一匙一开式全通径无限级压裂完井组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种一匙一开式全通径无限级压裂完井组件，包括压裂完井滑套和打开工具。压裂完井滑套包括外套和通过剪切销连接在外套内壁上的内滑套，外套与内滑套之间还活动安装有定位件，定位件为弹性体嵌入定位槽中；在外套上设置有喷砂孔和定位槽，在内滑套上部设置有关闭凹槽，下部设置有开启凹槽，开启凹槽包括导向开口、滑块凹槽和导向凹槽，中间设置有多个密封件；外套和下接头连接。本实用新型专利技术的打开工具为与其唯一配合的结构，且滑块与凹槽的配合具有多种序列组合，保证分段压裂级数不受限制，可实现任意定点压裂完井滑套的一匙一开；能实现压裂完井管柱全通径；满足连续快速、大规模、无限级的压裂完井施工需求，提高压裂效率。提高压裂效率。提高压裂效率。

【技术实现步骤摘要】
一匙一开式全通径无限级压裂完井组件


[0001]本技术涉及石油工业油水井的一种压裂完井组件，具体涉及一种一匙一开式全通径无限级压裂完井组件。

技术介绍

[0002]目前，国内外用于低渗透及致密油藏的压裂完井技术主要分为裸眼多级分段压裂完井技术和套管固井多级分段压裂完井技术两大类。其主流技术涵盖了投球滑套式多级分段压裂完井、泵送桥塞多级分段压裂完井等方式。
[0003]其中，投球滑套式多级分段压裂完井技术，无论是在裸眼压裂完井还是套管固井压裂完井中应用，均是采用不同级差的球和球座进行组合，通过投送不同级差的球开启相应级差的压裂完井滑套来完成逐级分段压裂。该技术受分级排列球座尺寸的影响，其分段数量和压裂规模都受到很大限制，影响了改造效果，后期生产需钻磨球座形成全通径，作业费用高。泵送桥塞多级分段压裂完井技术应用于套管固井压裂完井中，该技术对于分段级数没有限制，但射孔压裂联作的工艺，不能保持压裂的连续性，作业周期长，作业完成后需进行钻塞，作业费用高，且后期不能进行选择性生产或者二次压裂。
[0004]近年来，各大油公司相继开发了各种投送式开启压裂滑套的压裂技术。如2016年3月2日授权的中国专利CN103556971B“用于油气井作业的全通径分层压裂滑套”，其公开了一种包含阶跃式移动机构的新型投球滑套，包括可在外筒内轴向移动的内筒在内的工作筒，外筒与内筒间设有相互定位的剪切销钉及限制内筒滑移距离的限位结构，外筒的至少一个轴向端部带有连接头，并在筒壁部位设有可与工作筒内腔贯通的导流孔，工作筒内周壁设有间隔排布的凹槽结构和能翻越各凹槽并与启动球直径相适应通径的阶跃式移动结构；阶跃式移动结构上设有前后两组可独立控制启动球通过的通径开关结构；工作筒内周壁上各相邻凹槽的间距均为通径开关结构间距的非整数倍。该滑套技术可实现依次投相同尺寸球逐级开启滑套的功能，原理上可实现不限级数和保持所有滑套全通径，但该滑套在实际使用中存在砂卡风险，导致滑套无法正常开启，丢失压裂层段；此外，由于其结构上未涉及密封机构，压裂施工易发生上下窜漏；后期该工艺中的启动球仍需返排出，工序复杂。
[0005]另外，在2020年3月24日公开的中国专利申请CN110905448A“一种无限分级全通径压裂滑套组件系统”，其公开了一种包括通过管道串联连接且与多个开启机构一一对应的多个子压裂滑套的压裂系统，包括多个开启机构、以及通过管道串联连接的多个子压裂滑套，其中，所述多个子压裂滑套中的每个子压裂滑套包括上接头、下接头、内套、剪切连接件和定位槽，其中，所述上接头和下接头同轴固定连接并构成外筒体，所述上接头的圆周壁上贯穿设置有压裂孔；所述剪切连接件将套装设置在外筒体内的内套与所述上接头固定连接，以使内套处于覆盖所述上接头的压裂孔的第一位置；所述定位槽为形成在所述上接头的内周壁上且沿上下方向具有预定长度的凹入，并且所述凹入位于内套之上；并且，所述多个子压裂滑套中任意相邻的两个子压裂滑套中的上子压裂滑套的凹入的长度小于下子压裂滑套的凹入的长度；所述多个开启机构中的每个开启机构均具有柱体和设置在柱体上的
定位弹性件，所述柱体直径能够使自身穿过所述内套；每个开启机构的定位弹性件的长度均对应于所述多个子压裂滑套中的唯一一个子压裂滑套的凹入的长度，以使该开启机构在到达对应的凹入时能够张开其定位弹性件，从而将该开启机构的定位弹性件嵌入对应的凹入。该系统可实现所有层段压裂完成后，整个管柱无需钻除作业即为全通径，从而有利于后期生产管理，多级滑套串联可实现无限级，但该压裂滑套系统中开启机构的定位弹性件在过多级压裂滑套的过程中易产生塑性变形，造成开启失败，丢失压裂层段；同时定位槽为上接头和内套之间的环形间隙，后期无法进行选择性开关。
[0006]因此，急需一种能在水平井、直斜井等实现不限级数、多级多簇、大规模、连续快速实施的全通径压裂完井组件，且根据需要可实现后期选择性打开或关闭任意滑套。

技术实现思路

[0007]本技术的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种一匙一开式全通径无限级压裂完井组件。能将打开工具与压裂完井滑套唯一匹配，满足连续快速、多级多簇的压裂完井施工需求，提高压裂效率。
[0008]本技术的技术方案是：一匙一开式全通径无限级压裂完井组件，包括压裂完井滑套和用于开启压裂完井滑套的打开工具，其中，所述压裂完井滑套包括：
[0009]外套，所述外套上设有多个与内腔连通的喷砂孔，所述外套上设有多个定位槽；
[0010]内滑套，所述内滑套滑动设置在外套内壁上，并通过剪切销钉与外套连接在一起，并且所述内滑套的外壁用于封闭喷砂孔；所述内滑套的外表面活动安装有与定位槽相配合的定位件；所述外套与内滑套之间还设有第一密封件；所述内滑套的内壁上分别设有开启凹槽和关闭凹槽，所述开启凹槽与打开工具唯一匹配，开启凹槽包括导向开口和与导向开口连接的滑块凹槽，所述滑块凹槽的下端连接有导向凹槽，所述外套内设有用于在内滑套移动时将喷砂孔打开的内滑套容置腔，其中一个定位槽位于内滑套容置腔内；
[0011]滑套下接头，所述滑套下接头与外套下端螺纹连接，所述滑套下接头的上端设有导向坡面。
[0012]优选的，所述打开工具包括：
[0013]工具上接头，所述工具上接头的外表面设有用于与内滑套内壁密封的第二密封件，所述工具上接头的上端设有用于密封内腔的可溶球；
[0014]中心管，所述中心管与工具上接头螺纹连接，所述中心管的外壁活动安装有与开启凹槽相配合的开启滑块，所述中心管与开启滑块之间还设有用于开启滑块径向伸缩的弹簧；
[0015]工具下接头，所述工具下接头设置在中心管的下端，所述工具下接头通过连接件与中心管连接，所述连接件与工具下接头之间设有压帽，所述压帽上安装有多个伸出压帽外表面的引导键，所述引导键与导向凹槽唯一匹配。
[0016]优选的，所述开启凹槽为多个，并呈360
°
螺旋分布在内滑套的下部，所述开启凹槽与内滑套轴线具有倾斜角α，所述倾斜角α为0
‑
60
°
。
[0017]优选的，所述连接件与工具上接头和中心管之间形成用于对开启滑块进行径向限位的限位凹槽。
[0018]优选的，所述限位凹槽为多个，分别与开启凹槽相对应。
[0019]优选的，所述引导键为弹性引导键。
[0020]优选的，所述第一密封件为多个，所述第一密封件为橡胶密封圈，分别设置在喷砂孔、剪切销钉及定位件之间。
[0021]优选的，所述第二密封件为多个，所述第二密封件为橡胶密封圈。
[0022]优选的，所述每个开启滑块与中心管之间的弹簧为2
‑
6个，所述开启滑块与中心管之间设有用于开启滑块伸缩的伸缩空间。
[0023]优选的，所述定位件为弹性定位件，所述打开工具为可溶解金属材质制成。
[0024]本技术与现有技术相比较，具有以下优点：
[0025]（1）本专利技术全通径无限级压裂完井组件中的压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一匙一开式全通径无限级压裂完井组件，其特征在于，包括压裂完井滑套和用于开启压裂完井滑套的打开工具，其中，所述压裂完井滑套包括：外套，所述外套上设有多个与内腔连通的喷砂孔，所述外套上设有多个定位槽；内滑套，所述内滑套滑动设置在外套内壁上，并通过剪切销钉与外套连接在一起，并且所述内滑套的外壁用于封闭喷砂孔；所述内滑套的外表面活动安装有与定位槽相配合的定位件；所述外套与内滑套之间还设有第一密封件；所述内滑套的内壁上分别设有开启凹槽和关闭凹槽，所述开启凹槽与打开工具相匹配，开启凹槽包括导向开口和与导向开口连接的滑块凹槽，所述滑块凹槽的下端连接有导向凹槽，所述外套内设有用于在内滑套移动时将喷砂孔打开的内滑套容置腔，其中一个定位槽位于内滑套容置腔内；滑套下接头，所述滑套下接头与外套下端螺纹连接，所述滑套下接头的上端设有导向坡面。2.根据权利要求1所述的一匙一开式全通径无限级压裂完井组件，其特征在于，所述打开工具包括：工具上接头，所述工具上接头的外表面设有用于与内滑套内壁密封的第二密封件，所述工具上接头的上端设有用于密封内腔的可溶球；中心管，所述中心管与工具上接头螺纹连接，所述中心管的外壁活动安装有与开启凹槽相配合的开启滑块，所述中心管与开启滑块之间还设有用于开启滑块径向伸缩的弹簧；工具下接头，所述工具下接头设置在中心管的下端，所述工具下接头通过连接件与中心管连接，所述连接件与工具下接头之间设有压帽，所述压帽上安装有多个伸出压帽外表面的引导键，所述引导键与导向凹槽相...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕玮，李玉宝，田浩然，张连煜，李娜，李明，张建，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：