CN214997575U - 一种hdtd型延时滑套 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田开发技术领域，公开了一种HDTD型延时滑套，所述芯轴一端连接下接头，芯轴另一端连接上接头，所述密封套、上筒体、连接接头、下筒体和活塞均同轴套装于芯轴外侧，密封套一端靠近上接头，密封套另一端连接上筒体，所述上筒体另一端连接连接接头，连接接头另一端连接下筒体，下筒体另一端与芯轴外壁连接，所述活塞同轴套装于下筒体和芯轴之间，下筒体和芯轴对应位置设置有循环孔，所述破裂盘设置于芯轴靠近下接头一端的对应空位内，其中对应空位开启后与活塞端面连通，所述密封套、筒体、芯轴和连接接头围成第一空腔，芯轴、连接接头、下筒体和活塞围成第二空腔，其中第二空腔内填充有硅油，所述连接接头处设置有延时阀体。

Description

一种HDTD型延时滑套

技术领域

本实用新型属于油田开发技术领域，具体涉及一种HDTD型延时滑套。

背景技术

油气井套管固井完成后井筒为封闭腔体，为了给后期压裂改造提供进液通道，需打开完井管柱趾端的一处套管机器外部水泥环，达到沟通井筒与底层的目的。对于全程套管完井的直井，通常采用连续油管、油管或电缆下入水力或火力射孔枪实现这一目的，对于级差式套管滑套压裂工具参与固井的井，由于存在多级级差式滑套，管柱内径由上至下逐级缩小，可下入送入管柱及射孔工具外径较小，目前只能选择采用连续油管或电缆下入火力射孔枪射孔实现，其缺点在于，连续油管或电缆作业工序复杂、成本较高；并且由于常规射孔枪外径有限；且射孔为一次性，后期不可重复开关射孔。

常规压差滑套主要应用于裸眼井分段压裂作业中，并且不需要进行全井筒试压的工况下；如果在固井环境下，水泥浆容易通过传压孔侵入到液压腔内，从而影响压差滑套的开启；如果要求在滑套打开前进行全井筒的试压作业，常规的压差滑套由于受到剪切销钉剪切力的限制往往很难达到所要求的的试压压力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种HDTD型延时滑套，克服了现有技术中存在的问题。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种HDTD型延时滑套，包括上接头、密封套、上筒体、芯轴、连接接头、下筒体、活塞、破裂盘和下接头，所述芯轴一端连接下接头，芯轴另一端连接上接头，所述密封套、上筒体、连接接头、下筒体和活塞均同轴套装于芯轴外侧，其中密封套一端靠近上接头，密封套另一端连接上筒体，所述上筒体另一端连接连接接头，连接接头另一端连接下筒体，下筒体另一端与芯轴外壁连接，所述活塞同轴套装于下筒体和芯轴之间，并且下筒体和芯轴对应位置设置有循环孔，所述破裂盘设置于芯轴靠近下接头一端的对应空位内，其中对应空位开启后与活塞端面连通，所述密封套、上筒体、芯轴和连接接头围成第一空腔，芯轴、连接接头、下筒体和活塞围成第二空腔，其中第二空腔内填充有硅油，所述连接接头处设置有延时阀体，第二空腔内填充的硅油在压力作用下通过延时阀体向第一空腔流动。

优选的，所述连接接头一端与下筒体螺纹连接，连接接头另一端与上筒体螺纹连接，所述连接接头靠近第二空腔一侧设置有过油通道，其中过油通道靠近第二空腔一侧的端部设置有滤网，所述连接接头靠近第一空腔一侧设置有延时阀体，延时阀体与过油通道连通。

优选的，所述延时阀体包括延时阀总成和单流阀，延时阀总成设置于连接接头和上筒体连接处的内侧，所述延时阀总成与过油通道连通，并且延时阀总成与过油通道中间设置有单流阀。

优选的，所述芯轴一端与下接头螺纹连接，芯轴另一端与上接头螺纹连接，所述破裂盘安装于芯轴的对应空位内并且螺纹连接。

优选的，所述活塞将下筒体和芯轴对应位置的循环孔隔开，并且活塞右端与芯轴的第一台肩齐平，下筒体右端与芯轴的第二台肩齐平并且螺纹连接。

优选的，所述密封套与上筒体螺纹连接，芯轴与上接头螺纹连接。

优选的，所述芯轴上的循环孔为多个条形循环孔，多个条形循环孔均匀分布于芯轴周向，并且芯轴上的循环孔所在直线与芯轴轴向平行；所述下筒体上的循环孔为多个条形循环孔，多个条形循环孔均匀分布于下筒体周向，并且下筒体上的循环孔所在直线与下筒体轴向存在夹角。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型公开了一种HDTD型延时滑套，主要由上接头、密封套、上筒体、芯轴、连接接头、延时阀体、下筒体、活塞、破裂盘和下接头组成，滑套在下井前按套管设定的试验压力调配破裂盘和延时阀体，连接到套管预定位置，待下到位置，固井完成以后，对套管进行密封试验，当管内打压到设定的试验压力时，管内保压，此时破裂盘爆破打开，活塞利用管内压力受延时阀体控制缓慢上移，待保持压力时间合格后，活塞上移打开循环孔，使管内和地层沟通，就可以直接对地层进行压裂；

(2)本实用新型HDTD型延时滑套是一种破裂盘控制开启压力的延时滑套，是油气井套管完井的主要工具，延时滑套不仅可以应用在固井滑套多层分段压裂作业中，还可以与桥塞射孔连坐系统配合使用；延时滑套作为第一级压裂滑套，随套管一起入井至预定位置，并完成固井作业，压裂时只需通过井口打压的方式即可打开滑套，形成第一段压裂通道，可代替连续油管射孔作业，省去了一趟连续油管下入射孔作业的费用，提高作业效率，降低作业风险和成本；

(3)本实用新型HDTD型延时滑套避免了射孔，可直接压裂；采用双破裂盘结构，确保滑套可以成功开启，开启压力不超过套管试压压力，确保套管完好；芯轴、下筒体和活塞三层结构优化设计，在满足承压要求的基础上，优化分布各个零部件的壁厚，改善了滑套开启时的受力状态；芯轴和下筒体的内外循环孔均保护处理，避免与固井水泥接触，有利于滑套的开启；本实用新型延时滑套内径大，实现全通径，切外径相对较小，便于入井操作，与国外weatherford工具相比承压能力更高，长度更短。

附图说明

图1、本实用新型一种HDTD型延时滑套的结构示意图；

图2、本实用新型图1的局部放大图。

附图标记说明：

1、上接头，2、密封套，3、上筒体，4、芯轴，5、延时阀总成，6、单流阀， 7、连接接头，8、下筒体，9、活塞，10、破裂盘，11、下接头，12、循环孔， 13、第一空腔，14、第二空腔；

4-1、对应空位，4-2、第一台肩，4-3、第二台肩；

7-1、过油通道，7-2、滤网。

具体实施方式

下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦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。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种HDTD型延时滑套，包括上接头1、密封套2、上筒体3、芯轴4、连接接头7、下筒体8、活塞9、破裂盘10和下接头11，所述芯轴4一端连接下接头11，芯轴4另一端连接上接头1，所述密封套2、上筒体3、连接接头7、下筒体8和活塞9均同轴套装于芯轴4外侧，其中密封套2一端靠近上接头1，密封套2另一端连接上筒体3，所述上筒体3另一端连接连接接头7，连接接头7另一端连接下筒体8，下筒体8另一端与芯轴4外壁连接，所述活塞9同轴套装于下筒体8和芯轴4之间，并且下筒体8和芯轴4对应位置设置有循环孔12，所述破裂盘10设置于芯轴4靠近下接头11一端的对应空位4-1内，其中对应空位4-1开启后与活塞9端面连通，所述密封套2、上筒体3、芯轴4和连接接头7围成第一空腔13，芯轴4、连接接头7、下筒体8和活塞9围成第二空腔14，其中第二空腔14 内填充有硅油，所述连接接头7处设置有延时阀体，第二空腔14内填充的硅油在压力作用下通过延时阀体向第一空腔13流动。

实施例2

如图1所示，优选的，所述连接接头7一端与下筒体8螺纹连接，连接接头7 另一端与上筒体3螺纹连接，所述连接接头7靠近第二空腔14一侧设置有过油通道 7-1，其中过油通道7-1靠近第二空腔14一侧的端部设置有滤网7-2，所述连接接头 7靠近第一空腔13一侧设置有延时阀体，延时阀体与过油通道7-1连通。

实施例3

如图1所示，优选的，所述延时阀体包括延时阀总成5和单流阀6，延时阀总成5设置于连接接头7和上筒体3连接处的内侧，所述延时阀总成5与过油通道7-1 连通，并且延时阀总成5与过油通道7-1中间设置有单流阀6。

实施例4

优选的，所述芯轴4一端与下接头11螺纹连接，芯轴4另一端与上接头1螺纹连接，所述破裂盘10安装于芯轴4的对应空位4-1内并且螺纹连接。

所述芯轴4横截面上相对设置有两个对应空位4-1，两个对应空位4-1分别通过螺纹连接有破裂盘10，本实用新型采用双破裂盘结构，确保滑套可以成功开启，开启压力不超过套管试压压力，确保套管完好。

所述活塞9将下筒体8和芯轴4对应位置的循环孔12隔开，并且活塞9右端与芯轴4的第一台肩4-2齐平，下筒体8右端与芯轴4的第二台肩4-3齐平并且螺纹连接。

所述密封套2与上筒体3螺纹连接，芯轴4与上接头1螺纹连接。

实施例5

优选的，所述芯轴4上的循环孔12为多个条形循环孔，多个条形循环孔均匀分布于芯轴4周向，并且芯轴4上的循环孔12所在直线与芯轴4轴向平行；所述下筒体8上的循环孔12为多个条形循环孔，多个条形循环孔均匀分布于下筒体8周向，并且下筒体8上的循环孔12所在直线与下筒体8轴向存在夹角。

所述下筒体8上的循环孔12处涂覆有高温密封脂，对下筒体8上的循环孔12 做了保护处理，避免与固井水泥接触，有利于滑套的开启。

在满足抗拉强度的基础上，下下筒体8采用圆周斜孔均布循环孔12的型式，采用大流道设计，不损失压裂压力。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型公开了一种HDTD型延时滑套，主要由上接头1、密封套2、上筒体3、芯轴4、连接接头7、延时阀体、下筒体8、活塞9、破裂盘10和下接头11组成，滑套在下井前按套管设定的试验压力调配破裂盘10和延时阀体，连接到套管预定位置，待下到位置，固井完成以后，对套管进行密封试验，当管内打压到设定的试验压力时，管内保压，此时破裂盘10爆破打开，活塞9利用管内压力受延时阀体控制缓慢上移，待保持压力时间合格后，活塞9上移打开循环孔12，使管内和地层沟通，就可以直接对地层进行压裂。

本实用新型HDTD型延时滑套由定压和延时两部分结构组成：

定压部分结构：定压部分结构主要由上接头1、芯轴4、破裂盘10及下接头11 构成；破裂盘10控制开启压力，当破裂盘10打开时，管内压力推动活塞9上移；

延时部分结构：延时部分主要由芯轴4、下筒体8、活塞9、连接接头7、延时阀总成5、单流阀6等组成；芯轴4、连接接头7、下筒体8与活塞9形成密封空间的第二空腔14，第二空腔14为储油腔体，当破裂盘10开启后压力从对应空位4-1处芯轴4和下筒体8的缝隙经过，推动活塞9上移挤压储油腔体的硅油，储油腔体的硅油通过延时阀总成5的节流间隙达到延时，并且流入第一空腔13中。

HDTD型延时滑套的工作过程如下：

1.油气井固井完成后，要对套管进行验封作业，管柱内打压至设定的验封压力，破裂盘10爆破打开，形成过液通道；

2.管内压力通过井液传递到活塞9下端密封面，推动活塞9上移；

3.活塞9上移会挤压第二空腔14内的硅油；

4.第二空腔14空间缩小，硅油受压挤入连接接头7的过油通道7-1，硅油通过带有滤网7-2的过油通道7-1，进入延时阀总成5，在高压作用下，硅油缓慢通过延时阀总成5中的节流间隙；油量及节流间隙决定了延时滑套的延时时间；

5.通过延时阀总成5的硅油会进入第一空腔13中；

6.在延时阀总成5与过油通道7-1中间设置有单流阀6，避免可能的空气腔室失封造成硅油回流；

7.套管验封始终保持管内压力，活塞9缓慢上移直至活塞9下端密封件失封后，井液直接通过芯轴4循环孔及下筒体8循环孔与底层沟通；

8.活塞9上部密封件依然完好，在压差作用下继续推动活塞9上移，直至硅油全部流入第一空腔13内，活塞9也完全位移到位，芯轴4循环孔与下筒体8循环孔完全打通，直接对底层进行压裂。

本实用新型HDTD型延时滑套是一种破裂盘控制开启压力的延时滑套，是油气井套管完井的主要工具，延时滑套不仅可以应用在固井滑套多层分段压裂作业中，还可以与桥塞射孔连坐系统配合使用；延时滑套作为第一级压裂滑套，随套管一起入井至预定位置，并完成固井作业，压裂时只需通过井口打压的方式即可打开滑套，形成第一段压裂通道，可代替连续油管射孔作业，省去了一趟连续油管下入射孔作业的费用，提高作业效率，降低作业风险和成本。

本实用新型HDTD型延时滑套避免了射孔，可直接压裂；采用双破裂盘结构，确保滑套可以成功开启，开启压力不超过套管试压压力，确保套管完好；芯轴、下筒体和活塞三层结构优化设计，在满足承压要求的基础上，优化分布各个零部件的壁厚，改善了滑套开启时的受力状态；芯轴和下筒体的内外循环孔均保护处理，避免与固井水泥接触，有利于滑套的开启；本实用新型延时滑套内径大，实现全通径，切外径相对较小，便于入井操作，与国外weatherford工具相比承压能力更高，长度更短。

上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (7)

1.一种HDTD型延时滑套，其特征在于：包括上接头(1)、密封套(2)、上筒体(3)、芯轴(4)、连接接头(7)、下筒体(8)、活塞(9)、破裂盘(10)和下接头(11)，所述芯轴(4)一端连接下接头(11)，芯轴(4)另一端连接上接头(1)，所述密封套(2)、上筒体(3)、连接接头(7)、下筒体(8)和活塞(9)均同轴套装于芯轴(4)外侧，其中密封套(2)一端靠近上接头(1)，密封套(2)另一端连接上筒体(3)，所述上筒体(3)另一端连接连接接头(7)，连接接头(7)另一端连接下筒体(8)，下筒体(8)另一端与芯轴(4)外壁连接，所述活塞(9)同轴套装于下筒体(8)和芯轴(4)之间，并且下筒体(8)和芯轴(4)对应位置设置有循环孔(12)，所述破裂盘(10)设置于芯轴(4)靠近下接头(11)一端的对应空位(4-1)内，其中对应空位(4-1)开启后与活塞(9)端面连通，所述密封套(2)、上筒体(3)、芯轴(4)和连接接头(7)围成第一空腔(13)，芯轴(4)、连接接头(7)、下筒体(8)和活塞(9)围成第二空腔(14)，其中第二空腔(14)内填充有硅油，所述连接接头(7)处设置有延时阀体，第二空腔(14)内填充的硅油在压力作用下通过延时阀体向第一空腔(13)流动。

2.根据权利要求1所述的一种HDTD型延时滑套，其特征在于：所述连接接头(7)一端与下筒体(8)螺纹连接，连接接头(7)另一端与上筒体(3)螺纹连接，所述连接接头(7)靠近第二空腔(14)一侧设置有过油通道(7-1)，其中过油通道(7-1)靠近第二空腔(14)一侧的端部设置有滤网(7-2)，所述连接接头(7)靠近第一空腔(13)一侧设置有延时阀体，延时阀体与过油通道(7-1)连通。

3.根据权利要求2所述的一种HDTD型延时滑套，其特征在于：所述延时阀体包括延时阀总成(5)和单流阀(6)，延时阀总成(5)设置于连接接头(7)和上筒体(3)连接处的内侧，所述延时阀总成(5)与过油通道(7-1)连通，并且延时阀总成(5)与过油通道(7-1)中间设置有单流阀(6)。

4.根据权利要求1所述的一种HDTD型延时滑套，其特征在于：所述芯轴(4)一端与下接头(11)螺纹连接，芯轴(4)另一端与上接头(1)螺纹连接，所述破裂盘(10)安装于芯轴(4)的对应空位(4-1)内并且螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种HDTD型延时滑套，其特征在于：所述活塞(9) 将下筒体(8)和芯轴(4)对应位置的循环孔(12)隔开，并且活塞(9)右端与芯轴(4)的第一台肩(4-2)齐平，下筒体(8)右端与芯轴(4)的第二台肩(4-3)齐平并且螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种HDTD型延时滑套，其特征在于：所述密封套(2)与上筒体(3)螺纹连接，芯轴(4)与上接头(1)螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种HDTD型延时滑套，其特征在于：所述芯轴(4)上的循环孔(12)为多个条形循环孔，多个条形循环孔均匀分布于芯轴(4)周向，并且芯轴(4)上的循环孔(12)所在直线与芯轴(4)轴向平行；所述下筒体(8)上的循环孔(12)为多个条形循环孔，多个条形循环孔均匀分布于下筒体(8)周向，并且下筒体(8)上的循环孔(12)所在直线与下筒体(8)轴向存在夹角。

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