CN206439040U - 一种可泵送球座式大通径滑套 - Google Patents
一种可泵送球座式大通径滑套 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种可泵送球座式大通径滑套,属于油气田井下储层改造压裂施工技术领域。该可泵送球座式大通径滑套包括上接头、外壳、内套、下接头和可泵送球座;所述上接头的上端与套管连接,下端与外壳的上端连接,外壳的下端与下接头连接,所述内套安装在所述外壳的内腔中;在所述外壳上开有在圆周上均布的压裂孔,该压裂孔能够与地层连通;在所述内套的管壁上开有在圆周上均布的键槽,所述键槽位于所述压裂孔的下方;在所述键槽的下方设有剪钉,通过剪钉将外壳和内套固定;所述可泵送球座包括球座和安装在球座内部的球,在所述球座的外表面上设有在圆周上均布的键,通过球座上的键与内套上的键槽配合实现憋压。
Description
技术领域
本实用新型属于油气田井下储层改造压裂施工技术领域,具体涉及一种可泵送球座式大通径滑套。
背景技术
滑套式分段压裂技术作为油气资源开采的一种重要手段,广泛应用于储层改造。现有的滑套结构有投球打开式滑套、压差打开式滑套和机械开关式滑套。投球打开式滑套是在井口投放憋压球与滑套内的球座形成密封,憋压开启滑套压裂孔,建立压裂通道;压差打开式滑套通过管内憋压达到滑套开启压力后,滑套打开建立压裂通道;机械开关式滑套的特点是不需要投球,和压裂管柱一起下入井内,通过专用的开关工具进行滑套的打开和关闭。但是,上述滑套装置存在以下不足:
(1)投球打开式滑套压裂的级数受滑套和憋压球级差限制,滑套的通径逐级递减,且压裂完成后,需下入钻具钻除滑套球座,增加了作业周期和作业成本。
(2)压差打开式滑套只能单独用于一级,需要与投球式滑套配套使用完成多级压裂。
(3)机械开关式滑套通过下入配套的开关工具实现滑套的开关,要求滑套和开关工具有较好的配合,对开关工具的性能和稳定性要求较高,且需多次起下管柱进行施工,增大了施工周期、施工难度和风险。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题,提供一种可泵送球座式大通径滑套,通过泵送对应的球座单元憋压打开,压裂结束后该可泵送球座可在井内液体环境下降解,实现压裂后管柱内大通径,具有结构简单、快速压裂、施工周期短、无需钻除作业等优点,可广泛应用于各种油气井的分段压裂改造作业。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种可泵送球座式大通径滑套,包括上接头、外壳、内套、下接头和可泵送球座;
所述上接头的上端与套管连接,下端与外壳的上端连接,外壳的下端与下接头连接,所述内套安装在所述外壳的内腔中;
在所述外壳上开有在圆周上均布的压裂孔,该压裂孔能够与地层连通;
在所述内套的管壁上开有在圆周上均布的键槽,所述键槽位于所述压裂孔的下方;
在所述键槽的下方设有剪钉,通过剪钉将外壳和内套固定;
所述可泵送球座包括球座和安装在球座内部的球,在所述球座的外表面上设有在圆周上均布的键,通过球座上的键与内套上的键槽配合实现憋压。
所述球座上的每个键均与球座的轴线平行,且在每个键的两端均设有倒角;
所述内套上的每个键槽均与内套的轴线平行,其在每个键槽的两端均设有斜面,所述键上的倒角与键槽上的斜面配合。
在所述球座的下端开有均布的返流槽,所述返流槽与球座的轴线的平行设置。
所述球座和球均采用可降解材料制作而成。
每一级滑套的内套的内径相同,但每一级滑套的内套上的键槽宽度不同,相应的每一级可泵送球座的键宽不同,每一级的可泵送球座只能打开对应该级的滑套,且能通过上一级滑套。
在所述内套的下端的外表面上设有卡簧槽,在所述卡簧槽内安装有卡簧,用于实现的滑套在打开和关闭状态时的定位和锁紧。
在所述内套的上、下两端均设有滑套开关定位槽,用于下入滑套开关工具进行开关。
在所述外壳的上端和下端均设有内螺纹,通过两端的内螺纹分别与上接头、下接头连接;
所述的上接头上端设有内螺纹,用以与套管连接,下端设有外螺纹,用以与外壳连接;
所述的下接头上端和下端设有外螺纹,分别与外壳和套管连接。
在所述外壳与上接头的接触处设有密封圈,在对应压裂孔的上方和下方的所述内套与外壳之间设有密封圈,在所述剪钉的下方的内套与外壳之间设有密封圈,在所述外壳与下接头的接触处设有密封圈。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
(1)滑套通过泵送对应的球座打开,施工快速、可靠性高,施工周期短,且压裂结束后可泵送球座可返排出地面。
(2)滑套通过调节内部键槽宽度实现分级,每级滑套内径相同,且滑套内全通径,无需钻除作业,利于后期作业液体返排及后续工具下入。
(3)滑套上设有开关定位槽,油气开采后期如遇产层出水等情况,可下入配套的开关工具关闭滑套,达到封堵底水的目的。
附图说明
图1是可泵送球座式大通径滑套的结构示意图。
图2是可泵送球座的结构示意图。
图3是可泵送球座的轴测图。
图4是可泵送球座到达滑套位置时的结构示意图。
图5是键与键槽配合的结构示意图。
图6是键与通过键槽的结构示意图。
图7是内套的立体结构示意图。
图1~图6中:1-上接头;2-密封圈;3-内套上定位槽;4-外壳;5-压裂孔;6-密封圈;7-内套;8-内套键槽结构;9-剪钉;10-卡簧;11-内套下定位槽;12-密封圈;13-下接头;14-球座;15-球;16-键;17-球座槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
为解决现有滑套存在的不足,本实用新型采用下述技术方案:本实用新型所述的滑套主要由上接头、外壳、内套、剪钉、卡簧、密封圈和下接头组成。所述的滑套外壳上开有均布的压裂孔,此孔与地层连通建立压裂通道,外壳两端设有螺纹,分别与上下接头连接;所述的上接头上端设有内螺纹,用以与套管连接,下端设有外螺纹,用以与外壳连接;所述的内套内部设有均布的键槽结构,且键槽结构上下均为斜面,起导向作用;内套上下两端设有滑套开关定位槽,用于下入滑套开关工具进行开关;所述的剪钉用于连接外壳和内套,当滑套打开时需剪断剪钉;所述的卡簧安装在内套的卡簧槽内,用于实现的滑套在打开和关闭状态时的定位和锁紧,所述的下接头上端和下端设有外螺纹,分别用以与外壳和套管连接。
本实用新型所述的可泵送球座主要由球座和球组成。球座周向上设有均布的键,键两端均设有倒角,利于导入滑套键槽内,球座下端开有均布的槽,利于压裂结束后流体的返排。球安装于球座内部,泵送时推动球座运动。球座和球均采用可降解材料,压裂结束后可在井内液体环境下降解。
可泵送球座周向上均布的键与对应滑套内部的键槽配合,实现滑套的打开操作。不同的滑套的键槽宽度不同,相应的不同可泵送球座的键宽不同,一个可泵送球座只能对应着打开一个分段压裂滑套,且能通过上一级滑套;每一级滑套的内径相同,因此可以实现大通径条件下的分段压裂。例如,总共3级滑套,3级滑套从上往下的键槽宽度分别为40mm,30mm,20mm;第1个球座上键的宽度为25mm,那么这个球座就会通过宽度为40mm和30mm的键槽,卡到20mm的键槽上;第2个球座上键的宽度为35mm,那么这个球座就会通过宽度为40mm的键槽,卡到30mm的键槽上;以此类推。
具体来说,本实用新型如图1所示,可泵送球座式大通径滑套主要由上接头1、外壳4、内套7、剪钉9、卡簧10、和下接头13组成。外壳4上开有均布的压裂孔5,此孔与地层连通建立压裂通道;内套7内部设有周向均布的键槽结构8(如图7所示),且键槽结构8上下均为斜面,起导向作用;内套7上下两端设有滑套开关定位槽3和11,用于下入滑套开关工具进行开关作业。在外壳与上接头接触处设有密封圈2,在内套位于压裂孔的上下两处设有密封圈6,在剪钉下方设有密封圈,在外壳与下接头的接触处设有密封圈12。
图2所示的可泵送球座主要由球座14和球15组成。球座14上设有均布的键16,如图3所示,键两端均设有倒角,利于导入滑套键槽8内。球座14下端开有均布的槽17,利于压裂结束后流体的返排。球15安装于球座14内部,泵送时推动球座运动。球座14和球15均采用可降解材料,压裂结束后可在井内液体环境下降解。
本实用新型可泵送球座式大通径滑套的工艺原理和施工流程如下:
根据油气藏产层情况,确定滑套安放位置后,将多个滑套与套管管柱一趟下入井内;压裂施工时,在井口投入可泵送球座,通过泵送使其到达对应的压裂滑套位置,如图4所示,泵送到位后,可泵送球座的键16与滑套上的键槽结构8配合,如图5所示,实现憋压,当压力达到一定值时,滑套打开,内套7下移,压裂孔5开启,开始进行压裂施工。按照同样的方式可以完成其余地层的压裂。不同的滑套的键槽宽度不同,相应的不同滑套可泵送球座的键宽不同,一个可泵送球座只能对应着打开一个分段压裂滑套,且能通过上一级滑套,如图6所示。
压裂施工结束后,可泵送球座可在井内液体环境下降解,实现管柱内的大通径,无需进行钻除作业。
该滑套通过泵送对应的可泵送球座憋压打开,压裂结束后可泵送球座可在井内液体环境下降解,实现压裂后管柱大全通径,具有结构简单、快速压裂、施工周期短、无需钻除作业等优点,可广泛应用于各种油气井的分段压裂改造作业。
上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本实用新型公开了原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变形,而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构,因此前面描述的只是优选的,而并不具有限制性的意义。
Claims (7)
1.一种可泵送球座式大通径滑套,其特征在于:所述可泵送球座式大通径滑套包括上接头、外壳、内套、下接头和可泵送球座;
所述上接头的上端与套管连接,下端与外壳的上端连接,外壳的下端与下接头连接,所述内套安装在所述外壳的内腔中;
在所述外壳上开有在圆周上均布的压裂孔,该压裂孔能够与地层连通;
在所述内套的管壁上开有在圆周上均布的键槽,所述键槽位于所述压裂孔的下方;
在所述键槽的下方设有剪钉,通过剪钉将外壳和内套固定;
所述可泵送球座包括球座和安装在球座内部的球,在所述球座的外表面上设有在圆周上均布的键,通过球座上的键与内套上的键槽配合实现憋压。
2.根据权利要求1所述的可泵送球座式大通径滑套,其特征在于:所述球座上的每个键均与球座的轴线平行,且在每个键的两端均设有倒角;
所述内套上的每个键槽均与内套的轴线平行,其在每个键槽的两端均设有斜面,所述键上的倒角与键槽上的斜面配合。
3.根据权利要求2所述的可泵送球座式大通径滑套,其特征在于:在所述球座的下端开有均布的返流槽,所述返流槽与球座的轴线的平行设置;
所述球座和球均采用可降解材料制作而成。
4.根据权利要求3所述的可泵送球座式大通径滑套,其特征在于:每一级滑套的内套的内径相同,但每一级滑套的内套上的键槽宽度不同,相应的每一级可泵送球座的键宽不同,每一级的可泵送球座只能打开对应该级的滑套,且能通过上一级滑套。
5.根据权利要求4所述的可泵送球座式大通径滑套,其特征在于:在所述内套的下端的外表面上设有卡簧槽,在所述卡簧槽内安装有卡簧。
6.根据权利要求5所述的可泵送球座式大通径滑套,其特征在于:在所述内套的上、下两端均设有滑套开关定位槽,用于下入滑套开关工具进行开关。
7.根据权利要求1-6任一所述的可泵送球座式大通径滑套,其特征在于:在所述外壳的上端和下端均设有内螺纹,通过两端的内螺纹分别与上接头、下接头连接;
所述的上接头上端设有内螺纹,用以与套管连接,下端设有外螺纹,用以与外壳连接;
所述的下接头上端和下端设有外螺纹,分别与外壳和套管连接。
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CN113530469A (zh) * | 2020-04-20 | 2021-10-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种安全接头 |
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