一种投球式无限级全通径压裂滑套制造技术

本发明专利技术为一种投球式无限级全通径压裂滑套。主要由上接头、外筒、下接头、弹性卡爪、凹槽、开关、出液口、弹簧、可复位球座组成，其特征在于：上接头、外筒、下接头依次靠螺纹连接；外筒上开有通孔，外筒内装有弹性卡爪，剪切销钉穿过外筒与开关防止两者相对移动；弹性卡爪分为上弹性卡爪、下弹性卡爪；开关上开有出液口，其下端作用在可复位球座上。本发明专利技术的目的是：设计一种压裂级数不受限制，无需下内管、无需钻除作业即可实现全通径的滑套，为低渗透及非常规油气资源的开采提供了一种经济有效的技术手段。术手段。术手段。

【技术实现步骤摘要】
一种投球式无限级全通径压裂滑套


[0001]本专利技术涉及一种投球式滑套，属于石油、天然气钻井的配套装置。

技术介绍

[0002]国内外油气开发均面临着低渗透、超低渗透储层自然产能低，开发建产率低等难题。水平井多级分段压裂技术能够有效提高低渗透油气藏的采收率和储量动用率，是低渗透油气藏开发的重要手段之一。
[0003]目前，常用的水平井多级分段压裂技术有:投球滑套+裸眼封隔器压裂技术、泵送桥塞压裂技术。两者在压裂施工后，管柱内通径较小。为了尽可能发挥油气井产能，利于生产测井及后期井下作业工具的下入，需要将残留的球座或桥塞磨铣掉。这便增加了作业周期和成本，而且磨铣过程存在卡钻风险。
[0004]因此，有必要设计一种投球式压裂滑套，来克服以上的缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：设计一种压裂级数不受限制，无需下内管、无需钻除作业即可实现全通径的滑套，为低渗透及非常规油气资源的开采提供了一种经济有效的技术手段。
[0006]为达到上诉目的，本专利技术解决此问题所采用的的技术方案是：设计一种投球式无限级全通径压裂滑套，其结构主要包括上接头、下接头、外筒、通孔、出液口、上弹性卡爪、下弹性卡爪、开关、弹簧、可复位球座。其技术特征在于：上接头、外筒、下接头依次靠螺纹连接；外筒上开有通孔，外筒内装有弹性卡爪；弹性卡爪分为上弹性卡爪、下弹性卡爪；开关上开有出液口，其下端作用在可复位球座上；所述装置工作原理为：压裂球从井口向下运动，当运动到上弹性卡爪时，压裂球会停止运动，压裂球以上管柱内实现憋压，压力达到一定值时剪断剪钉，压裂球带动弹性卡爪向右做径向运动，弹性卡爪推动开关一起向右做径向运动；与此同时，下弹性卡爪跳出凹槽2，并同时向右做径向运动。当上弹性爪弹入凹槽1中，压裂球释放并落到下弹性爪上；管柱内压力再次升高，压裂球继续推动弹性卡爪和开关向右移动，进而推动可复位球座一起向右运动；并使得可复位球座右端沿径向压缩为一个完整球座，同时弹簧也被压缩；当下弹性爪弹入凹槽3中时，压裂球释放并落到可复位球座上；此时，开关上的出液口与外壳上的通孔对齐，滑套打开；继续打压，当可复位球座运动到与下接头接触时，可复位球座不再移动，弹簧进一步被压缩，压裂球坐封，继续打压，可压裂对应的地层。
[0007]所述的可复位球座其材料选用高强度、耐冲击、耐高温的弹簧钢60si2CrVA。
[0008]所述的上弹性卡爪、下弹性卡爪是一个整体，两者中任一一个运动，另外一个也会一起运动。
[0009]当多个压裂滑套串联使用时，为每级滑套设计不同数量的凹槽，通过弹性卡爪捕捉到不同数量的球，即可实现:第几个球投入，第几级滑套打开。压裂施工完成后，井口逐渐泄压，各级滑套中的可复位球座在弹簧回复力的作用下逐渐复位，压裂球释放，可落到井底
或返排到井口。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的结构示意图；
[0011]1‑
上接头、2
‑
O型密封圈、3
‑
上弹性卡爪、4
‑
凹槽1、5
‑
下弹性卡爪、6
‑
凹槽2、7
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外筒、8
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凹槽3、9
‑
剪切销钉、10
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出液口、11
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通孔、12
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上限位台、13
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开关、14
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下接头、15
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弹簧、16
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可复位球座、17
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连接销钉、18
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支撑座、19
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下限位台
[0012]图2为本专利技术的弹性卡爪三维示意图；
[0013]图3
‑
图5为投入第二个压裂球时弹性卡爪的运动过程。
具体实施方式
[0014]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0015]在此描述的本专利技术的具体实施方式，仅用于解释本专利技术的目的,而不能以任何方式理解成是对本专利技术的限制。在本专利技术的教导下,技术人员可以构想基于本专利技术的任意可能的变，这些都应被视为属于本专利技术的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0016]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0017]其结构主要包括上接头、下接头、外筒、通孔、出液口、上弹性卡爪、下弹性卡爪、开关、弹簧、可复位球座。其技术特征在于：上接头、外筒、下接头依次靠螺纹连接；外筒上开有通孔，外筒内装有弹性卡爪；弹性卡爪分为上弹性卡爪、下弹性卡爪；开关上开有出液口，其下端作用在复位球座上；本专利技术的投球式固井滑套具体工作过程如下：压裂球从井口向下运动，当运动到上弹性卡爪时，压裂球会停止运动，压裂球以上管柱内实现憋压，压力达到一定值时剪断剪钉，压裂球带动滑套向右做径向运动，滑套推动开关一起向右做径向运动；与此同时，下弹性爪跳出凹槽，并同时向右做径向运动。当运动一段距离后，上弹性爪弹入凹槽中，压裂球释放并落到下弹性爪上；管柱内压力再次升高，压裂球继续推动滑套和开关向右移动，进而推动可复位球座一起向右运动；并使得可复位球座右端沿径向压缩为一个完整球座，同时弹簧也被压缩；当下弹性爪弹入凹槽中时，压裂球释放并落到可复位球座上；此时，开关上的出液口与外壳上的通孔对齐，滑套打开；继续打压，当可复位球座运动到与下接头接触时，可复位球座不再移动，弹簧进一步被压缩，压裂球坐封，继续打压，可压裂对应的地层。
[0018]所述的可复位球座其材料选用高强度、耐冲击、耐高温的弹簧钢60si2CrVA。
[0019]所述的上弹性卡爪、下弹性卡爪是一个整体，两者中任一一个运动，另外一个也会一起运动。
[0020]所述的多个压裂滑套串联使用时，为每级滑套设计不同数量的凹槽，通过弹性卡爪捕捉到不同数量的球，即可实现:第几个球投入，第几级滑套打开。压裂施工完成后，井口逐渐泄压，各级滑套中的可复位球座在弹簧回复力的作用下逐渐复位，压裂球释放，可落到井底或返排到井口。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投球式无限级全通径压裂滑套，其结构主要包括上接头(1)、O型密封圈(2)、上弹性卡爪(3)、凹槽1(4)、下弹性卡爪(5)、凹槽2(6)、外筒(7)、凹槽3(8)、剪切销钉(9)、出液口(10)、通孔(11)、上限位台(12)、开关(13)、下接头(14)、弹簧(15)、可复位球座(16)、连接销钉(17)、支撑座(18)、下限位台(19)；其技术特征在于：上接头(1)、外筒(7)、下接头(14)依次靠螺纹连接；外筒(7)上开有通孔(11)，剪切销钉(9)穿过外筒(7)与开关(13)防止两者相对移动；弹性卡爪分为上弹性卡爪(3)、下弹性卡爪(5)；开关(13)上开有出液口(10)，其下端作用在可复位球座(16)上；所述装置工作原理为：压裂球(20)从井口向下运动，当运动到上弹性卡爪(3)时，压裂球(20)会停止运动，压裂球(20)以上管柱内实现憋压，压力达到一定值时剪断剪切销钉(9)，压裂球(20)带动上弹性卡爪(3)向右做径向运动，推动开关(13)一起向右做径向运动；与此同时，下弹性爪(5)跳出凹槽2(6)，并同时向右做径向运动；当上弹性卡爪(3)弹入凹槽1(4)中，压裂球(20)释放并落到下弹性卡爪(5)上；管柱内压力再次升高，压裂球(20)继续推动下弹性卡爪(5)和开关(13)向右移动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石昌帅，王成之，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：