无节流自助解封式双封单卡分段压裂管柱及其压裂方法技术

技术编号:26411247 阅读:65 留言:0更新日期:2020-11-20 14:04
本发明专利技术公开了一种无节流自助解封式双封单卡分段压裂管柱及其压裂方法,管柱包括自下而上通过油管依次连接的导流球座、第一无节流自助解封封隔器、无节流喷砂滑套、第二无节流自助解封封隔器、防砂水力锚和液压安全接头;导流球座包括第一筒形本体以及自下而上设置在第一筒形本体内的阀球和挡环;封隔器包括管体结构以及自下而上套装在管体外侧的密封机构和动力机构,动力机构内设有压缩弹簧,其能够通过液压作用上行并压缩密封机构形成坐封;无节流喷砂滑套包括第二筒形本体,其侧壁上沿圆周方向均布开设有多个喷砂孔;该压裂管柱及施工方法管柱下入和起出过程操作方便、压裂作业效率高、成本低、风险小,可在直井、水平井上推广使用。

【技术实现步骤摘要】
无节流自助解封式双封单卡分段压裂管柱及其压裂方法
本专利技术涉及油气田压裂作业
,特别涉及一种无节流自助解封式双封单卡分段压裂管柱及其压裂方法。
技术介绍
目前,在水平井选择性重复压裂改造作业过程中应用的双封单卡分段压裂管柱主要有以下两种结构形式,一是采用K344封隔器的双封单卡分段压裂管柱,二是采用“Y211封隔器+Y111封隔器”的双封单卡分段压裂管柱。然而在大量现场施工中,这两种压裂管柱也存在诸多不足:(1)若采用K344封隔器的双封单卡分段压裂管柱,由于需要压裂管柱产生节流来坐封封隔器,限制了施工规模,增加了井口泵压,牺牲了施工效率,不能满足大规模压裂施工的需要;由于节流喷砂滑套喷砂孔的节流,降低了输砂效率,增大了压裂液通过喷砂孔的流速,加剧了喷砂孔的磨损,高流速压裂液产生的反溅还会对喷砂孔和生产套管产生严重的冲蚀破坏,可能会导致压裂管柱断裂和生产套管变形等事故,给后续的井筒作业带来极大的风险;在上提和下放压裂管柱过程中,由于原有储层段采空形成负压,容易在封隔器上下形成相对压差,封隔器提前坐封,造成胶筒摩擦损坏失效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无节流自助解封式双封单卡分段压裂管柱,其特征在于,包括自下而上通过油管依次连接的导流球座、第一无节流自助解封封隔器、无节流喷砂滑套、第二无节流自助解封封隔器、防砂水力锚和液压安全接头;其中,/n导流球座包括第一筒形本体(3)以及自下而上设置在第一筒形本体(3)内的阀球(2)和挡环(1);第一筒形本体(3)的上部内径大于下部内径,且变径处为内径自上而下逐渐减小的锥面;挡环(1)设置在位于锥面上方的第一限位台阶上,挡环(1)为圆盘结构,其盘面上均部开设有四个直角扇形通孔;阀球(2)的直径与锥面的尺寸相适应,使其能够坐封在第一筒形本体(3)的锥面处;在第一筒形本体(3)的下部侧壁上对称开设有...

【技术特征摘要】
1.一种无节流自助解封式双封单卡分段压裂管柱,其特征在于,包括自下而上通过油管依次连接的导流球座、第一无节流自助解封封隔器、无节流喷砂滑套、第二无节流自助解封封隔器、防砂水力锚和液压安全接头;其中,
导流球座包括第一筒形本体(3)以及自下而上设置在第一筒形本体(3)内的阀球(2)和挡环(1);第一筒形本体(3)的上部内径大于下部内径,且变径处为内径自上而下逐渐减小的锥面;挡环(1)设置在位于锥面上方的第一限位台阶上,挡环(1)为圆盘结构,其盘面上均部开设有四个直角扇形通孔;阀球(2)的直径与锥面的尺寸相适应,使其能够坐封在第一筒形本体(3)的锥面处;在第一筒形本体(3)的下部侧壁上对称开设有两个与第一筒形本体(3)内腔连通的斜向过流孔;
无节流自助解封封隔器包括上接头(4)、上中心管(5)、密封机构、弹簧中心管(8)、动力机构、下中心管(11)和下接头(15);上接头(4)、上中心管(5)、弹簧中心管(8)、下中心管(11)和下接头(15)自上而下依次螺纹连接;密封机构设置在上中心管(5)外侧,动力机构安装在弹簧中心管(8)外侧,其包括动力活塞(9)和弹簧(10),动力活塞(9)套装在由弹簧中心管(8)和下中心管(11)形成的管体外侧,且在动力活塞(9)与弹簧中心管(8)之间形成有弹簧槽,使弹簧(10)套装于弹簧中心管(8)外侧并以压缩的状态置于弹簧槽内;弹簧中心管(8)和动力活塞(9)的顶端共同抵在密封机构的下端面上,动力活塞(9)的底端压配在下接头(15)外壁上的环形台阶上端面上;下中心管(11)的侧壁上均布开多条传压割缝,且各条传压割缝与由动力活塞(9)、下中心管(11)和下接头(15)围成的环形动力腔相连通;在位于割缝上方设有由动力活塞(9)和下中心管(11)形成的环形空气腔,在位于环形空气腔内的下中心管(11)外壁中间部分设有限制动力活塞(9)上行行程的环形凸台;
无节流喷砂滑套包括第二筒形本体(16),其侧壁上沿圆周方向均部开设有多个喷砂孔;喷砂孔为轴向长孔,且多个喷砂孔的总面积为油...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩永亮冯强丁柯宇刘志斌王玥詹鸿运周后俊郭鸣王学正崔振锚
申请(专利权)人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司中国石油天然气集团有限公司
类型:发明
国别省市:天津;12

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