CN207177825U - 用于压裂管柱中的旁通阀及压裂管柱 - Google Patents

Abstract

用于压裂管柱中的旁通阀及压裂管柱，涉及石油天然气的开采技术。其中，用于压裂管柱中的旁通阀包括：上接头、泄压管以及下接头，上接头与下接头通过剪切销钉连接；泄压管的滑动设置在下接头中，且所述泄压管的上端与所述上接头的内壁连接；泄压管的下端设置有限位部，以限制泄压管从下接头中脱离；泄压管上开设有若干个泄压孔。当发生负压卡钻时，上提上接头将剪切销钉拉断，泄压管能与下接头产生相对位移，泄压管上的泄压孔露出，通过泄压管的泄压孔将旁通阀的内腔与外部连通，使得旁通阀的外压力与旁通阀的内压力逐渐平衡，有助于消除负压卡钻，操作简单便捷，能缩短施工周期，且不需要再向地层注入液体，减少地层污染，有助于提高油气产量。

Description

用于压裂管柱中的旁通阀及压裂管柱

技术领域

本实用新型涉及石油天然气的开采技术，尤其涉及一种用于压裂管柱中的旁通阀及压裂管柱。

背景技术

为提高油气井产量，常用的方式是对地层进行压裂改造，去除近井地带地层污染，重造渗油通道，以提高油气层的渗透能力。目前，常用的分层压裂设备一般采用包括机械式封隔器的管柱，以双封双压管柱为例，管柱的具体结构为：坐封尾管喷砂器+直径73mm(加)油管短节+Y221封隔器+滑套喷砂器+水力锚+直径73mm(加)油管+辅助解封工具+Y241封隔器+滑套喷砂器+水力锚+安全丢手接头+直径89mm(加)油管+管挂。

对于层间差异大的油气井(地层压力相差20MPa以上)，压裂后由于层间差异较大，极易造成油套压力不平衡，导致水力锚不回收或液压式封隔器不解封，无法顺利起出压裂管柱。为解决上述问题，目前通常是通过水泥车反循环打压，提高套压，或者，连续油管气举掏空，降低油压，这两种方法消除负压卡钻起出压裂管柱。但是上述方法会增加作业工序，延长施工周期，并且环空打液会造成地层污染，降低油气产量。

实用新型内容

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供一种用于压裂管柱中的旁通阀及压裂管柱，有助于顺利便捷地消除负压卡钻，缩短施工周期，并且不需要再向地层注入液体，减少对地层的污染，有助于提高油气产量。

本实用新型的第一个方面是提供一种用于压裂管柱中的旁通阀，包括：上接头、泄压管以及下接头，所述上接头与下接头通过剪切销钉连接；所述泄压管的滑动设置在所述下接头中，且所述泄压管的上端与所述上接头的内壁连接；所述泄压管的下端设置有限位部，以限制所述泄压管从所述下接头中脱离；所述泄压管上开设有若干个泄压孔。

进一步地，所述下接头的上端套设在所述上接头的外壁上，且所述上接头与下接头之间设置有至少一个密封圈。

进一步地，所述泄压管的上端与所述上接头的内壁螺接。

进一步地，所述泄压管的上端与所述上接头键连接。

进一步地，所述下接头的侧壁的上端设置有开口，所述开口与所述泄压管上的泄压孔对应设置，所述上接头上设置有与所述下接头配合的配合部。

进一步地，所述泄压管与所述下接头之间设置有限位套。

进一步地，所述限位部包括设置在所述泄压管下端的台阶，所述台阶用于限制所述泄压管从所述限位套中脱离。

进一步地，所述限位部包括设置在所述泄压管下端的凸缘，所述凸缘用于限制所述泄压管从所述限位套中脱离。

进一步地，所述限位部包括设置在所述泄压管下端的至少两个凸起，所述凸起用于限制所述泄压管从所述限位套中脱离。

进一步地，所述凸起沿圆周均匀设置。

本实用新型的另一个方面是提供一种压裂管柱，包括：套管，所述套管内设置有至少两个旁通阀，所述旁通阀的两端连接有封隔器或者水力锚；其中，所述旁通阀为前述任一项所述的用于压裂管柱中的旁通阀。

本实用新型提供的用于压裂管柱中的旁通阀及压裂管柱，当发生负压卡钻时，通过上提上接头将剪切销钉拉断，使得泄压管能够与下接头产生相对位移，泄压管上的泄压孔露出，通过泄压管的泄压孔，将旁通阀的内腔与外部连通，从而使得旁通阀的外压力与旁通阀的内压力逐渐平衡，有助于消除负压卡钻，操作简单便捷，能够缩短施工周期，并且不需要再向地层注入液体，减少了对地层的污染，有助于提高油气产量。

附图说明

图1为本实用新型实施例用于压裂管柱中的旁通阀的结构示意图；

图2为图1的A-A处的断面示意图。

其中，10-上接头；20-剪切销钉；30、40-密封圈；50-下接头；51-配合部；60-限位套；70-泄压管；71-泄压孔；72-限位部。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

图1为本实用新型实施例用于压裂管柱中的旁通阀的结构示意图；图2为图1的A-A处的断面示意图。

请参照图1-2，本实施例提供一种用于压裂管柱中的旁通阀，包括：上接头10、泄压管70以及下接头50。上接头10与下接头50通过剪切销钉20连接；泄压管70的滑动设置在下接头50中，且泄压管70的上端连接在上接头10的内孔中；泄压管70的下端设置有限位部72，以限制泄压管70从下接头50中脱离；泄压管70上开设有若干个泄压孔71。

上接头10可以为管状结构，开设有上中心孔，用于与封隔器或者水力锚连接；下接头50也可以为管状结构，且开设有下中心孔，用于封隔器或者水力锚连接。下接头50的上端插设在上接头10的上中心孔中，并通过剪切销钉20将上接头10与下接头50连接；具体地，在下接头50上开设有通孔，在上接头10上开设有盲孔，销钉的部分穿过下接头50上的通孔并伸入上接头10的盲孔。

开设有中心孔的泄压管70上均匀开设在有若干个泄压孔71。泄压管70的上端穿过下接头50的下中心孔并伸入上接头10的上中心孔一定长度。泄压管70与上接头10可以通过键连接，或者通过螺纹连接，以螺纹连接为例：在泄压管70的上端的外壁设置外螺纹，在上接头10的中心孔孔壁上设置内螺纹，通过内螺纹与外螺纹的配合将上接头10与泄压管70连接。其中，泄压管70具有预设长度，以使泄压管70能够在下接头50中移动。

采用本实施例提供的用于压裂管柱中的旁通阀，当发生负压卡钻时，上提上接头10将剪切销钉20拉断；继续上提，上接头10带着泄压管70与下接头50产生相对位移，泄压管70相对于从下接头50向上移动，当上接头10与下接头50分离之后，泄压管70的泄压孔71露出，通过泄压管70的泄压孔71，使得旁通阀的外压力与旁通阀的内压力逐渐平衡，消除负压卡钻；继续上提，泄压管70的下端的限位部72与下接头50的下端面相抵，泄压管70与下接头50不再产生相对位移，正常起钻即可。

其中，本实施例对于旁通阀两端连接的部件不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，只要能够实现旁通阀消除负压的功能即可。相邻的两个地层所对应的部分管柱中均设置有旁通阀，通过将两个旁通阀打开，使得上下层连通，进而上下层的压力平衡，消除负压卡钻。

本实施例提供的旁通阀，当发生负压卡钻时，通过上提上接头10将剪切销钉20拉断，使得泄压管70能够与下接头50产生相对位移，泄压管70上的泄压孔71露出，通过泄压管70的泄压孔71，将旁通阀的内腔与外部连通，从而使得旁通阀的外压力与旁通阀的内压力逐渐平衡，有助于消除负压卡钻，操作简单便捷，能够缩短施工周期，并且不需要再向地层注入液体，减少了对地层的污染，有助于提高油气产量。

进一步地，所述下接头50的上端设置有开口，相应地，上接头10的下端设置有用于与开口配合的配合部51，通过上接头10的配合部51与下接头50上的开口的配合，实现对上接头10与下接头50的定位，并且限制了上接头10与下接头50之间的相对转动。

较佳地，所述开口与泄压管70上的泄压孔71对应设置，以在下接头50与上接头10还没有脱离时，泄压管70上的泄压孔71即可通过开口与外部连通，有助于更快地消除负压卡钻。

进一步地，为了提高旁通阀的密封性能，将下接头50的上端套设在上接头10的外壁上，在上接头10与下接头50之间设置有至少一个密封圈较佳地，间隔设置至少两个密封圈。如图1所示，上接头10与下接头50之间设置两个密封圈30、40，其中，密封圈30、40设置在剪切销钉20的下方。

进一步地，泄压管70与下接头50之间设置有限位套60。此时，泄压管70与限位套60滑动配合；泄压管70的限位部72用于与限位套60相抵。其中，限位套60可以插设在下接头50中，具体设置在下接头50的下端，使得限位套60的下端面与下接头50的下端面平齐；限位套60可以与下接头50螺纹连接。

在本实施例的一种可选实施方式中，限位部72包括设置在泄压管70下端的台阶，台阶用于限制泄压管70从限位套60中脱离。

此时，泄压管70包括管状本体，管状本体的下端延伸设有台阶，台阶的外径大于管状本体的外径且大于限位套60的内径，以限制泄压管70从限位套60中脱离。

在本实施例的另一种可选实施方式中，限位部72包括设置在泄压管70下端的凸缘，凸缘用于限制泄压管70从限位套60中脱离。

此时，泄压管70包括管状本体，管状本体的下端上的外壁上凸设有圆环，其中，圆环可以为完成的圆环，或者部分圆环；圆环的外径大于管状本体的外径且大于限位套60的内径，以限制泄压管70从限位套60中脱离。

在本实施例的又一种可选实施方式中，限位部72包括设置在泄压管70下端的至少两个凸起，凸起用于限制泄压管70从限位套60中脱离。

此时，泄压管70包括管状本体，管状本体的下端上的外壁上设置有至少两个凸起，其中，至少两个凸起沿圆周均匀分布；凸起所构成圆周的外径大于管状本体的外径且大于限位套60的内径，以限制泄压管70从限位套60中脱离。

采用本实施例提供的用于压裂管柱中的旁通阀，当发生负压卡钻时，采用100KN的力上提上接头10，将剪切销钉20拉断；继续上提，上接头10带着泄压管70与下接头50产生相对位移，泄压管70相对于从下接头50向上移动，当泄压管70的泄压孔71能够露出时，通过泄压管70的泄压孔71，将旁通阀的内腔与外部连通，打开旁通阀，实现封隔器上下层连通，使得旁通阀的外压力与旁通阀的内压力逐渐平衡，也即封隔器上下层的压力逐渐平衡，消除负压卡钻，使水力锚锚牙能够回收或液压式封隔器能够解封；继续上提，泄压管70的下端的限位部72与下接头50的下端面相抵，泄压管70与下接头50不再产生相对位移，继续上提管柱即可将压裂正常起出。

本实施例还提供一种压裂管柱，包括：套管，套管内设置有至少两个旁通阀，旁通阀的两端连接有封隔器或者水力锚；其中，旁通阀为前述任一实施例中的用于压裂管柱中的旁通阀。

其中，用于压裂管柱中的旁通阀的结构、功能与前述实施例相同或者相似，此处不再赘述。

本实施例提供的压裂管柱，当发生负压卡钻时，通过上提旁通阀的上接头将剪切销钉拉断，使得泄压管能够与下接头产生相对位移，泄压管上的泄压孔露出，通过泄压管的泄压孔，将旁通阀的内腔与外部连通，从而使得旁通阀的外压力与旁通阀的内压力逐渐平衡，消除负压卡钻，操作简单便捷，能够缩短施工周期，并且不需要再向地层注入液体，减少了对地层的污染，有助于提高油气产量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于压裂管柱中的旁通阀，其特征在于，包括：上接头、泄压管以及下接头，所述上接头与下接头通过剪切销钉连接；所述泄压管的滑动设置在所述下接头中，且所述泄压管的上端与所述上接头的内壁连接；所述泄压管的下端设置有限位部，以限制所述泄压管从所述下接头中脱离；所述泄压管上开设有若干个泄压孔。

2.根据权利要求1所述的用于压裂管柱中的旁通阀，其特征在于，所述泄压管与所述下接头之间设置有限位套。

3.根据权利要求2所述的用于压裂管柱中的旁通阀，其特征在于，所述限位部包括设置在所述泄压管下端的台阶，所述台阶用于限制所述泄压管从所述限位套中脱离。

4.根据权利要求2所述的用于压裂管柱中的旁通阀，其特征在于，所述限位部包括设置在所述泄压管下端的凸缘，所述凸缘用于限制所述泄压管从所述限位套中脱离。

5.根据权利要求2所述的用于压裂管柱中的旁通阀，其特征在于，所述限位部包括设置在所述泄压管下端的至少两个凸起，所述凸起用于限制所述泄压管从所述限位套中脱离。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于压裂管柱中的旁通阀，其特征在于，所述下接头的上端套设在所述上接头的外壁上，且所述上接头与下接头之间设置有至少一个密封圈。

7.根据权利要求1-5任一项所述的用于压裂管柱中的旁通阀，其特征在于，所述泄压管的上端与所述上接头的内壁螺接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的用于压裂管柱中的旁通阀，其特征在于，所述泄压管的上端与所述上接头键连接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的用于压裂管柱中的旁通阀，其特征在于，所述下接头的侧壁的上端设置有开口，所述开口与所述泄压管上的泄压孔对应设置，所述上接头上设置有与所述下接头配合的配合部。

10.一种压裂管柱，其特征在于，包括：套管，所述套管内设置有至少两个旁通阀，所述旁通阀的两端连接有封隔器或者水力锚；其中，所述旁通阀为权利要求1-9任一项所述的用于压裂管柱中的旁通阀。