一种趾端固井压裂滑套制造技术

本发明专利技术提供了一种趾端固井压裂滑套，包括：圆筒状的本体部分，所述本体部分设有多个压裂孔，在各所述压裂孔中分别固定安装有堵塞器；固定套装在所述本体部分的内部的防护筒，在所述防护筒与所述本体部分之间形成有环空空间；设置在所述环空空间内的压差套；其中，在第一状态下，所述压差套通过剪钉与所述本体部分固定连接，并封堵所述压裂孔，在第二状态下，所述堵塞器和所述压差套在达到预定的井底温度环境下完全降解，通过对完井管柱内部加压，使得所述压差套在压差作用下剪断所述剪钉而下行，从而打开所述压裂孔。从而打开所述压裂孔。从而打开所述压裂孔。

【技术实现步骤摘要】
一种趾端固井压裂滑套


[0001]本专利技术属于石油完井
，具体涉及一种趾端固井压裂滑套。

技术介绍

[0002]在油气开采过程中，压裂作业是一种非常有效的增产方法，特别是水平井分层改造技术已成为非常规低渗透油气藏增产的重要手段。
[0003]目前，趾端压裂滑套主要应用于套管预置完井管柱最末端，负责首段压裂，由于其无需射孔作业，可直接打开滑套进行压裂作业，提升了作业效率，节约了作业成本。因此，趾端压裂滑套得到了广泛应用。然而，由于趾端压裂滑套主要应用于固井完井作业，固井后，其压裂孔处容易被水泥堵塞，造成滑套打开后压裂地层困难，施工压力高。并且，由于趾端滑套在完井管柱最末端，固井作业完毕后，滑套内部极易残留水泥塞，即使后期下钻钻除水泥塞，也会对滑套的正常打开影响极大，造成滑套不能顺利打开或打开压力过高。另外，趾端滑套多数设计为压差打开方式，即管内憋压到一定压力时，便可剪断剪钉打开滑套，而在固井作业时，当管内施工压力无法有效控制时，存在提前打开滑套的情况，而如果将滑套剪钉的剪切压力设计过高的话，也会造成压裂作业时，滑套打开压力过高，甚至无法正常打开。

技术实现思路

[0004]针对如上所述的技术问题，本专利技术旨在提出一种趾端固井压裂滑套，该趾端固井压裂滑套能够防止水泥充填在压裂孔内，从而在压裂孔处形成无水泥空间，有利于减小滑套外部水泥环厚度，减小了滑套外部水泥对地层破裂压力的影响。并且该趾端固井压裂滑套能够防止水泥进入到滑套内部各部件中，有利于保证滑套的正常打开。此外，能够有效防止在固井作业时，由于管内压力波动，造成的滑套提前打开，有利于确保施工作业的安全可靠性。
[0005]为此，根据本专利技术提供了一种趾端固井压裂滑套，包括：圆筒状的本体部分，所述本体部分设有多个压裂孔，在各所述压裂孔中分别固定安装有堵塞器；固定套装在所述本体部分的内部的防护筒，在所述防护筒与所述本体部分之间形成有环空空间；设置在所述环空空间内的压差套；其中，在第一状态下，所述压差套通过剪钉与所述本体部分固定连接，并封堵所述压裂孔，在第二状态下，所述堵塞器和所述压差套在达到预定的井底温度环境下完全降解，通过对完井管柱内部加压，使得所述压差套在压差作用下剪断所述剪钉而下行，从而打开所述压裂孔。
[0006]在一个实施例中，所述本体部分的内壁设有端面朝上的第一台肩，所述防护筒的外壁设有端面朝上的第一台阶，在第一状态下，所述防护筒的下端面抵靠在所述第一台肩上，且所述压差套的下端面抵靠在所述第一台阶上，从而对所述防护筒形成轴向固定。
[0007]在一个实施例中，所述压差套包括第一部分和连接在所述第一部分的下端的第二部分，所述第一部分的外径大于所述第二部分的外径，从而在所述压差套的外壁上形成有
端面朝下的第二台阶，在所述本体部分的内壁上还设有端面朝上的第二台肩，在第一状态下，所述第二台阶与所述第二台肩相对，在第二状态下，所述压差套能够轴向向下运动至使所述第二台阶抵靠在所述第二台肩上。
[0008]在一个实施例中，在所述压差套的第一部分的外壁面上设有卡簧，在所述本体部分的内壁上设有卡簧槽，在第二状态下，所述卡簧能够在所述压差套运动至打开所述压裂孔后与所述卡簧槽适配，从而对所述压差套形成锁定。
[0009]在一个实施例中，所述卡簧槽设置在所述第二台肩处。
[0010]在一个实施例中，所述压差套的第二部分轴向下端延伸至所述本体部分与所述防护筒之间，且在所述第二部分与所述本体部分之间设有第一密封件。
[0011]在一个实施例中，所述封堵塞器构造成包括安装部和与所述安装部连接的头部，所述头部直径大于所述安装部的直径，所述安装部固定安装在所述压裂孔中，所述头部处于所述本体部分的径向外侧，从而能够在第二状态下在所述压裂孔处形成无水泥空间。
[0012]在一个实施例中，在所述压差套与所述本体部分之间且处于所述封堵器的轴向两侧分别设有第二密封件。
[0013]在一个实施例中，所述本体部分的上端固定连接有用于连接上部管柱的上接头，所述上接头的下端部分延伸至所述本体部分与所述防护筒之间。
[0014]在一个实施例中，所述本体部分的下端构造成用于连接下部管柱的下接头。
[0015]与现有技术相比，本申请的优点之处在于：
[0016]根据本专利技术的趾端压裂滑套能够显著提高非常规油气藏首段压裂成功率，大大提升了滑套的打开成功率，同时降低水泥对地层破裂压力的影响，确保首段压裂施工的顺利实施。该趾端压裂滑套采用可降解材料制成的堵塞器和防护筒，通过将堵塞器装配在压裂孔中，能够在固井作业过程中有效防止滑套外部的水泥进入到压裂孔内，且后期降解后可在压裂孔附近形成一定无水泥空间，大幅度降低压裂孔处水泥环厚度，从而能够减小滑套外部水泥对地层破裂压力的影响，能够显著提高所在层段的压裂成功率。防护筒安装在趾端压裂滑套的内部，将压差套下部下行空间全部充填，可有效固定压差套，防止管内施工压力过高使得剪钉剪断，从而能够在固井作业时防止由于管内压力波动造成的滑套提前打开。并且，将趾端压裂滑套内部部件全部包裹，有效防止固井作业时水泥浆进入，防护筒在后期可以降解，即使由于固井作业顶替胶塞失效造成滑套内部全是水泥，也能保证在滑套内表面与水泥之间形成有效隔离，进而确保滑套的打开可靠性。
附图说明
[0017]下面将参照附图对本专利技术进行说明。
[0018]图1显示了根据本专利技术的趾端固井压裂滑套的结构。
[0019]图2显示了图1所示趾端固井压裂滑套的堵塞器和防护筒降解后的结构。
[0020]图3显示了图1所示趾端固井压裂滑套处于打开状态下的结构。
[0021]在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本专利技术的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
[0022]下面通过附图来对本专利技术进行介绍。
[0023]在本申请中，需要说明的是，将根据本专利技术的趾端固井压裂滑套下入到井筒中靠近井口的一端定义为上端或相似用语，将远离井口的一端定义为下端或相似用语。
[0024]图1显示了根据本专利技术的趾端固井压裂滑套100的结构。如图1所示，趾端固井压裂滑套100包括圆筒状的本体部分2、同心布置在本体部分2内的防护筒7，以及设置在本体部分2和防护筒7之间的压差套6。在本体部分2上设有多个贯穿侧壁的压裂孔21。在图1所示实施例中，在靠近本体部分2的上端的侧壁区域设有两层轴向间隔开分布的多个压裂孔21，每层的多个压裂孔21在周向上均匀分布。在各压裂孔21中分别固定安装有堵塞器3。其中，堵塞器3和防护筒7能够在达到预定的井底温度环境下完全降解。
[0025]在一个实施例中，堵塞器3和防护筒7均采用具备一定强度温敏型可降解材料加工而成，例如，PGA材料。这种材料可在一定井底温度下完全降解成气体或液体。
[0026]根据本专利技术的一个实施例，压差套6通过剪钉4与本体部分2的侧壁形成固定连接，并封堵压裂孔21。此时，压裂孔21关闭，趾端固井压裂滑套100处于第一状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种趾端固井压裂滑套，包括：圆筒状的本体部分(2)，所述本体部分设有多个压裂孔(21)，在各所述压裂孔中分别固定安装有堵塞器(3)；同心布置在所述本体部分的内部的防护筒(7)，在所述防护筒与所述本体部分之间形成有环空空间(71)；设置在所述环空空间内的压差套(6)；其中，在第一状态下，所述压差套通过剪钉(4)与所述本体部分固定连接，并封堵所述压裂孔，在第二状态下，所述堵塞器和所述压差套在达到预定的井底温度环境下完全降解，通过对完井管柱内部加压，使得所述压差套在压差作用下剪断所述剪钉而下行，从而打开所述压裂孔。2.根据权利要求1所述的趾端固井压裂滑套，其特征在于，所述本体部分的内壁设有端面朝上的第一台肩(22)，所述防护筒的外壁设有端面朝上的第一台阶(72)，在第一状态下，所述防护筒的下端面抵靠在所述第一台肩上，且所述压差套的下端面抵靠在所述第一台阶上，从而对所述防护筒形成轴向固定。3.根据权利要求1或2所述的趾端固井压裂滑套，其特征在于，所述压差套包括第一部分(61)和连接在所述第一部分的下端的第二部分(62)，所述第一部分的外径大于所述第二部分的外径，从而在所述压差套的外壁上形成有端面朝下的第二台阶(63)，在所述本体部分的内壁上还设有端面朝上的第二台肩(23)，在第一状态下，所述第二台阶与所述第二台肩相对，在第二状态下，所述压差套能够轴向向下运动至使所述第二台阶抵靠在所述第二台肩上。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱和明，朱玉杰，赵向阳，阮臣良，魏辽，薛占峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：