一种无限级全通径压裂滑套制造技术

本发明专利技术公开了一种无限级全通径压裂滑套，包括机械管柱、电气管柱，所述机械管柱包括机械外管、机械内管，所述机械外管设置在机械内管外部，所述电气管柱包括电气外管和电气内管，所述电气外管设置在电气内管外部且两者之间形成电气环空，所述机械外管和电气外管连接，所述机械内管和电气内管连接，机械内管和电气内管连通后共同构成全通径；所述机械外管开设一燃烧仓，燃烧仓内放置燃烧药囊，所述电气环空中放置时间触发机构和/或压力触发机构，所述时间触发机构和/或压力触发机构通过电热丝连接至燃烧药囊。本发明专利技术与压裂管柱等径，不需要投球打开，也不需要专门的开关工具，而且可以多级无限制的使用。其控制打开方式为时间触发或者压力触发。

【技术实现步骤摘要】
一种无限级全通径压裂滑套
本专利技术涉及压裂滑套，具体地说是一种无限级全通径压裂滑套。
技术介绍
目前，多段压裂滑套包括投球式、液压式和机械开关式滑套。投球式滑套通常与裸眼封隔器配合使用，滑套外管和芯管之间为滑动配合，并且在滑套外管的壁上布置有压裂孔槽。其工作原理是，在井口投放憋压球，当憋压球到达滑套位置时与滑套内的球座形成密封，实现憋压。当压力达到一定值时，剪断销钉，滑套外管上的压裂孔槽开启建立压裂通道。液压式滑套通常布置在分段压裂管柱的最下一级，其工作原理是，在坐封完所有裸眼封隔器后，继续打压。当压力达到液压式滑套的开启压力后滑套打开，从那在套管内外建立循环，接着进行压裂施工。机械开关式滑套通常需要同压裂管柱一起下入井内，其特点是通过专用的开关工具进行打开和关闭，不需要投憋压球。投球式滑套的压裂级数由接入的滑套的数量决定。由于各级滑套和憋压球的尺寸存在级差，因此压裂级数受到限制，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。此外，投球式滑套采用球和球座的贴合而实现密封，密封接触面小并且对滑套材料的耐压性能要求高，对滑套的加工精度要求也高，增加了制造滑套的难度。液压式滑套不能使用像投球式滑套那样使用，而是只能单独用于一级，且需要与投球式滑套配套使用而完成多级压裂。机械式开关滑套需要通过开关工具实现滑套的开关，这要求滑套和开关工具有较好的配合，同时对开关工具的性能和稳定性要求较高。经过检索，没有发现类似本申请原理的压裂滑套公开文件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无限级全通径压裂滑套，与压裂管柱等径，不需要投球打开，也不需要专门的开关工具，而且可以多级无限制的使用。其控制打开方式为时间触发或者压力触发。为了达成上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种无限级全通径压裂滑套，包括机械管柱、电气管柱，所述机械管柱包括机械外管、机械内管，所述机械外管设置在机械内管外部，所述电气管柱包括电气外管和电气内管，所述电气外管设置在电气内管外部且两者之间形成电气环空，所述机械外管和电气外管连接，所述机械内管和电气内管连接，机械内管和电气内管连通后共同构成全通径；所述机械外管内壁开设一燃烧仓，燃烧仓内放置燃烧药囊，所述电气环空中放置时间触发机构和/或压力触发机构，所述时间触发机构和/或压力触发机构通过电热丝连接至燃烧药囊。所述时间触发机构包括控制电路、电池，所述控制电路包括中央处理器以及均与中央处理器电连接的定时电路、存储模块、电池，所述中央处理器通过电热丝连接至燃烧药囊。所述压力触发机构包括控制电路、压力传感器、电池，所述控制电路包括中央处理器以及均与中央处理器电连接的压力传感器、存储模块、电池，所述中央处理器通过电热丝连接至燃烧药囊。所述机械外管开设径向贯通的外管导流孔，所述机械内管开设径向贯通的内管导流孔，在燃烧药囊燃爆前，外管导流孔与内管导流孔相互错位为不连通状态。所述机械内管外壁设置一个向外凸出的挡台，挡台伸入燃烧仓内，燃烧药囊爆炸后产生的高气压受到挡台的阻力，高气压只能带动机械外管围着机械内管进行旋转。所述机械内管外壁还设置有卡槽，所述机械外管内壁还设置有弹簧卡键，爆炸后机械外管旋转，待弹簧卡键转到卡槽位置时，弹簧卡键卡入卡槽中进行定位，此时外管导流孔与内管导流孔正好处于连通状态。所述机械管柱和电气管柱均连接接箍。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术整体结构分成两部分：电路部分和机械动作部分。内通径可与压裂管柱通径，实现全通径压裂，没有投球滑套的球座结构，压裂完成之后，无需钻球座。附图说明图1是本专利技术一种无限级全通径压裂滑套的结构示意图；图2为图1横截面图；图3为压力触发的信号为脉冲压力信号图；图4为本专利技术实际应用状态图。图中：1、机械外管；2、机械内管；3、内通径；4、接箍；5、外管导流孔；6、内管导流孔；7、电气环空；8、燃烧仓；9、控制电路；10、压力传感器；11、电池仓；12、挡台；13、卡槽；14、弹簧卡键。101、第一滑套；102、第二滑套；103、第三滑套；104、第四滑套。具体实施方式有关本专利技术的详细说明及
技术实现思路
，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本专利技术加以限制。如附图1、图2所示，一种无限级全通径压裂滑套，包括机械管柱、电气管柱，所述机械管柱包括机械外管1、机械内管2，所述机械外管设置在机械内管外部，所述电气管柱包括电气外管和电气内管，所述电气外管设置在电气内管外部且两者之间形成电气环空7，所述机械外管和电气外管连接，所述机械内管和电气内管连接，机械内管和电气内管连通后共同构成全通径3；所述机械外管开设一燃烧仓8，燃烧仓内放置燃烧药囊，所述电气环空中放置时间触发机构和/或压力触发机构，所述时间触发机构和/或压力触发机构通过电热丝连接至燃烧药囊。所述时间触发机构包括控制电路9、电池，所述控制电路包括中央处理器以及均与中央处理器电连接的定时电路、存储模块、电池，所述中央处理器通过电热丝连接至燃烧药囊。电池位于电池仓11中。所述压力触发机构包括控制电路9、压力传感器10、电池，所述控制电路包括中央处理器以及均与中央处理器电连接的压力传感器、存储模块、电池，所述中央处理器通过电热丝连接至燃烧药囊。所述机械外管开设径向贯通的外管导流孔5，所述机械内管开设径向贯通的内管导流孔6，在燃烧药囊燃爆前，外管导流孔与内管导流孔相互错位为不连通状态。所述机械内管外壁设置一个向外凸出的挡台12，挡台伸入燃烧仓内，燃烧药囊爆炸后产生的高气压受到挡台的阻力，高气压只能带动机械外管围着机械内管进行旋转。所述机械内管外壁还设置有卡槽13，所述机械外管内壁还设置有弹簧卡键14，爆炸后机械外管旋转，待弹簧卡键转到卡槽位置时，弹簧卡键卡入卡槽中进行定位，此时外管导流孔与内管导流孔正好处于连通状态。所述机械管柱和电气管柱均连接接箍4。机械外管：带有导流孔，可以围绕内管转动一定的角度。机械内管：带有导流孔，承受管柱上下拉力。燃烧仓：由燃烧药囊和电热丝组成。电池仓对整个电路供电。压力传感器探测滑套内部液体压力，并把压力信号传递给控制电路。控制电路主要有两个作用：根据现场需要，可以人工设置控制电路的控制方式，主要有两种方式：(1)时间触发：根据人工设置的时间，控制电路对燃烧仓内部的电热丝通电，引燃燃烧仓内的药囊，产生高压气体，推动机械部分的外管转动。(2)压力触发：识别压力传感器传来的压力信号，如果满足设定的条件，则控制电路对燃烧仓内部的电热丝通电，引燃燃烧仓内的药囊，产生高压气体，推动机械部分的外管转动。压力信号的要求：为了防止洗井、压裂等各种施工压力对预先设置的识别信号产生影响，防止控制电路的误判，压力触发的信号为脉冲压力信号如图2所示。脉冲信号的幅度、宽度和脉冲数预置于控制电路，在施工时，通过地面泵车打压放压给滑套施加信号从而打开滑套，通过施加不同的压力脉冲信息，可以打开特定的滑套。动作过程：1)内外管在初始状态时，导流孔相互错开，并且密封，整个管柱内外是封闭的。本滑套是内管固定，外管转动。2)控制电路接收到动作信号后，对燃烧仓内的电热丝通电，点燃燃烧药囊。3)燃烧药囊一侧为内管的挡台，药囊燃烧产生高压气体，推动外管顺时针旋转；外管旋转一定角度，外管的弹簧卡键会卡入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无限级全通径压裂滑套，其特征在于，包括机械管柱、电气管柱，所述机械管柱包括机械外管、机械内管，所述机械外管设置在机械内管外部，所述电气管柱包括电气外管和电气内管，所述电气外管设置在电气内管外部且两者之间形成电气环空，所述机械外管和电气外管连接，所述机械内管和电气内管连接，机械内管和电气内管连通后共同构成全通径；所述机械外管内壁开设一燃烧仓，燃烧仓内放置燃烧药囊，所述电气环空中放置时间触发机构和/或压力触发机构，所述时间触发机构和/或压力触发机构通过电热丝连接至燃烧药囊。

【技术特征摘要】
1.一种无限级全通径压裂滑套，其特征在于，包括机械管柱、电气管柱，所述机械管柱包括机械外管、机械内管，所述机械外管设置在机械内管外部，所述电气管柱包括电气外管和电气内管，所述电气外管设置在电气内管外部且两者之间形成电气环空，所述机械外管和电气外管连接，所述机械内管和电气内管连接，机械内管和电气内管连通后共同构成全通径；所述机械外管内壁开设一燃烧仓，燃烧仓内放置燃烧药囊，所述电气环空中放置时间触发机构和/或压力触发机构，所述时间触发机构和/或压力触发机构通过电热丝连接至燃烧药囊。2.根据权利要求1所述的一种无限级全通径压裂滑套，其特征在于，所述时间触发机构包括控制电路、电池，所述控制电路包括中央处理器以及均与中央处理器电连接的定时电路、存储模块、电池，所述中央处理器通过电热丝连接至燃烧药囊。3.根据权利要求1或2所述的一种无限级全通径压裂滑套，其特征在于，所述压力触发机构包括控制电路、压力传感器、电池，所述控制电路包括中央处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培胜，陈勇，张潦源，张子麟，姜亦栋，陈凯，丁然，郁登朗，卢娜娜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37