一种油气井的压裂滑套和压裂滑套组及使用方法技术

本发明专利技术涉及油井领域，具体涉一种油气井的压裂滑套和压裂滑套组及使用方法，该油气井的压裂滑套，包括上接头；外筒，所述外筒内壁面上端与上接头外壁面螺纹密封连接；所述外筒下部开有压裂端口，该外筒内壁面开有泄压通道座限位座和外密封筒限位台，所述外密封筒限位台位于泄压通道座限位座下方；下接头，所述下接头内壁面与外筒外壁面下端螺纹密封连接，且下接头内壁面开有锁爪扩径槽。本发明专利技术滑套开启采用液压方式控制,一改传统用前期需依靠密封球等其它工具开启，后期需返排密封球的投球式滑套，解决了现场压裂工序多，耗时长，井筒完整性差的问题，降低了作业井控风险，提高了作业效率及井筒完整性。

A kind of frac slide set and frac slide set of oil and gas well and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种油气井的压裂滑套和压裂滑套组及使用方法
本专利技术涉及油井领域，具体涉一种油气井的压裂滑套和压裂滑套组及使用方法。
技术介绍
传统油气井不动管柱多段压裂改造主要采用逐级投小、大球的级差式滑套工具。由于受滑套间级差式设计影响,管径逐级缩小,滑套球座多次节流，井口压力高,施工排量受限，且井筒完整性差,不利于后期井筒作业，若采取钻磨则可能套损或对地层造成二次伤害，极易影响产量，同时施工风险和钻磨成本相应增加。此外由于受井口、井筒、施工管柱等条件限制，滑套级数设计受限,改造级数有限。另外还存在密封球较多,有返排不出滞留井内影响后期生产及作业工具下入的问题。对现有技术所存在的缺陷，专利号为ZL201510505029.X的一种不限段数、簇数的固井套管或油管滑套。这种滑套采用计数器原理弹性筒结构无级差滑套设计,压前全通径,后通过逐级投同一尺寸的密封球机械开启全部滑套，较上述逐级投小、大球的级差式滑套工具相比具有压裂前滑套、球座无节流，井筒全通径，可无限级改造，施工排量大,压裂效果好，单井产量高的特点。但依然存在如下不足，一是滑套压裂端口是否及时开启依靠投密封球控制，需要井口投球,且泵球到位需要相应时间，若多级则每级滑套开启均需井口投球、泵送球,工序复杂，所需时间长，作业效率低，井控风险大；二是开启滑套所需密封球存在返排不出滞留井内影响后期生产及作业工具下入的问题，段数越多，滞留几率越大。
技术实现思路
本专利技术提供一种油气井的压裂滑套和压裂滑套组及使用方法，解决了由于受滑套间级差式设计影响,管径逐级缩小,滑套球座多次节流，井口压力高,施工排量受限，且井筒完整性差,不利于后期井筒作业，若采取钻磨则可能套损或对地层造成二次伤害，极易影响产量，同时施工风险和钻磨成本相应增加，实现了现场压裂工序减少，耗时减少，降低了作业井控风险，提高了作业效率及井筒完整性。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种油气井的压裂滑套，包括上接头；外筒，所述外筒内壁面上端与上接头外壁面螺纹密封连接；所述外筒下部开有压裂端口，该外筒内壁面开有泄压通道座限位座和外密封筒限位台，所述外密封筒限位台位于泄压通道座限位座下方；下接头，所述下接头内壁面与外筒外壁面下端螺纹密封连接，且下接头内壁面开有锁爪扩径槽；上密封筒，所述上密封筒上端外壁面与上接头内壁面密封连接；泄压结构，所述泄压结构上端内外壁面分别与上密封筒外壁面和外筒内壁面密封连接，所述上接头、泄压结构、外筒和上密封筒之间形成空气腔；外密封筒，该外密封筒上端内壁面与泄压通道座下端外壁面密封连接，且外密封筒上下两端外壁面均与外筒内置壁面滑动密封连接，所述压裂端口位于外密封筒上下两端与外筒密封连接处之间，所述外密封筒动作时所述外密封筒的底端位于压裂端口顶端上方，所述外密封筒底端与外密封筒限位台顶端接触，所述外密封筒、外筒和泄压通道座之间形成活塞腔；剪钉，所述剪钉由外向内径向贯穿的固定在外筒上，所述剪钉位于外密封筒限位台下方；滑套，所述滑套上端外壁面与与外密封筒底端内壁面密封连接，所述滑套中部外壁面通过剪钉固定；弹性座，所述弹性座内嵌到外筒内壁面，所述弹性座内壁面与滑套底端外壁面连接。所述活塞腔内填充有液压油。所述外密封筒上端外壁面开有锁环槽，所述锁环槽内设置有锁环，所述锁环外壁面作用于外筒内壁面。所述上接头内开有内螺纹，所述下接头外开有外螺纹。所述泄压机构包括泄压通道座、泄爆阀固定螺母和泄爆阀，所述泄压通道座上端内外壁面分别与上密封筒外壁面和外筒内壁面密封连接，所述上接头、泄压通道座、外筒和上密封筒之间形成空气腔，所述泄压通道座顶端开有泄爆阀安装槽，所述泄爆阀安装槽内设置有泄爆阀，所述泄爆阀安装槽内顶端螺纹连接有泄爆阀固定螺母，所述泄爆阀安装槽底端开有第一通孔，所述泄爆阀固定螺母上开有第二通孔，所述泄爆阀、第一通孔和第二通孔同轴，所述第一通孔和第二通孔径向长度相同，所述第一通孔位于泄压通道座限位座上方，所述上接头、泄压结构、外筒和上密封筒之间形成空气腔。所述泄压通道座上开有至少两个泄爆阀安装槽，至少两个泄爆阀安装槽内均内设置有泄爆阀，至少两个所述泄爆阀安装槽内顶端分别螺纹连接有泄爆阀固定螺母，至少两个所述泄爆阀安装槽底端均开有第一通孔，所述泄爆阀固定螺母上均开有第二通孔。一种油气井的压裂滑套组，包括上述所述的一种油气井的压裂滑套，所述压裂滑套组包括多个压裂滑套和油管，多个所述压裂滑套通过油管串接，多个所述压裂滑套滑套内的第一通孔孔径不同，多个所述压裂滑套滑套内的第一通孔孔径从下至上径向长度依次减小。一种油气井的压裂滑套使用方法，其上述所述的一种油气井的压裂滑套，还包括如下步骤第一步，将上接头和下接头分别通过油管与套管头和碰压座连通，然后下入井内；第二步，然后再进口投入密封球，然后通过井口通过水力泵通过注水推动密封球通过油管进入上接头内，然后进入，上密封筒内，然后进入泄压通道座内，然后进入外密封筒内，然后进入滑套内，在进入弹性座内，到达弹性座的缩颈处，同时通过水力泵加压，使推动密封球的水压增大，密封球推动弹性座的压力加大，弹性座对滑套的拉力加大，滑套通过剪钉剪断，滑套部分同弹性座一起下移至下接头中部的弹性座扩径槽内，弹性座的缩颈部位进入弹性座扩径槽内打开，释放密封球，密封球继续下行，最终落至井底；第三步，提高井口注水的压力，由于滑套断裂，解除了外密封筒的限制，压力提升，外密封筒在活塞腔内上移，同时挤压活塞腔内液压油，随着压力的增大，泄爆阀打开，液压油通过第一通孔、泄爆阀和第二通孔进入空气腔，同时外密封筒上移使压裂端口与外筒内连通，压裂端口打开完成泄压，进行压裂，同时外密封筒上移，当锁环移动至泄压通道座限位台时，锁环张开，外密封筒通过锁环被锁定。一种油气井的压裂滑套组使用方法，至少包括上述所述的一种油气井的压裂滑套组，还包括如下步骤第一步，将多个压裂滑套通过油管串联，位于两端的压裂滑套通过油管分别与套管头和碰压座连通，然后下入井内，然后投密封球；第二步，井口通过水力泵通过注水推动密封球通过油管进入顶端的压裂滑套内的弹性座内，同时通过水力泵加压，使推动密封球的水压增大，密封球推动弹性座的压力加大，弹性座对滑套的拉力加大，滑套通过剪钉剪断，滑套部分同弹性座一起下移至下接头中部的弹性座扩径槽内，弹性座的缩颈部位进入弹性座扩径槽内打开，释放密封球，密封球下行；第三步，密封球继续下行穿过下接头和与下接头连接的油管，在进入第二个压裂滑套内，在重复第二步，第二个压裂滑套被打开，从而下入井内的压裂滑套从上至下依次被打开，密封球进入井底，同时通过水力泵继续加压，是每个压裂滑套的泄爆阀同时打开；第四步，由于位于下端的压裂滑套内第一通孔孔径大于其之上的第一通孔孔径，从而下端的压裂滑套外密封筒上移速度快，下端的压裂端口先打开，进行这一段的压裂，同时经过一段时间，压裂滑套内压力增加，致使上一个压裂滑套的压裂端口打开，在进行这一端压裂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气井的压裂滑套，其特征在于：包括/n上接头（1）；/n外筒（2），所述外筒（2）内壁面上端与上接头（1）外壁面螺纹密封连接；所述外筒（2）下部开有压裂端口（201），该外筒（2）内壁面开有泄压通道座限位座（202）和外密封筒限位台（203），所述外密封筒限位台（203）位于泄压通道座限位座（202）下方；/n下接头（11），所述下接头（11）内壁面与外筒（2）外壁面下端螺纹密封连接，且下接头（11）内壁面开有锁爪扩径槽（1101）；/n上密封筒（3），所述上密封筒（3）上端外壁面与上接头（1）内壁面密封连接；/n泄压结构，所述泄压结构（4）上端内外壁面分别与上密封筒（3）外壁面和外筒（2）内壁面密封连接，所述上接头（1）、泄压结构（4）、外筒（2）和上密封筒（3）之间形成空气腔（14）；/n外密封筒（7），该外密封筒（7）上端内壁面与泄压通道座（4）下端外壁面密封连接，且外密封筒（7）上下两端外壁面均与外筒（2）内置壁面滑动密封连接，所述压裂端口（201）位于外密封筒（7）上下两端与外筒（2）密封连接处之间，所述外密封筒（7）动作时所述外密封筒（）的底端位于压裂端口（201）顶端上方，所述外密封筒（7）底端与外密封筒限位台（203）顶端接触，所述外密封筒（7）、外筒（2）和泄压通道座（4）之间形成活塞腔（13）；/n剪钉（8），所述剪钉（8）由外向内径向贯穿的固定在外筒（2）上，所述剪钉（8）位于外密封筒限位台（203）下方；/n滑套（9），所述滑套（9）上端外壁面与与外密封筒（7）底端内壁面密封连接，所述滑套（9）中部外壁面通过剪钉（8）固定；/n弹性座（10），所述弹性座（10）内嵌到外筒（2）内壁面，所述弹性座（10）内壁面与滑套（9）底端外壁面连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种油气井的压裂滑套，其特征在于：包括
上接头（1）；
外筒（2），所述外筒（2）内壁面上端与上接头（1）外壁面螺纹密封连接；所述外筒（2）下部开有压裂端口（201），该外筒（2）内壁面开有泄压通道座限位座（202）和外密封筒限位台（203），所述外密封筒限位台（203）位于泄压通道座限位座（202）下方；
下接头（11），所述下接头（11）内壁面与外筒（2）外壁面下端螺纹密封连接，且下接头（11）内壁面开有锁爪扩径槽（1101）；
上密封筒（3），所述上密封筒（3）上端外壁面与上接头（1）内壁面密封连接；
泄压结构，所述泄压结构（4）上端内外壁面分别与上密封筒（3）外壁面和外筒（2）内壁面密封连接，所述上接头（1）、泄压结构（4）、外筒（2）和上密封筒（3）之间形成空气腔（14）；
外密封筒（7），该外密封筒（7）上端内壁面与泄压通道座（4）下端外壁面密封连接，且外密封筒（7）上下两端外壁面均与外筒（2）内置壁面滑动密封连接，所述压裂端口（201）位于外密封筒（7）上下两端与外筒（2）密封连接处之间，所述外密封筒（7）动作时所述外密封筒（）的底端位于压裂端口（201）顶端上方，所述外密封筒（7）底端与外密封筒限位台（203）顶端接触，所述外密封筒（7）、外筒（2）和泄压通道座（4）之间形成活塞腔（13）；
剪钉（8），所述剪钉（8）由外向内径向贯穿的固定在外筒（2）上，所述剪钉（8）位于外密封筒限位台（203）下方；
滑套（9），所述滑套（9）上端外壁面与与外密封筒（7）底端内壁面密封连接，所述滑套（9）中部外壁面通过剪钉（8）固定；
弹性座（10），所述弹性座（10）内嵌到外筒（2）内壁面，所述弹性座（10）内壁面与滑套（9）底端外壁面连接。


2.根据权利要求1所述的一种油气井的压裂滑套，其特征在于：所述活塞腔（13）内填充有液压油。


3.根据权利要求1所述的一种油气井的压裂滑套，其特征在于：所述外密封筒（7）上端外壁面开有锁环槽（701），所述锁环槽（701）内设置有锁环（12），所述锁环（12）外壁面作用于外筒（2）内壁面。


4.根据权利要求1所述的一种油气井的压裂滑套，其特征在于：所述上接头（1）内开有内螺纹，所述下接头（11）外开有外螺纹。


5.根据权利要求1所述的一种油气井的压裂滑套，其特征在于：所述泄压机构包括泄压通道座（4）、泄爆阀固定螺母（5）和泄爆阀（6），所述泄压通道座（4）上端内外壁面分别与上密封筒（3）外壁面和外筒（2）内壁面密封连接，所述上接头（1）、泄压通道座（4）、外筒（2）和上密封筒（3）之间形成空气腔（14），所述泄压通道座（4）顶端开有泄爆阀安装槽（402），所述泄爆阀安装槽（402）内设置有泄爆阀（6），所述泄爆阀安装槽（402）内顶端螺纹连接有泄爆阀固定螺母（5），所述泄爆阀安装槽（402）底端开有第一通孔（401），所述泄爆阀固定螺母（5）上开有第二通孔（501），所述泄爆阀（6）、第一通孔（401）和第二通孔（501）同轴，所述第一通孔（401）和第二通孔（501）径向长度相同，所述第一通孔（401）位于泄压通道座限位座（202）上方，所述上接头（1）、泄压结构（4）、外筒（2）和上密封筒（3）之间形成空气腔（14）。


6.根据权利要求5所述的一种油气井的压裂滑套，其特征在于：所述泄压通道座（4）上开有至少两个泄爆阀安装槽（402），至少至少两个泄爆阀安装槽（402）内均内设置有泄爆阀（6），至少两个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵媛，张华光，胡相君，王治国，赵广民，张文星，胡开斌，郭思文，王亚娟，张燕明，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11