一种带有压力补偿结构的固井滑套制造技术

本发明专利技术公开了一种带有压力补偿结构的固井滑套，包括上接头、外滑套、内滑套、下接头和双公短节组成的固井滑套体，还包括节流系统、活塞套、爆破阀和剪切环，节流系统和活塞套均设置于腔体内，爆破阀可连通井筒空间与腔体空间，剪切环设置于内滑套底端；本发明专利技术其中通过爆破阀使得内滑套内外表面的压力达到压力平衡的状态，能够有效的防止油气井深层段压力过高导致滑套卡死，无法开启的问题；其中可通过对剪切环的预切断值的调整，可以精准的控制滑套开启时的压力大小；其中由单流阀和限流阀等组成的节流系统，能够通过控制前体内液体流动的速度，从而控制开启时间达到开启时间可控的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种带有压力补偿结构的固井滑套
本专利技术设计一种油气井井下作业工具，具体涉及一种带有压力补偿结构的固井滑套。
技术介绍
目前国内外在进行压裂施工前通常采用连续油管或爬行器拖动射孔枪下入进行首段射孔，待建立第一层压裂通道后，再将桥塞泵送至套管内预定位置进行下一段压裂试工。首段的连续油管传输射孔方式存在着几个方面的问题：1、作业时间长，首段射孔就要耗费几天以上，作业效率低；2、需要调动的设备多，吊车、泵车等，费用高，易发生卡钻、自锁、落物等风险；3、深井、超长水平段井、上翘井等连续油管作业工具难以下至井底，无法保证有效水平段长。而通过预置趾端滑套取代连续油管传输射孔进行首段压裂施工，随固井管串下入井底进行正常固井作业，待压裂时仅通过井口憋压便可将固井滑套打开，建立套管内外压裂通道，无需射孔便可进行首段压裂作业，能够极大地提高作业效率，降低施工风险，保证长水平井有效水平段长，能有效降低页岩气等非常规油气藏的开发成本，具有广阔的应用前景。现在国内拥有的固井滑套技术存在着开启压力控制不精确、延时时间不可控、开启成功率低等问题，尤其在页岩气井等非常规油气井深层中，固井滑套常常由于压力过高而无法开启。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种带有压力补偿结构的固井滑套，实现固井滑套开启压力及开启时间的可控性，同时提高固井滑套开启成功率。本专利技术通过下述技术方案实现：一种带有压力补偿结构的固井滑套，包括上接头、外滑套、内滑套、下接头和双公短节，所述外滑套的一端与上接头连接，所述外滑套的另一端与双公短节的一端连接，所述双公短节的另一端与下接头连接，所述内滑套的一端与外滑套贴合，所述内滑套的另一端与双公短节贴合，且所述内滑套可发生滑动，所述外滑套和内滑套间形成腔体，还包括节流系统、活塞套、爆破阀和剪切环，所述节流系统和活塞套均设置于腔体内且所述节流系统位于活塞套靠近上接头的一侧；所述节流系统固定于内滑套且与外滑套之间活动密封配合；所述活塞套可在腔体内沿内滑套轴线方向滑动，且所述活塞套可滑动地密封配合于内滑套和外滑套之间；所述内滑套上开设有与所述腔体连通的安装孔，所述安装孔内设置有爆破阀，所述爆破阀位于所述活塞套靠近下接头的一侧；所述剪切环设置于内滑套底端，且位于双公短节与下接头间。本专利技术针对目前国内拥有的固井滑套技术存在着开启压力控制不精确、延时时间不可控、开启成功率低等问题，尤其在页岩气井等非常规油气井深层中，固井滑套常常由于压力过高而无法开启的问题，设计了一种带有压力补偿结构的固井滑套，其中通过爆破阀使得内滑套内外表面的压力达到压力平衡的状态，能够有效的防止油气井深层段压力过高导致滑套卡死，无法开启的问题；其中可通过对剪切环的预切断值的调整，可以精准的控制滑套开启时的压力大小；其中由单流阀和限流阀等组成的节流系统，能够通过控制前体内液体流动的速度，从而控制开启时间达到开启时间可控的目的；据上述的技术方案能够有效的解决本专利技术所提出的技术问题，实现本专利技术所述的技术目的。进一步的技术方案：所述节流系统包括单流阀稳定装置、单流阀、限流阀和限流阀稳定装置，所述单流阀紧密固定于单流阀稳定装置内，所述单流阀稳定装置固定于内滑套且与外滑套之间密封配合；进一步的：所述限流阀紧密固定于限流阀稳定装置内，所述限流阀稳定装置固定于内滑套且与外滑套之间密封配合。进一步的：所述节流系统与活塞套将腔体分为三个部分；进一步的：所述节流系统上方腔体形成真空腔、所述节流系统和活塞套之间形成液体腔、所述活塞套下方腔体形成高压液体腔。进一步的：所述内滑套与双公短节相接处设有一道缝隙，所述缝隙与腔体空间连通；进一步的：所述爆破阀设置于所述缝隙处，所述爆破阀可通过缝隙使得井筒内空间和高压液体腔连通。进一步的：所述剪切环上设置有便于剪切及防滑的剪切槽。进一步的：所述内滑套靠近上接头一端设置有多个压裂口，所述压裂口沿内滑套周向均匀分布。进一步的：所述外滑套的外壁设置有压裂孔，所述压裂孔沿外滑套周向均匀分布，且中排孔相位差为20度。当内滑套下降到位后，所述压裂孔与所述压裂口连通形成压裂通道。进一步的：所述爆破阀的爆破值和剪切环的与切断值均可调。进一步的：所述上接头与所述外滑套连接处、所述压裂孔两侧外滑套的内壁处、所述外滑套与双公短节连接处、所述双公短节与下接头连接处以及所述双公接头与内滑套连接处均设置有用于保证腔体密闭性的密封圈。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术一种带有压力补偿结构的固井滑套，通过爆破阀使得内滑套内外表面的压力达到压力平衡的状态，能够有效的防止油气井深层段压力过高导致滑套卡死，无法开启的问题；2、本专利技术一种带有压力补偿结构的固井滑套，由单流阀和限流阀等组成的节流系统，能够通过控制腔体内液体流动的速度，从而控制开启时间达到开启时间可控的目的；3、本专利技术一种带有压力补偿结构的固井滑套，通过对剪切环的预切断值的调整，可以精准的控制滑套开启时的压力大小。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术节流系统结构示意图；图3为本专利技术结活塞套和爆破阀安装示意图；图4为本专利技术结构压裂孔局部示意图；图5为本专利技术内滑套俯视图。附图中标记及对应的零部件名称：1-上接头，2-外滑套，3-内滑套，4-单流阀稳定装置，5-单流阀，6-限流阀，7-限流阀稳定装置，8-活塞套，9-爆破阀，10-双公短节，11-剪切环，12-下接头，13-节流系统，14-压裂孔，15-压裂口，16-密封圈，17-缝隙。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1：如图1～图5所示，本专利技术一种带有压力补偿结构的固井滑套，所述带压力补偿机构的固井滑套工作原理为：当井筒内液压上升至爆破阀9爆破值后，爆破阀9打开，高压液体通过爆破阀9进入双公短节10与内滑套3之间的缝隙17，使内滑套3内外表面达到压力平衡，避免油气井深层压强过高导致滑套卡死而无法启动，活塞套8将高压液体与液体腔内原来的液体分隔开，并平衡两者的压力，此时井筒内与高压液体腔内压力继续升高直至剪切环11预定切断值后，剪切环11被剪断，然后激活了由单流阀稳定装置4、单流阀5、限流阀6、限流阀稳定装置7组成的节流系统13，由于限流阀6对液体流速的限制作用，液体腔内的液体被活塞套8缓慢的挤入真空腔内，此时真空腔内将会产生一个向下的推力作用于节流系统13，节流系统13在此推力的作用下带动着内滑套3向下缓慢移动，待试压时间结束，内滑套3移动到位，压裂口15与压裂孔14连通从而建立压裂通道。本专利技术一种带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有压力补偿结构的固井滑套，包括上接头(1)、外滑套(2)、内滑套(3)、下接头(12)和双公短节(10)，所述外滑套(2)的一端与上接头(1)连接，所述外滑套(2)的另一端与双公短节(10)的一端连接，所述双公短节(10)的另一端与下接头(12)连接，所述内滑套(3)的一端与外滑套(2)贴合，所述内滑套(3)的另一端与双公短节(10)贴合，且所述内滑套(3)可发生滑动，所述外滑套(2)和内滑套(3)间形成腔体，其特征在于，还包括节流系统(13)、活塞套(8)、爆破阀(9)和剪切环(11)，所述节流系统(13)和活塞套(8)均设置于腔体内且所述节流系统(13)位于活塞套(8)靠近上接头(1)的一侧；/n所述节流系统(13)固定于内滑套(3)且与外滑套(2)之间活动密封配合；/n所述活塞套(8)可在腔体内沿内滑套(3)轴线方向滑动，且所述活塞套(8)可滑动地密封配合于内滑套(3)和外滑套(2)之间；/n所述内滑套(3)上开设有与所述腔体连通的安装孔，所述安装孔内设置有爆破阀(9)，且所述爆破阀(9)位于所述活塞套(8)靠近下接头(12)的一侧；/n所述剪切环(11)设置于内滑套(3)底端，且位于双公短节(10)与下接头(12)间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带有压力补偿结构的固井滑套，包括上接头(1)、外滑套(2)、内滑套(3)、下接头(12)和双公短节(10)，所述外滑套(2)的一端与上接头(1)连接，所述外滑套(2)的另一端与双公短节(10)的一端连接，所述双公短节(10)的另一端与下接头(12)连接，所述内滑套(3)的一端与外滑套(2)贴合，所述内滑套(3)的另一端与双公短节(10)贴合，且所述内滑套(3)可发生滑动，所述外滑套(2)和内滑套(3)间形成腔体，其特征在于，还包括节流系统(13)、活塞套(8)、爆破阀(9)和剪切环(11)，所述节流系统(13)和活塞套(8)均设置于腔体内且所述节流系统(13)位于活塞套(8)靠近上接头(1)的一侧；
所述节流系统(13)固定于内滑套(3)且与外滑套(2)之间活动密封配合；
所述活塞套(8)可在腔体内沿内滑套(3)轴线方向滑动，且所述活塞套(8)可滑动地密封配合于内滑套(3)和外滑套(2)之间；
所述内滑套(3)上开设有与所述腔体连通的安装孔，所述安装孔内设置有爆破阀(9)，且所述爆破阀(9)位于所述活塞套(8)靠近下接头(12)的一侧；
所述剪切环(11)设置于内滑套(3)底端，且位于双公短节(10)与下接头(12)间。


2.根据权利要求1所述的一种带有压力补偿结构的固井滑套，其特征在于，所述节流系统(13)包括单流阀稳定装置(4)、单流阀(5)、限流阀(6)和限流阀稳定装置(7)，所述单流阀(5)紧密固定于单流阀稳定装置(4)内，所述单流阀稳定装置(4)固定于内滑套(3)且与外滑套(2)之间密封配合；
所述限流阀(6)紧密固定于限流阀稳定装置(7)内，所述限流阀稳定装置(7)固定于内滑套(3)且与外滑套(2)之间密封配合。


3.根据权利要求1所述的一种带有压力补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，范宇，张华礼，尹强，谢南星，喻成刚，付玉坤，帅春岗，易德正，喻冰，
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