CN216788381U - 多簇无限级固井分段压裂管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多簇无限级固井分段压裂管柱，包括套管，套管内从左到右依次排列设置有多级压裂单元、压差滑套、浮箍和浮鞋，套管的顶部内壁和底部内壁上均固接有限位块，限位块的右侧与多级压裂单元的左侧活动接触，套管的右端活动接触有安装环，安装环的左侧固定安装有限位机构，限位机构的左侧与浮鞋的右侧活动接触，套管活动套设在限位机构上，安装环的顶部和底部均活动接触有移动块，两个移动块相互靠近的一侧均固接有卡块，套管的顶部和底部均开设有卡槽，卡块与对应的卡槽相卡装，安装环上安装有与两个移动块相配合的同步驱动机构。解决了现有技术中存在的容易出现螺纹松动的问题。

Description

多簇无限级固井分段压裂管柱

技术领域

本实用新型属于压裂管柱技术领域，涉及多簇无限级固井分段压裂管柱。

背景技术

水平井固井分段压裂技术是低渗透油气藏主要完井技术之一，目前该技术应用于现场的主要包括两种工艺技术，一种是泵送桥塞射孔联作分段压裂技术，另一种是连续油管拖动封隔器分段压裂技术；泵送桥塞射孔联作分段压裂技术施工周期长，后期还需将桥塞钻除，施工复杂；连续油管拖动封隔器分段压裂技术施工风险大，存在卡管柱隐患，这两种工艺技术虽然可实现无限级压裂，但是不能实现多簇压裂，为了解决这一问题，申请号：201520849220.1，公开了一种多簇无限级固井分段压裂管柱，将浮鞋，浮箍，压差滑套，多级压裂单元自下而上通过套管连接形成，其中每级压裂单元内包括多组多簇压裂滑套，通过在每级压裂单元内投放一只专用打开工具，可在每级压裂单元内逐个打开多组多簇压裂滑套，压裂级数不受限制，可实现任意级压裂，在每级压裂单元内通过打开多组多簇压裂滑套压裂可形成多条主裂缝，同时实现了无限级压裂和多簇压裂，能够形成复杂裂缝网络，有效扩大油藏泄流体积，大大提高压裂改造效果，是低渗透油气藏有效开发的关键技术。

上述专利中，通过多级压裂单元可实现无限级压裂和多簇压裂，但是其仍存在一些不足，上述专利中的浮鞋、浮箍、压差滑套和多级压裂单元大多通过螺纹固定的方式固定在套管内，螺纹连接的方式，长时间使用，容易出现螺纹松动的现象，进而在进行压裂操作的过程中会出现浮鞋、浮箍、压差滑套或多级压裂单元从套管内滑脱的风险，且逐个螺纹连接的方式不便于后期的快速取出更换作业，需要借助工具完成拆装作业，不能满足使用需求，

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多簇无限级固井分段压裂管柱，解决了现有技术中存在的容易出现螺纹松动的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，多簇无限级固井分段压裂管柱，包括套管，套管内从左到右依次排列设置有多级压裂单元、压差滑套、浮箍和浮鞋，套管的顶部内壁和底部内壁上均固接有限位块，限位块的右侧与多级压裂单元的左侧活动接触，套管的右端活动接触有安装环，安装环的左侧固定安装有限位机构，限位机构的左侧与浮鞋的右侧活动接触，套管活动套设在限位机构上，安装环的顶部和底部均活动接触有移动块，两个移动块相互靠近的一侧均固接有卡块，套管的顶部和底部均开设有卡槽，卡块与对应的卡槽相卡装，安装环上安装有与两个移动块相配合的同步驱动机构。

本实用新型的特点还在于：

限位机构包括固定安装在安装环左侧的两个连接杆，套管的顶部内壁和底部内壁上均开设有右侧为开口设置的第一矩形槽，连接杆的左端延伸至对应的第一矩形槽内，连接杆的左端固定连接有限位杆，套管活动套设在两个限位杆上，两个连接杆相对的一侧均固定连接有遮挡块，遮挡块位于套管内，遮挡块的左侧与浮鞋的右侧活动接触。

第一矩形槽的左侧内壁上开设有第三矩形槽，第三矩形槽的内壁与对应的限位杆的外侧活动接触。

同步驱动机构包括两个矩形杆，两个矩形杆相互远离的一端分别与两个移动块相互靠近的一侧固定连接，安装环的顶部和底部均开设有第二矩形槽，矩形杆远离对应的移动块的一侧延伸至第二矩形槽内，两个第二矩形槽相互远离的一侧内壁分别与两个矩形杆相互靠近的一端之间固定连接有弹簧，两个第二矩形槽中位于下方的一个第二矩形槽的右侧内壁上开设有安装孔，安装孔的前侧内壁和后侧内壁之间转动安装有齿轮，安装环的右侧活动接触有回形框，回形框的左侧底部和位于下方的矩形杆的右侧均嵌装有齿条，两个齿条之间配设有齿轮，齿轮与两个齿条相啮合，回形框的左侧顶部与两个移动块中位于上方的移动块的右侧固定连接。

两个矩形杆相互靠近的一端均开设有凹槽，两个弹簧相互远离的一端分别与两个凹槽相互远离的一侧内壁固定连接。

位于下方的矩形杆的右侧和回形框的左侧底部均开设有嵌装槽，嵌装槽的内壁与对应的齿条的外侧固定连接。

安装孔的前侧内壁和后侧内壁上均固定连接有轴承，两个轴承的内圈内固定套设有同一个销轴，齿轮的前侧设有圆形孔，圆形孔的内壁与销轴的外侧固定连接。

多级压裂单元的外侧、压差滑套的外侧、浮箍的外侧和浮鞋的外侧均与套管的内壁活动接触。

本实用新型的有益效果是：本实用新型多簇无限级固井分段压裂管柱，解决了现有技术中存在的容易出现螺纹松动的问题。通过套管、多级压裂单元、浮鞋、压差滑套、浮箍、限位块、遮挡块、安装环、连接杆、第一矩形槽、限位杆、移动块、卡块、卡槽、回形框、矩形杆、第二矩形槽、弹簧、安装孔、齿轮与齿条相配合，当需要将多级压裂单元、浮鞋、压差滑套和浮箍从套管内取出时，向上推动回形框带动与其固定连接的右侧的齿条向上移动，右侧的齿条通过齿轮带动左侧的齿条向下移动，左侧的齿条通过下方的矩形杆带动下方的移动块向下移动，回形框通过上方的移动块带动上方的矩形杆在第二矩形槽内滑动，矩形杆移动的同时对对应的弹簧进行拉伸，移动块带动对应的卡块从卡槽内移出，紧接着向右移动安装环通过两个连接杆带动两个限位杆分别从对应的第三矩形槽内移出，连接杆带动对应的遮挡块向右从套管内移出，紧接着转动套管至倾斜状态，此时浮鞋、浮箍、压差滑套和多级压裂单元顺着套管的倾斜面逐渐移出，方便人员对浮鞋、浮箍、压差滑套和多级压裂单元进行检修作业；

进行安装作业时，可将多级压裂单元、压差滑套、浮箍和浮鞋依次套设在套管内，当多级压裂单元的左侧与两个限位块的右侧接触时，再次向上推动回形框，使得弹簧处于拉伸状态，紧接着向左推动安装环通过两个连接杆带动两个遮挡块移动至与浮鞋的右侧接触时，放松对回形框向上的推力，此时处于拉伸状态的弹簧弹力依次通过对应的矩形杆和移动块带动卡块移动至卡槽内，使得安装环被固定，此时遮挡块和限位块配合对多级压裂单元、压差滑套、浮箍和浮鞋进行遮挡限制，安装完成。

两个限位块和两个遮挡块配合对多级压裂单元、浮鞋、压差滑套和浮箍进行遮挡限位，可避免使用的过程中因螺纹松动造成的滑脱风险，提高使用稳定性，且便于通过简单推拉的方式，快速实现对多级压裂单元、浮鞋、压差滑套和浮箍的拆装作业，方便人员后期的检修作业。

附图说明

图1是本实用新型多簇无限级固井分段压裂管柱的结构示意图；

图2是本实用新型多簇无限级固井分段压裂管柱的剖视图；

图3是本实用新型多簇无限级固井分段压裂管柱的A部分的放大结构示意图；

图4是本实用新型多簇无限级固井分段压裂管柱的B部分的放大结构示意图。

图中，100.套管，101.多级压裂单元，102.浮鞋，103.压差滑套，104. 浮箍，1.限位块，2.遮挡块，3.安装环，4.连接杆，5.第一矩形槽，6.限位杆，7.移动块，8.卡块，9.卡槽，10.回形框，11矩形杆，12第二矩形槽， 13.弹簧，14.安装孔，15.齿轮，16.齿条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型多簇无限级固井分段压裂管柱，如图1至4所示，包括套管 100，套管100内从左到右依次排列设置有多级压裂单元101、压差滑套103、浮箍104和浮鞋102，套管100的顶部内壁和底部内壁上均固接有限位块1，限位块1的右侧与多级压裂单元101的左侧活动接触，套管100的右端活动接触有安装环3，安装环3的左侧固定安装有限位机构，限位机构的左侧与浮鞋102的右侧活动接触，套管100活动套设在限位机构上，安装环3的顶部和底部均活动接触有移动块7，两个移动块7相互靠近的一侧均固接有卡块8，套管100的顶部和底部均开设有卡槽9，卡块8与对应的卡槽9相卡装，安装环3上安装有与两个移动块7相配合的同步驱动机构。

限位机构包括固定安装在安装环3左侧的两个连接杆4，套管100的顶部内壁和底部内壁上均开设有右侧为开口设置的第一矩形槽5，连接杆4的左端延伸至对应的第一矩形槽5内，连接杆4的左端固定连接有限位杆6，套管100活动套设在两个限位杆6上，两个连接杆4相对的一侧均固定连接有遮挡块2，遮挡块2位于套管100内，遮挡块2的左侧与浮鞋102的右侧活动接触。第一矩形槽5的左侧内壁上开设有第三矩形槽，第三矩形槽的内壁与对应的限位杆6的外侧活动接触。同步驱动机构包括两个矩形杆11，两个矩形杆11相互远离的一端分别与两个移动块7相互靠近的一侧固定连接，安装环3的顶部和底部均开设有第二矩形槽12，矩形杆11远离对应的移动块7的一侧延伸至第二矩形槽12内，两个第二矩形槽12相互远离的一侧内壁分别与两个矩形杆11相互靠近的一端之间固定连接有弹簧13，两个第二矩形槽12中位于下方的一个第二矩形槽12的右侧内壁上开设有安装孔14，安装孔14的前侧内壁和后侧内壁之间转动安装有齿轮15，安装环3的右侧活动接触有回形框10，回形框10的左侧底部和位于下方的矩形杆11的右侧均嵌装有齿条16，两个齿条16之间配设有齿轮15，齿轮15与两个齿条16 相啮合，回形框10的左侧顶部与两个移动块7中位于上方的移动块7的右侧固定连接。两个矩形杆11相互靠近的一端均开设有凹槽，两个弹簧13相互远离的一端分别与两个凹槽相互远离的一侧内壁固定连接。位于下方的矩形杆11的右侧和回形框10的左侧底部均开设有嵌装槽，嵌装槽的内壁与对应的齿条16的外侧固定连接。

安装孔14的前侧内壁和后侧内壁上均固定连接有轴承，两个轴承的内圈内固定套设有同一个销轴，齿轮15的前侧设有圆形孔，圆形孔的内壁与销轴的外侧固定连接。

多级压裂单元101的外侧、压差滑套103的外侧、浮箍104的外侧和浮鞋102的外侧均与套管100的内壁活动接触。

本实用新型多簇无限级固井分段压裂管柱，多级压裂单元101的外侧、压差滑套103的外侧、浮箍104的外侧和浮鞋102的外侧均与套管100的内壁活动接触，第一矩形槽5的左侧内壁上开设有第三矩形槽，第三矩形槽的内壁与对应的限位杆6的外侧活动接触，两个矩形杆11相互靠近的一端均开设有凹槽，两个弹簧13相互远离的一端分别与两个凹槽相互远离的一侧内壁固定连接，位于下方的矩形杆11的右侧和回形框10的左侧底部均开设有嵌装槽，嵌装槽的内壁与对应的齿条16的外侧固定连接，安装孔14的前侧内壁和后侧内壁上均固定连接有轴承，两个轴承的内圈内固定套设有同一个销轴，齿轮15的前侧设有圆形孔，圆形孔的内壁与销轴的外侧固定连接，本实用新型设计合理，两个限位块1和两个遮挡块2配合对多级压裂单元 101、浮鞋102、压差滑套103和浮箍104进行遮挡限位，可避免使用的过程中因螺纹松动造成的滑脱风险，提高使用稳定性，且便于通过简单推拉的方式，快速实现对多级压裂单元101、浮鞋102、压差滑套103和浮箍104的拆装作业，方便人员后期的检修作业。

本实用新型多簇无限级固井分段压裂管柱的工作原理为：使用时，通过两个限位块1和两个遮挡块2对多级压裂单元101、浮鞋102、压差滑套103 和浮箍104进行遮挡限位，可避免在使用的过程中出现滑脱的风险，提高使用稳定性，当需要将多级压裂单元101、浮鞋102、压差滑套103和浮箍104 从套管100内取出进行检修维护作业时，向上推动回形框10，回形框10带动与其固定连接的右侧的齿条16向上移动，右侧的齿条16带动与其相啮合的齿轮15转动，齿轮15带动左侧的齿条16向下移动，左侧的齿条16带动下方的矩形杆11在第二矩形槽12内向下滑动，下方的矩形杆11带动下方的移动块7向下移动，回形框10带动上方的移动块7向上移动，上方的移动块7带动上方的矩形杆11在第二矩形槽12内滑动，矩形杆11移动的同时对对应的弹簧13进行拉伸，同时移动块7带动对应的卡块8从卡槽9内移出，解除对安装环3的右侧，紧接着向右移动安装环3，安装环3依次通过两个矩形杆11和两个移动块7带动两个卡块8与两个卡槽9错开，安装环3向右移动的同时带动两个连接杆4向右移动，连接杆4带动两个限位杆 6分别从对应的第三矩形槽内移出，连接杆4带动对应的遮挡块2向右从套管100内移出，解除对浮鞋102的遮挡，紧接着转动套管100至倾斜状态，此时浮鞋102、浮箍104、压差滑套103和多级压裂单元101顺着套管100 的倾斜面逐渐移出，方便人员对浮鞋102、浮箍104、压差滑套103和多级压裂单元101进行检修作业；

进行安装作业时，可将多级压裂单元101、压差滑套103、浮箍104和浮鞋102依次套设在套管100内，当多级压裂单元101的左侧与两个限位块 1的右侧接触时，再次向上推动回形框10，使得弹簧13处于拉伸状态，紧接着向左推动安装环3带动两个连接杆4分别移动至对应的第一矩形槽5内，连接杆4带动对应的限位杆6移动至第三矩形槽内，连接杆4带动对应的遮挡块2移动至与浮鞋102的右侧接触时，此时卡块8与对应的卡槽9相对齐，放松对回形框10向上的推力，此时处于拉伸状态的弹簧13弹力带动对应的矩形杆11移动，矩形杆11带动对应的移动块7移动，移动块7带动对应的卡块8移动至卡槽9内，卡块8与对应的卡槽9相卡装，使得安装环3被固定，进而使得遮挡块2被固定，遮挡块2和限位块1配合对多级压裂单元101、压差滑套103、浮箍104和浮鞋102进行遮挡限制，使得便于通过简单推动的方式快速实现对多级压裂单元101、压差滑套103、浮箍104和浮鞋102的拆装作业，提高工作效率，且可避免因螺纹松动造成的滑脱风险。

本实用新型多簇无限级固井分段压裂管柱，解决了现有技术中存在的容易出现螺纹松动的问题。通过套管、多级压裂单元、浮鞋、压差滑套、浮箍、限位块、遮挡块、安装环、连接杆、第一矩形槽、限位杆、移动块、卡块、卡槽、回形框、矩形杆、第二矩形槽、弹簧、安装孔、齿轮与齿条相配合，当需要将多级压裂单元、浮鞋、压差滑套和浮箍从套管内取出时，向上推动回形框带动与其固定连接的右侧的齿条向上移动，右侧的齿条通过齿轮带动左侧的齿条向下移动，左侧的齿条通过下方的矩形杆带动下方的移动块向下移动，回形框通过上方的移动块带动上方的矩形杆在第二矩形槽内滑动，矩形杆移动的同时对对应的弹簧进行拉伸，移动块带动对应的卡块从卡槽内移出，紧接着向右移动安装环通过两个连接杆带动两个限位杆分别从对应的第三矩形槽内移出，连接杆带动对应的遮挡块向右从套管内移出，紧接着转动套管至倾斜状态，此时浮鞋、浮箍、压差滑套和多级压裂单元顺着套管的倾斜面逐渐移出，方便人员对浮鞋、浮箍、压差滑套和多级压裂单元进行检修作业；

进行安装作业时，可将多级压裂单元、压差滑套、浮箍和浮鞋依次套设在套管内，当多级压裂单元的左侧与两个限位块的右侧接触时，再次向上推动回形框，使得弹簧处于拉伸状态，紧接着向左推动安装环通过两个连接杆带动两个遮挡块移动至与浮鞋的右侧接触时，放松对回形框向上的推力，此时处于拉伸状态的弹簧弹力依次通过对应的矩形杆和移动块带动卡块移动至卡槽内，使得安装环被固定，此时遮挡块和限位块配合对多级压裂单元、压差滑套、浮箍和浮鞋进行遮挡限制，安装完成。

两个限位块和两个遮挡块配合对多级压裂单元、浮鞋、压差滑套和浮箍进行遮挡限位，可避免使用的过程中因螺纹松动造成的滑脱风险，提高使用稳定性，且便于通过简单推拉的方式，快速实现对多级压裂单元、浮鞋、压差滑套和浮箍的拆装作业，方便人员后期的检修作业。

Claims (8)

1.多簇无限级固井分段压裂管柱，其特征在于，包括套管(100)，所述套管(100)内从左到右依次排列设置有多级压裂单元(101)、压差滑套(103)、浮箍(104)和浮鞋(102)，所述套管(100)的顶部内壁和底部内壁上均固接有限位块(1)，所述限位块(1)的右侧与多级压裂单元(101)的左侧活动接触，所述套管(100)的右端活动接触有安装环(3)，所述安装环(3)的左侧固定安装有限位机构，所述限位机构的左侧与浮鞋(102)的右侧活动接触，所述套管(100)活动套设在限位机构上，所述安装环(3)的顶部和底部均活动接触有移动块(7)，两个所述移动块(7)相互靠近的一侧均固接有卡块(8)，所述套管(100)的顶部和底部均开设有卡槽(9)，所述卡块(8)与对应的卡槽(9)相卡装，所述安装环(3)上安装有与两个移动块(7)相配合的同步驱动机构。

2.如权利要求1所述的多簇无限级固井分段压裂管柱，其特征在于，所述限位机构包括固定安装在安装环(3)左侧的两个连接杆(4)，所述套管(100)的顶部内壁和底部内壁上均开设有右侧为开口设置的第一矩形槽(5)，所述连接杆(4)的左端延伸至对应的第一矩形槽(5)内，所述连接杆(4)的左端固定连接有限位杆(6)，所述套管(100)活动套设在两个限位杆(6)上，所述两个连接杆(4)相对的一侧均固定连接有遮挡块(2)，所述遮挡块(2)位于套管(100)内，所述遮挡块(2)的左侧与浮鞋(102)的右侧活动接触。

3.如权利要求2所述的多簇无限级固井分段压裂管柱，其特征在于，所述第一矩形槽(5)的左侧内壁上开设有第三矩形槽，所述第三矩形槽的内壁与对应的限位杆(6)的外侧活动接触。

4.如权利要求1所述的多簇无限级固井分段压裂管柱，其特征在于，所述同步驱动机构包括两个矩形杆(11)，两个所述矩形杆(11)相互远离的一端分别与两个移动块(7)相互靠近的一侧固定连接，所述安装环(3)的顶部和底部均开设有第二矩形槽(12)，所述矩形杆(11)远离对应的移动块(7)的一侧延伸至第二矩形槽(12)内，两个所述第二矩形槽(12)相互远离的一侧内壁分别与两个矩形杆(11)相互靠近的一端之间固定连接有弹簧(13)，两个所述第二矩形槽(12)中位于下方的一个第二矩形槽(12)的右侧内壁上开设有安装孔(14)，所述安装孔(14)的前侧内壁和后侧内壁之间转动安装有齿轮(15)，所述安装环(3)的右侧活动接触有回形框(10)，所述回形框(10)的左侧底部和位于下方的矩形杆(11)的右侧均嵌装有齿条(16)，所述两个齿条(16)之间配设有齿轮(15)，所述齿轮(15)与两个齿条(16)相啮合，所述回形框(10)的左侧顶部与两个移动块(7)中位于上方的移动块(7)的右侧固定连接。

5.如权利要求4所述的多簇无限级固井分段压裂管柱，其特征在于，两个所述矩形杆(11)相互靠近的一端均开设有凹槽，两个所述弹簧(13)相互远离的一端分别与两个凹槽相互远离的一侧内壁固定连接。

6.如权利要求4所述的多簇无限级固井分段压裂管柱，其特征在于，位于下方的所述矩形杆(11)的右侧和回形框(10)的左侧底部均开设有嵌装槽，所述嵌装槽的内壁与对应的齿条(16)的外侧固定连接。

7.如权利要求4所述的多簇无限级固井分段压裂管柱，其特征在于，所述安装孔(14)的前侧内壁和后侧内壁上均固定连接有轴承，两个轴承的内圈内固定套设有同一个销轴，齿轮(15)的前侧设有圆形孔，圆形孔的内壁与销轴的外侧固定连接。

8.如权利要求1所述的多簇无限级固井分段压裂管柱，其特征在于，所述多级压裂单元(101)的外侧、压差滑套(103)的外侧、浮箍(104)的外侧和浮鞋(102)的外侧均与套管(100)的内壁活动接触。

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