一种固井压裂装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种固井压裂装置，包括：外套筒和用于封堵外套筒上下通道的可溶球；外套筒的上端和下端分别安装有上接头和下接头，外套筒的上部侧壁开设有循环孔，外套筒内设置有内开启套筒，内开启套筒与外套筒紧密配合；内开启套筒包括内开启下部套筒和设置在内开启下部套筒上端的可溶球球座，可溶球球座与可溶球紧密契合；外套筒上端和下端分别设置有用于限制内开启套筒位置的第一限位部和第二限位部。本实用新型专利技术随油管或套管一趟下入，压裂作业一趟连续完成，节省了时间；无需射孔，不会对地层污染；压裂结束后，油管或套管内保持全通径；无需额外的桥塞卡层，节省了成本；压裂级数、下入数量、下入深度和油气井压裂流量均无限制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油气井压裂作业和固井井下工具
，尤其是涉及一种固井压裂装置。
技术介绍
自20世纪60年代后，压裂技术广泛地应用于我国油气田的增产作业中。压裂的目的主要是改善油层的物理结构，人为地改善油层的渗透能力，使得油气井获得增产效果。压裂技术的实质是利用高压泵组将具有一定粘度的液体高速注入地层。当泵的注入速度大于地层的吸收速度时，地层就会产生破裂或使原来的微小缝隙扩大张开，形成较大的裂缝。随着液体的不断注入，已形成的裂缝不断向内延伸。为防止停泵后，裂缝在上部岩层的重力下重新闭合，要在所注入的液体中加入支撑剂以支撑缝隙面，避免其重新闭合。因此，压裂作业相关配套设备得以广泛应用，而固井压裂滑套就是压裂过程中广泛应用的工具之一。目前国内外的固井压裂滑套主要有两种形式：第一种是通过分级投球打开固井压裂滑套并进行分段压裂作业，压裂作业结束后，可根据生产需要保留或钻掉球座。该固井压裂滑套的弊端是压裂结束后不能保证井筒的全通径，若要保持全通径需要额外下钻钻去球座，增加了工作量。第二种固井压裂滑套开和关都通过专用的开关工具实现，该固井压裂滑套虽然保证了井筒的全通径，但是要做到层间隔离，本层压裂结束后需要及时关闭滑套才能开始下一层段的改造，最后选择性的打开滑套进行生产，增加了工作量。同时由于作业设备的提升能力限制和滑套开启的信号显示要求，滑套开启和关闭有时会存在困难。中国专利CN 204175272 U(专利名称为：一种投球打开式固井压裂滑套；申请日为：2014.09.15；)公开了一种投球打开式固井压裂滑套，包括：上接头和连接在上接头尾端的下接头，上接头内部套设有空心滑套，空心滑套前端设置有球座；上接头沿周向上开设有喷射孔，并且喷射孔的内端对应于空心滑套的管壁；上接头的管壁上贯穿有剪切销钉，剪切销钉的内端固定连接空心滑套，上接头外套有隔离护套，解决了固井压裂滑套在施工过程中钻磨处理量小、容易受固井水泥的影响的问题，利用销轴的周向定位和隔离滑套的外部覆盖，在钻磨过程中，空心滑套部分不旋转，提高了钻磨速度；有隔离护套的保护，空心滑套下行时不受固井水泥环境影响，本技术的这种固井压裂滑套还能应用于进行多级压裂。中国专利CN 104895529 A(专利名称为：一种底封开启式全通径固井滑套；申请日为：2015.06.09；)公开了一种底封开启式全通径固井滑套，包括：上接头、下接头、中心管、破裂筒、滑套、内筒和外筒；中心管上、下端分别与上接头和外筒连接；外筒底端与下接头连接；中心管通过剪钉与滑套连接；内筒上端与滑套相接，下端与下接头相切，且能沿其滑动；中心管的侧壁上设有压裂孔，且中心管的外侧设有能封闭压裂孔的破裂筒；外筒的内侧面与中心管之间形成有用于固定开口环的容腔，开口环嵌入容腔；内筒的外侧设有与开口环相匹配的凹槽；凹槽距开口环的距离大于滑套顶端到压裂孔下边沿的距离。该底封开启式全通径固井滑套，能通过井筒内封隔器管柱的下放打开滑套，从而连通油气层，操作便捷可靠，实现了井筒内的全通径，为后续的施工作业提供了便利条件。中国专利CN 204175272 U不能保证井筒的全通径，若要保持全通径需要额外下钻钻去球座，增加了工作量。中国专利CN 104895529 A能保证井筒的全通经，但是，要做到层间隔离，本层压裂结束后需要及时关闭滑套才能开始下一层段的改造，且滑套开启时，会存在开启困难的情况。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种固井压裂装置，没有压裂级数限制，且能保证井筒的全通径。本技术提供的一种固井压裂装置，包括：外套筒和用于封堵外套筒上下通道的可溶球；外套筒的上端和下端分别安装有上接头和下接头，外套筒的上部侧壁开设有循环孔，外套筒内设置有内开启套筒，所述内开启套筒与外套筒紧密配合；所述内开启套筒包括内开启下部套筒和设置在内开启下部套筒上端的可溶球球座，所述可溶球球座与可溶球紧密契合；所述外套筒上端和下端分别设置有用于限制内开启套筒位置的第一限位部和第二限位部。本技术下入油井或天然气井时，可溶球球座卡在第一限位部，开启下部套筒的下端低于循环孔的位置，保证本技术最初下入油井或天然气井时，循环孔处于封堵状态。下入油井或天然气井后，使用专业的打开工具将内开启套筒下移，循环孔开启，开启下部套筒的下端卡设在第二限位部，内开启套筒不会继续下移，此种状态下，要求可溶球球座的上端低于循环孔的位置，才能保证循环孔的开启。进一步地，所述内开启套筒采用可溶金属制成。内开启套筒在经过15-20天，溶解在井液中，能最大程度地保证井筒的全通径，通径保持与外套管的通径一致，且不会存在残留碎片，能有效保证油气井的洁净和通畅。进一步地，所述可溶球球座包括多个沿内开启下部套筒周向均匀设置的弹性条，多个弹性条组成筒状结构。进一步地，所述第一限位部为沿外套筒内壁设置的锥形面，所述第一限位部的上部直径大于所述第一限位部的下部直径。进一步地，所述弹性条的上端设置有与所述锥形面相配合的弹性块。进一步地，所述弹性块的外侧设置有橡胶层。橡胶层的设置，使得内开启套筒与外套筒之间的密封性更好，有效防止从内开启套筒与外套筒之间漏液或漏气。进一步地，所述橡胶层为可溶橡胶层。进一步地，所述循环孔的上方和下方的外套筒内壁上均嵌设有环状密封组件。环状密封组件的设置，进一步增强了内开启套筒与外套筒之间的密封性，基本上杜绝了从内开启套筒与外套筒之间漏液或漏气的可能性。进一步地，所述环状密封组件为高压密封组件。高压密封组件的设置，使得在利用高压泵组将具有一定粘度的液体通过循环空高速注入地层时，环状密封组件的密封效果更好。进一步地，所述第二限位部为沿外套筒内侧周向设置的限位台阶。通过限位台阶来限制内开启套筒的位置，使内开启套筒不会沿着外套筒的内壁自由滑落，保证了压裂工作的顺利进行。与现有的技术相比，本技术提供的一种固井压裂装置具有以下优点：1、随油管或套管一趟下入，压裂作业一趟连续完成，节省了时间；2、无需射孔，不会对地层污染；3、压裂结束后，油管或套管内保持全通径，方便了以后的修井作业。4、无需额外的封隔器卡层，节省了成本；5、压裂级数、下入数量、下入深度和油气井流量均无限制。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术刚下入井中循环孔封堵时的结构示意图；图2为本技术中内开启套筒下移循环孔开启时的结构示意图；图3为本技术中可溶球封堵外套筒的上下通道时的结构示意图；图4为本技术内开启套筒溶化后的结构示意图；图5为本技术中内开启套筒自然状态时的结构示意图；图6为本技术中内开启套筒上部聚拢时的结构示意图。附图标记：1-外套筒； 2-上接头；3-下接头； 4-内开启套筒；5-可溶球；11-循环孔； 12-第一限位部；13-第二限位部； 14-环状密封组件；41-可溶球球座； 42-开启下部套筒；411-弹性条； 412-弹性块；413-橡胶层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固井压裂装置，其特征在于，包括：外套筒和用于封堵外套筒上下通道的可溶球；外套筒的上端和下端分别安装有上接头和下接头，外套筒的上部侧壁开设有循环孔，外套筒内设置有内开启套筒，所述内开启套筒与外套筒紧密配合；所述内开启套筒包括内开启下部套筒和设置在内开启下部套筒上端的可溶球球座，所述可溶球球座与可溶球紧密契合；所述外套筒上端和下端分别设置有用于限制内开启套筒位置的第一限位部和第二限位部。

【技术特征摘要】
1.一种固井压裂装置，其特征在于，包括：外套筒和用于封堵外套筒上下通道的可溶球；外套筒的上端和下端分别安装有上接头和下接头，外套筒的上部侧壁开设有循环孔，外套筒内设置有内开启套筒，所述内开启套筒与外套筒紧密配合；所述内开启套筒包括内开启下部套筒和设置在内开启下部套筒上端的可溶球球座，所述可溶球球座与可溶球紧密契合；所述外套筒上端和下端分别设置有用于限制内开启套筒位置的第一限位部和第二限位部。2.根据权利要求1所述的固井压裂装置，其特征在于，所述内开启套筒采用可溶金属制成。3.根据权利要求1或2所述的固井压裂装置，其特征在于，所述可溶球球座包括多个沿内开启下部套筒周向均匀设置的弹性条，多个弹性条组成筒状结构。4.根据权利要求3所述的固井压裂装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓新，
申请(专利权)人：陈晓新，
类型：新型
国别省市：北京;11