CN209083274U - 小井眼压裂管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到采油设备领域，具体涉及到小井眼压裂管柱。包括安全接头，安全接头下方螺纹连接有水力锚，水力锚下方设置有滑套喷砂器，滑套喷砂器的上端和下端均连接有封隔器，滑套喷砂器上方的封隔器与水力锚螺纹连接，滑套喷砂器下方的封隔器下端连接有下直喷。通过在水力锚锚体外缘设置有导流槽，能够保证较大的通量，封隔器工作时，压裂液体通过割缝时能够将其内部含有的大颗粒砂砾进行阻挡，防止大颗粒的砂砾进入到中心筒和胶筒之间从而影响胶筒的回缩造成卡井现象；滑套喷砂器中，将第二槽孔和第一槽孔设置成出口端向上倾斜的状态，进而能够减少压裂液体流经第二槽孔和第一槽孔后对套管内缘的冲刷磨损。

Description

小井眼压裂管柱

技术领域

本实用新型涉及到采油设备领域，具体涉及到小井眼压裂管柱。

背景技术

由于低渗透油藏普遍品位差、难动用，开发矛盾日益突出，有效动用剩余油、充分挖掘油藏潜力变得愈发迫切，积极响应降本增效、安全环保的要求，综合考虑降低钻井工程、地面管网工程方面的投入等因素，老井侧钻技术日益受到重视。国内长庆、吐哈等油田已经开始探索，由于小井眼井径的限制，压裂管柱配套困难、卡钻风险大、后期作业复杂，使得该技术总体上出于探索阶段，配套压裂管柱也不成熟，因此急需要一种工作性能好，使用寿命长，同时能够防止出现卡井现象的小井眼压裂管柱。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于一种工作性能好，使用寿命长，同时能够防止出现卡井现象的小井眼压裂管柱。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

小井眼压裂管柱，包括安全接头，安全接头下方螺纹连接有水力锚，水力锚下方设置有滑套喷砂器，滑套喷砂器的上端和下端均连接有封隔器，滑套喷砂器上方的封隔器与水力锚螺纹连接，滑套喷砂器下方的封隔器下端连接有下直喷；

所述水力锚包括锚体，所述锚体上周向均匀分布有多个锚爪孔组，相邻的两个锚爪孔组之间的锚体外缘上开设有与锚体轴向方向平行的导流槽，每组锚爪孔组由多个在锚体的轴向上均匀分布的锚爪孔构成，锚爪孔内均设置有锚爪，锚爪外缘与锚爪孔的内缘通过第一密封圈滑动密封连接，锚爪朝向锚体外部的一侧上均开设有凹槽，所述锚体上固定有对锚爪孔内的锚爪进行阻挡的压板，压板与凹槽滑动配合，压板和凹槽的槽底之间通过锚爪弹簧连接，所述锚体内固定有防砂衬管，防砂衬管外缘和锚体内缘之间设置有允许压裂液体经过并作用在锚爪上的间隙；

所述封隔器包括中心管，中心管上端螺纹连接有上接头，套设在中心管上部的上外筒上端与上接头下部螺纹连接并通过第一紧定螺钉稳定，上接头下部外缘和上外筒上部内缘之间通过第二密封圈密封连接，上外筒内部的中心管上套设有上套环，上套环上部外缘与上外筒内缘螺纹连接，上套环与中心管之间设置有允许压裂介质通过的间隙，中心管管壁上设置有多个与所述间隙连通的割缝，中心管下端螺纹连接有第一下接头，第一下接头外缘固定有防撞环，防撞环上方的第一下接头上套设有下外筒，下外筒内缘与第一下接头外缘通过第三密封圈滑动密封连接，第一下接头上方的下外筒和中心管之间套设有下套环，下套环外缘下部与下外筒内缘螺纹连接，上套环和下套环之间的中心管上套设有胶筒，胶筒上端卡在上外筒和上套环之间并固定在上套环外缘，胶筒下端卡在下外筒和下套环之间并固定在下套环外缘；

所述滑套喷砂器包括外套，外套中部内缘开设有环槽，环槽内固定有环体，环体上设置有多个第二槽孔，所述第二槽孔朝向外套侧壁的一端向上倾斜，外套的侧壁上设置有与第二槽孔同轴心的第一槽孔，外套下部内螺纹连接有第二下接头，外套下端与第二下接头通过第四紧定螺钉稳定，第二下接头上部外缘与外套下部内缘之间通过第五密封圈密封连接，外套内设置有滑套，滑套通过剪钉与第二下接头上端固定连接，滑套外缘与外套内缘和第二下接头内缘均通过第四密封圈密封连接，滑套内缘上端设置有密封锥面。

具体的，所述压板与锚体通过锚爪螺钉固定连接。

具体的，所述防砂衬管上端与锚体内缘固定连接。

具体的，多个割缝根据中心管的轴向中心线圆周均布设置。

具体的，所述防撞环与第一下接头通过第二紧定螺钉固定连接。

具体的，所述第二槽孔根据环体的轴向中心线圆周均布设置。

具体的，所述环体与外套通过第三紧定螺钉固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

通过在水力锚锚体外缘设置有导流槽，能够保证较大的通量，同时设置有防砂衬管，压裂液体经过防砂衬管和锚体之间的间隙后将压裂液体中的大颗粒砂砾进行阻隔过滤，具有防砂功能；封隔器工作时，压裂液体通过割缝时能够将其内部含有的大颗粒砂砾进行阻挡，防止大颗粒的砂砾进入到中心筒和胶筒之间从而影响胶筒的回缩造成卡井现象；滑套喷砂器中，将第二槽孔和第一槽孔设置成出口端向上倾斜的状态，进而能够减少压裂液体流经第二槽孔和第一槽孔后对套管内缘的冲刷磨损。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为水力锚的结构示意图。

图3为封隔器的结构示意图。

图4为滑套喷砂器的结构示意图。

图5为水力锚锚体的截面图。

附图中的零部件名称为：

1、安全接头，2、水力锚，3、封隔器，4、滑套喷砂器，5、下直喷，6、锚体，7、锚爪螺钉，8、锚爪弹簧，9、第一密封圈，10、压板，11、锚爪，12、防砂衬管，13、凹槽，14、锚爪孔，15、上接头，16、第一紧定螺钉，17、第二密封圈，18、上外筒，19、割缝，20、上套环，21、中心管，22、胶筒，23、下套环，24、下外筒，25、第三密封圈，26、防撞环，27、第二紧定螺钉，28、第一下接头，29、外套，30、钢球，31、滑套，32、球体，33、第三紧定螺钉，34、第四密封圈，35、剪钉，36、第五密封圈，37、第四紧定螺钉，38、第二下接头，39、环槽，40、第一槽孔，41、第二槽孔，42、导流槽。

具体实施方式

如图1-5所示，小井眼压裂管柱，包括安全接头1，安全接头1下方螺纹连接有水力锚2，水力锚2下方设置有滑套喷砂器4，滑套喷砂器4的上端和下端均连接有封隔器3，滑套喷砂器4上方的封隔器3与水力锚2螺纹连接，滑套喷砂器4下方的封隔器3下端连接有下直喷5。

所述水力锚2包括锚体6，所述锚体6上周向均匀分布有多个锚爪孔组，相邻的两个锚爪孔组之间的锚体6外缘上开设有与锚体6轴向方向平行的导流槽42，每组锚爪孔组由多个在锚体6的轴向上均匀分布的锚爪孔14构成，锚爪孔14内均设置有锚爪11，锚爪11外缘与锚爪孔14的内缘通过第一密封圈9滑动密封连接，锚爪11朝向锚体6外部的一侧上均开设有凹槽13，所述锚体6上固定有对锚爪孔14内的锚爪11进行阻挡的压板10，所述压板10与锚体6通过锚爪螺钉7固定连接。压板10与凹槽13滑动配合，压板10和凹槽13的槽底之间通过锚爪弹簧8连接，所述锚体6内固定有防砂衬管12，所述防砂衬管12上端与锚体6内缘固定连接。防砂衬管12外缘和锚体6内缘之间设置有允许压裂液体经过并作用在锚爪11上的间隙。

所述封隔器3包括中心管21，中心管21上端螺纹连接有上接头15，套设在中心管21上部的上外筒18上端与上接头15下部螺纹连接并通过第一紧定螺钉16稳定，上接头15下部外缘和上外筒18上部内缘之间通过第二密封圈17密封连接，上外筒18内部的中心管21上套设有上套环20，上套环20上部外缘与上外筒18内缘螺纹连接，上套环20与中心管21之间设置有允许压裂介质通过的间隙，中心管21管壁上设置有多个与所述间隙连通的割缝19，多个割缝19根据中心管21的轴向中心线圆周均布设置。中心管21下端螺纹连接有第一下接头28，第一下接头28外缘固定有防撞环26，所述防撞环26与第一下接头28通过第二紧定螺钉27固定连接。防撞环26上方的第一下接头28上套设有下外筒24，下外筒24内缘与第一下接头28外缘通过第三密封圈25滑动密封连接，第一下接头28上方的下外筒24和中心管21之间套设有下套环23，下套环23外缘下部与下外筒24内缘螺纹连接，上套环20和下套环23之间的中心管21上套设有胶筒22，胶筒22上端卡在上外筒18和上套环20之间并固定在上套环20外缘，胶筒22下端卡在下外筒24和下套环23之间并固定在下套环23外缘。

所述滑套喷砂器4包括外套29，外套29中部内缘开设有环槽39，环槽39内固定有环体32，所述环体32与外套29通过第三紧定螺钉33固定连接。环体32上设置有多个第二槽孔41，所述第二槽孔41根据环体32的轴向中心线圆周均布设置。所述第二槽孔41朝向外套29侧壁的一端向上倾斜，外套29的侧壁上设置有与第二槽孔41同轴心的第一槽孔40，外套29下部内螺纹连接有第二下接头38，外套29下端与第二下接头38通过第四紧定螺钉37稳定，第二下接头38上部外缘与外套29下部内缘之间通过第五密封圈36密封连接，外套29内设置有滑套31，滑套31通过剪钉35与第二下接头38上端固定连接，滑套31外缘与外套29内缘和第二下接头38内缘均通过第四密封圈34密封连接，滑套31内缘上端设置有密封锥面。

使用时，将安全接头1和下直喷5连接在油管上，然后下放的设计深度，向油管内泵入压裂液，由于下直喷5的节流作用，使得水力锚2和封隔器3工作，水力锚2锚定时，当锚体6内部压力大于外部压力时，液体由防砂衬管12与锚体6之间的间隙作用在锚爪11上，由于间隙较小，压裂液中大颗粒的砂粒被阻止不能进入，锚爪11伸出咬合套管内壁，实施锚定；封隔器3坐封时，当油管内的压力升高后，压裂液就会通过割缝19和上套环20与中心管21之间的间隙作用在胶筒22的内缘面上使得胶筒22膨胀，同时下外筒24上行，当压裂液通过割缝19时其能够将其内部含有的大颗粒砂砾进行阻挡，防止大颗粒的砂砾进入到中心筒21和胶筒22之间。去除掉大颗粒砂砾的压裂液不断的使得胶筒22膨胀，膨胀的胶筒22就会密封油套管环形空间进而实现坐封；水力锚2锚定、封隔器3坐封后，持续向油管内泵入压裂液，压裂液从下直喷5喷出，将其下层进行压裂，当下层压裂完成后，将钢球30投入油管中，钢球30下落到滑套喷砂器4的外套29内，钢球30外缘与滑套31上端的密封锥面接触，向油管注入压裂液体，油管内的压力升高，钢球30将滑套31上端密封，向油管内持续加压，滑套31就会将剪钉35剪断然后下移，第二槽孔41和第一槽孔40露出，滑套31落于封隔器3下方的下直喷5中，保证了压裂液体不会进入下部已压裂层位，同时，由于第二槽孔41和第一槽孔40的节流作用，可以保证上部与下部封隔器3的坐封，即可进行压裂施工，流经第二槽孔41和第一槽孔40的压裂液的喷射方向不与套管内壁垂直，因此能够减少流经第二槽孔41和第一槽孔40的压裂液对套管内缘的冲刷磨损，流经第二槽孔41和第一槽孔40的压裂液将两封隔器3之间的层进行压裂，当将油管内的压力卸去时，锚爪弹簧8和压板10的配合使得锚爪11回缩，进而解除锚定，封隔器3的胶筒22回缩，封隔器3进而实现解封，然后即可进行其他操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.小井眼压裂管柱，其特征在于，包括安全接头(1)，安全接头(1)下方螺纹连接有水力锚(2)，水力锚(2)下方设置有滑套喷砂器(4)，滑套喷砂器(4)的上端和下端均连接有封隔器(3)，滑套喷砂器(4)上方的封隔器(3)与水力锚(2)螺纹连接，滑套喷砂器(4)下方的封隔器(3)下端连接有下直喷(5)；

所述水力锚(2)包括锚体(6)，所述锚体(6)上周向均匀分布有多个锚爪孔组，相邻的两个锚爪孔组之间的锚体(6)外缘上开设有与锚体(6)轴向方向平行的导流槽(42)，每组锚爪孔组由多个在锚体(6)的轴向上均匀分布的锚爪孔(14)构成，锚爪孔(14)内均设置有锚爪(11)，锚爪(11)外缘与锚爪孔(14)的内缘通过第一密封圈(9)滑动密封连接，锚爪(11)朝向锚体(6)外部的一侧上均开设有凹槽(13)，所述锚体(6)上固定有对锚爪孔(14)内的锚爪(11)进行阻挡的压板(10)，压板(10)与凹槽(13)滑动配合，压板(10)和凹槽(13)的槽底之间通过锚爪弹簧(8)连接，所述锚体(6)内固定有防砂衬管(12)，防砂衬管(12)外缘和锚体(6)内缘之间设置有允许压裂液体经过并作用在锚爪(11)上的间隙；

所述封隔器(3)包括中心管(21)，中心管(21)上端螺纹连接有上接头(15)，套设在中心管(21)上部的上外筒(18)上端与上接头(15)下部螺纹连接并通过第一紧定螺钉(16)稳定，上接头(15)下部外缘和上外筒(18)上部内缘之间通过第二密封圈(17)密封连接，上外筒(18)内部的中心管(21)上套设有上套环(20)，上套环(20)上部外缘与上外筒(18)内缘螺纹连接，上套环(20)与中心管(21)之间设置有允许压裂介质通过的间隙，中心管(21)管壁上设置有多个与所述间隙连通的割缝(19)，中心管(21)下端螺纹连接有第一下接头(28)，第一下接头(28)外缘固定有防撞环(26)，防撞环(26)上方的第一下接头(28)上套设有下外筒(24)，下外筒(24)内缘与第一下接头(28)外缘通过第三密封圈(25)滑动密封连接，第一下接头(28)上方的下外筒(24)和中心管(21)之间套设有下套环(23)，下套环(23)外缘下部与下外筒(24)内缘螺纹连接，上套环(20)和下套环(23)之间的中心管(21)上套设有胶筒(22)，胶筒(22)上端卡在上外筒(18)和上套环(20)之间并固定在上套环(20)外缘，胶筒(22)下端卡在下外筒(24)和下套环(23)之间并固定在下套环(23)外缘；

所述滑套喷砂器(4)包括外套(29)，外套(29)中部内缘开设有环槽(39)，环槽(39)内固定有环体(32)，环体(32)上设置有多个第二槽孔(41)，所述第二槽孔(41)朝向外套(29)侧壁的一端向上倾斜，外套(29)的侧壁上设置有与第二槽孔(41)同轴心的第一槽孔(40)，外套(29)下部内螺纹连接有第二下接头(38)，外套(29)下端与第二下接头(38)通过第四紧定螺钉(37)稳定，第二下接头(38)上部外缘与外套(29)下部内缘之间通过第五密封圈(36)密封连接，外套(29)内设置有滑套(31)，滑套(31)通过剪钉(35)与第二下接头(38)上端固定连接，滑套(31)外缘与外套(29)内缘和第二下接头(38)内缘均通过第四密封圈(34)密封连接，滑套(31)内缘上端设置有密封锥面。

2.根据权利要求1所述小井眼压裂管柱，其特征在于，所述压板(10)与锚体(6)通过锚爪螺钉(7)固定连接。

3.根据权利要求1所述小井眼压裂管柱，其特征在于，所述防砂衬管(12)上端与锚体(6)内缘固定连接。

4.根据权利要求1所述小井眼压裂管柱，其特征在于，多个割缝(19)根据中心管(21)的轴向中心线圆周均布设置。

5.根据权利要求1所述小井眼压裂管柱，其特征在于，所述防撞环(26)与第一下接头(28)通过第二紧定螺钉(27)固定连接。

6.根据权利要求1所述小井眼压裂管柱，其特征在于，所述第二槽孔(41)根据环体(32)的轴向中心线圆周均布设置。

7.根据权利要求1所述小井眼压裂管柱，其特征在于，所述环体(32)与外套(29)通过第三紧定螺钉(33)固定连接。