隔器(9)联接，相邻两级滑套封隔器用油管(3)联接，最后一级滑套封隔器的右端设置导锥(10)。
2.根据权利要求1所述的滑套封隔器分段压裂装置，其特征在于所述的第一级滑套封隔器(9)为：在上中心管(9-2)上设置上接头(9-1)，上中心管(9-2)上设置有外筒(9-4)，外筒(9-4)内设置弹簧(9-5)，上中心管(9-2)下端设置丢手接头(9-7)，丢手接头(9-7)上设置防砂管(9-8)，丢手接头(9-7)下端设置喷砂外筒(9-13)，喷砂外筒(9-13)上依次设置喷砂筒(9-11)、过硫接头(9-14)、活塞(9-15)，喷砂筒(9-11)上设置喷砂滑套(9-12)，过硫接头(9-14)下端设置下中心管(9-17)，下中心管(9-17)上设置单流阀(9-16)和胶筒(9-19)，胶筒(9-19)上端设置胶筒上联接头(9-18)、下端设置胶筒下联接头(9-20)，下中心管(9-17)下端设置下接头(9-21)。
3.根据权利要求2所述的滑套封隔器分段压裂装置，其特征在于所述的喷砂滑套(9-12)为：在滑套本体长度方向的侧壁每隔1米加工有喷砂孔(a)，滑套本体内设置有滑套内体，滑套内体下端中心加工有中心孔。
4.根据权利要求3所述的滑套封隔器分段压裂装置，其特征在于：所述的喷砂孔(a)在滑套本体上同一横截面内周向均布加工3～4个，喷砂孔(a)的中心线与下中心管(9-17)的中心线在同一垂直平面内且夹角为30°，喷砂孔(a)的直径为17～20mm。
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Granted publication date: 20151209 |
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