一种具有井筒试压功能的趾端滑套制造技术

本发明专利技术公开了一种具有井筒试压功能的趾端滑套，其特征在于：包括芯轴和套装在芯轴外的外套以及分别与外套上、下两端密封连接的上接头和下接头，所述芯轴上端从上至下依次设有用于配置破裂片的径向安装孔、用于安装顶杆的轴孔、用于安设滑销组件的长短轨迹槽、喷射口，在芯轴外套装有弹簧及活塞，所述顶杆的下端部与滑销组件相抵接，所述弹簧的两端分别与滑销组件和活塞抵接，所述活塞通过启动销钉固定在芯轴和外套之间，并能密封住芯轴上的内喷射口以及外套上对应喷射口设置的外喷射口。本发明专利技术采用液压开启，机械延时，相比常规延时趾端滑套结构更先进、延时动作更可靠，延时时间可在无提前设置的情况下根据现场要求无限延长，能够满足油气井快速完成井筒试压和打开首段要求，无需射孔作业，有利于油田用户实现快速、安全作业和提速降本目标。全作业和提速降本目标。全作业和提速降本目标。

【技术实现步骤摘要】
一种具有井筒试压功能的趾端滑套


[0001]本专利技术属于石油开采
，特别是涉及一种在油气井压裂措施作业中使用的一种具有井筒试压功能的趾端滑套。

技术介绍

[0002]在石油工业领域，尤其是对非常规页岩油气井实施套管分段压裂时，在首段压裂改造开始之前需要对井筒试压，试压结束后需要打开首段套管与地层的连通通道。目前打开首段的方式有两种：一种是钻杆或油管传输射孔；另一种通过趾端滑套憋压打开。钻杆或油管传输射孔方式技术成熟可靠，但施工时效低，在超长水平井中下入受限；趾端滑套方式直接憋压开启，施工时效高，成本低、风险小，且不受水平段长度的限制被广泛应用。现有趾端滑套技术开启成功率低，其主要存在以下技术缺陷：
[0003]1)、国内页岩气井压裂施工前需要全井筒试压90MPa以上检验井筒密封性，目前国内使用地面高压管汇承压等级为15000psi，施工时最高限压不允许超过100MPa，因此，现有趾端滑套开启泵压需要控制在90
‑
100MPa范围内，允许开启的压力窗口非常窄，现场往往存在滑套开启失败的情况；
[0004]2)、在井筒试验过程中，按照要求：在井口压力达到一定值(90
‑
100MPa)后需要稳压15min
‑
30min。此时，趾端滑套已经开启，并靠内部的液压油通过溢流机构的时间来控制延时开启时间，如CN110541687A、CN110541687A。但受井下温度、地层净压、液压油粘度等因素影响，往往延时达不到设计要求，导致井筒试压时间较短。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种开启风险小、不限延时时间的具有井筒试压功能的趾端滑套。
[0006]本专利技术所采用的技术方案为：一种具有井筒试压功能的趾端滑套，其特征在于：包括芯轴和套装在芯轴外的外套以及分别与外套上、下两端密封连接的上接头和下接头，所述芯轴上端从上至下依次设有用于配置破裂片的径向安装孔、用于安装顶杆的轴孔、用于安设滑销组件的长短轨迹槽、喷射口，在芯轴外套装有弹簧及活塞，所述顶杆的下端部与滑销组件相抵接，所述弹簧的两端分别与滑销组件和活塞抵接，所述活塞通过启动销钉固定在芯轴和外套之间，并能密封住芯轴上的内喷射口以及外套上对应喷射口设置的外喷射口。
[0007]按上述技术方案，所述长短轨迹槽包括沿芯轴周向连续设置的呈锯齿状的轨迹槽上极限点、轨迹槽下极限点以及在若干轨迹槽下极限点之间设置的轨迹槽下终极点，所述轨迹槽上极限点和轨迹槽下极限点所形成的轨迹线呈波浪线状，轨迹槽下终极点为与波浪线轨迹线相连通的往芯轴轴向方向延伸一定距离的轨迹槽，所述滑销组件在顶杆的作用下随长短轨迹槽轨迹滑动。
[0008]按上述技术方案，每个轨迹槽上极限点由两个呈一定角度设置的第一斜面和第一
垂直面围合而成，所述轨迹槽下极限点由两个呈一定角度设置的第二斜面和第二垂直面围合而成，其中，轨迹槽上、下极限点错开设置。
[0009]按上述技术方案，所述长短轨迹槽槽深2.5
‑
5mm。
[0010]按上述技术方案，轨迹槽上、下极限点的直线距离小于轴孔的距离，轨迹槽上极限点到轨迹槽下终极点的直线距离大于顶杆在轴孔的距离。
[0011]按上述技术方案，每三个轨迹槽下极限点之间设有一个轨迹槽下终极点。
[0012]按上述技术方案，在芯轴上至少设有两个破裂盘，所述破裂盘通过压帽压装在芯轴上。
[0013]按上述技术方案，所述滑销组件包括垫环、滑环以及滑销，垫环和滑环均套装在芯轴外，滑销安装在滑环内。
[0014]按上述技术方案，在芯轴的周向均布有多个轴孔。
[0015]按上述技术方案，所述外喷射口呈腰型孔。
[0016]本专利技术所取得的有益效果为：本专利技术采用液压开启，机械延时，相比常规延时趾端滑套结构更先进、延时动作更可靠，延时时间可在无提前设置的情况下根据现场要求无限延长，能够满足油气井快速完成井筒试压和打开首段要求，无需射孔作业，有利于油田用户实现快速、安全作业和提速降本目标。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一个示例性结构图。
[0018]图2为本专利技术实施例提供的一个示例性结构图中轨迹槽沿芯轴外表面展开图。
[0019]附图标记说明如下：
[0020]1、上接头，2、密封圈，3、破裂片，4、压帽，5、顶杆，6、外套，7、垫环，8、滑环，9、滑销，10、弹簧，11、芯轴，12、活塞，13、启动销钉，14、下接头。11
‑
1、内喷射口，6
‑
1、外喷射口，14、16、18、20、22、轨迹槽上极限点，15、17、19、轨迹槽下极限点，21、轨迹槽下终极点。
具体实施方式
[0021]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0022]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0024]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不
是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0026]在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0027]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有井筒试压功能的趾端滑套，其特征在于：包括芯轴和套装在芯轴外的外套以及分别与外套上、下两端密封连接的上接头和下接头，所述芯轴上端从上至下依次设有用于配置破裂片的径向安装孔、用于安装顶杆的轴孔、用于安设滑销组件的长短轨迹槽、喷射口，在芯轴外套装有弹簧及活塞，所述顶杆的下端部与滑销组件相抵接，所述弹簧的两端分别与滑销组件和活塞抵接，所述活塞通过启动销钉固定在芯轴和外套之间，并能密封住芯轴上的内喷射口以及外套上对应喷射口设置的外喷射口。2.根据权利要求1所述的具有井筒试压功能的趾端滑套，其特征在于：所述长短轨迹槽包括沿芯轴周向连续设置的呈锯齿状的轨迹槽上极限点、轨迹槽下极限点以及在若干轨迹槽下极限点之间设置的轨迹槽下终极点，所述轨迹槽上极限点和轨迹槽下极限点所形成的轨迹线呈波浪线状，轨迹槽下终极点为与波浪线轨迹线相连通的往芯轴轴向方向延伸一定距离的轨迹槽，所述滑销组件在顶杆的作用下随长短轨迹槽轨迹滑动。3.根据权利要求2所述的具有井筒试压功能的趾端滑套，其特征在于：每个轨迹槽上极限点由两个呈一定角度设置的第一斜面和第一垂直面围合而...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，张炜，徐兴权，廖如刚，方梦莉，刘翔，李文戈，乔闻川，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：