一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套及工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套及工艺方法。一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套主要包括上接头、外套、内滑套、第一定位卡簧、上沟槽、第一密封、第二定位卡簧、第二密封、压裂孔眼、第三密封、第四密封、第三定位卡簧、第五密封、下沟槽、下接头以及滑套开关工具。可变径开关工具通过改变内滑套的位置来实现滑套的打开与关闭。本发明专利技术很好的解决了无限级压裂和井筒全通径以及套管变形时不能进行正常压裂增产改造的难题。变形时不能进行正常压裂增产改造的难题。变形时不能进行正常压裂增产改造的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套及工艺方法


[0001]本专利技术涉及一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套及工艺方法，属于石油天然气井下开采工具领域。
技术背景
[0002]固井滑套作为一种被应用于页岩油、页岩气、致密油气等非常规油气资源储层压裂改造的压裂工具之一，特别是针对套管变形后无法下入分段压裂工具的井区，通过在固井过程中下入固井滑套，即使发生套管变形，也可实现分段压裂。其工作原理是先将固井滑套通过完井时预埋在特定的位置，逐级打开滑套上的压裂孔眼来进行压裂作业。目前，应用较多的是投球式固井滑套，但受到球座以及球直径级差的影响无法实现无限级压裂和井筒的全通径。因此，本专利技术提供一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套及工艺方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是研发设计一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套及工艺方法，用于解决易发生套变井区无法进行分段压裂的问题。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套主要包括上接头、外套、内滑套、第一定位卡簧、上沟槽、第一密封、第二定位卡簧、第二密封、压裂孔眼、第三密封、第四密封、第三定位卡簧、第五密封、下沟槽、下接头以及滑套开关工具。所述上下接头设有螺纹与套管相连接；所述外滑套上设有锥形压裂孔眼，同时在外套内壁上设有卡簧定位槽及密封圈沟槽；所述内滑套上设有供开关工具勾取的沟槽；所述开关工具主要包括：连接螺纹、密封胶塞、微型电机、套筒、凸轮盘、收缩杆、勾块；所述开关工具与油管相连。
[0006]进一步的技术方案是，所述内滑套与外套通过密封圈和定位卡簧连接在一起；
[0007]进一步的技术方案是，所述外套与内滑套上的第一、第二、第三定位卡簧之间的距离是固定的；
[0008]进一步的技术方案是，所述内滑套上设有的沟槽的用途是为了打开和关闭滑套；
[0009]进一步的技术方案是，所述开关工具通过伸出的勾块与上、下沟槽配合来实现滑套的开关；
[0010]进一步的技术方案是，所述开关工具通过连接螺纹与油管相连；
[0011]进一步的技术方案是，所述固井滑套通过外滑套的上、下接头处的螺纹与套管进行连接并随套管一起下入井下并进行固井作业；
[0012]进一步的技术方案是，所述开关工具上的勾块与内滑套上的上沟槽或下沟槽连接后通过上提或者下放油管一定距离实现打开和关闭滑套。
[0013]本专利技术与其它固井滑套相比的优点是：
[0014]1.卡簧定位机构既可实现内滑套的滑动又可实现内滑套的限位(定位)；
[0015]2.开关工具可实现变径和反复开关滑套。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的滑套整体结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的开关工具剖面图；
[0018]图3为本专利技术压裂孔眼处剖面结构示意图；
[0019]图4为本专利技术卡簧定位处结构局部放大示意图；
[0020]图5为本专利技术卡簧结构示意图。
[0021]图中：1
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上接头、2
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第一定位卡簧、3
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外套、4
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上沟槽、5
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第一密封、6
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第二定位卡簧、7
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第二密封、8
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内滑套、9
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压裂孔眼、10
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第三密封、11
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第四密封、12
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第三定位卡簧、13
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第五密封、14
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下沟槽、15
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下接头、16
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连接螺纹、17
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密封胶塞、18
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微型电机、19
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套筒、20
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凸轮盘、21
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收缩杆、22
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勾块。
具体实施方式
[0022]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。下面结合附图对本专利技术做进一步的描述：
[0023]在本专利技术的描述中，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，只是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，或一体地连接，也可以是机械连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]如图1所示，专利技术的水平井可往复开关固井滑套主要包括上接头1、外套3、内滑套8、第一定位卡簧2、上沟槽4、第一密封5、第二定位卡簧6、第二密封7、压裂孔眼9、第三密封10、第四密封11、第三定位卡簧12、第五密封13、下沟槽14、下接头15。
[0026]本专利技术的工作过程为：
[0027]所述固井滑套通过外套3的上接头1和下接头15处的螺纹与套管进行连接并随套管一起下入井下并进行固井作业。当内滑套8处于第二定位卡簧6和第三定位卡簧12时，压裂孔眼9被遮挡住，滑套处于关闭状态，滑套无法进行压裂作业。当内滑套8处于第一定位卡簧2和第二定位卡簧6时，压裂孔眼9被打开，滑套处于开启状态，滑套可以进行压裂作业。图1所示为滑套处于关闭状态。
[0028]所述的开关工具如图2所示，其组成为：连接螺纹16、密封胶塞17、微型电机18、套筒19、凸轮盘20、收缩杆21、勾块22。工作时，通过连接螺纹16与油管相连将开关工具下入井内预定位置并通过微型电机18旋转带动凸轮盘20来实现收缩杆21和勾块22伸出与收缩实现勾块22与沟槽的配合，上下提动管柱达到打开与关闭滑套的目的。
[0029]所述的内滑套8设置的密封结构采用O型密封，由于O型密封圈既可以用于静密封也可以用于动密封(包括往复运动密封和旋转密封)，同时O型密封拥有设计简单，结构小巧，装拆方便等优势，故本专利技术采用的密封结构为O型密封。
[0030]图4所示为本专利技术的定位与限位结构，采用C形卡簧(图5)，工作原理为：当卡簧处于自然状态下，卡簧形状为C形。其外壁面、上下斜面与外套3的内壁相接触并卡在外套3上的卡簧槽上实现内滑套8的锁紧与定位。当卡簧处于收缩状态下，其内壁面与内滑套8上的卡簧槽接触，外壁面与外套3的内壁相接触，此时C形卡簧变为O形，内滑套8此时不再受到卡簧的作用，可以在套管内来回运动。因此改变内滑套8的运动方向可实现滑套的往复开关。
[0031]进行某一段压裂作业时的步骤为：首先在内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套，其特征在于，包括：上接头(1)、外套(3)、内滑套(8)、第一定位卡簧(2)、上沟槽(4)、第一密封(5)、第二定位卡簧(6)、第二密封(7)、压裂孔眼(9)、第三密封(10)、第四密封(11)、第三定位卡簧(12)、第五密封(13)、下沟槽(14)、下接头(15)、连接螺纹(16)、密封胶塞(17)、微型电机(18)、套筒(19)、凸轮盘(20)、收缩杆(21)、勾块(22)。2.根据权利要求1所述的一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套，其特征在于，所述上接头(1)与下接头(14)分别设有外螺纹方便与套管进行连接。3.根据权利要求2所述的一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套，其特征在于，所述的内滑套(8)的内壁上设置有三处卡簧定位槽分别与第一定位卡簧(2)、第二定位卡簧(6)、第三定位卡簧(12)相配合，定位卡簧此时处于压缩状态。4.根据权利要求3所述的一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套，其特征在于，在初始状态时，所述内滑套(8)的第一定位卡簧(2)、第二定位卡簧(6)、第三定位卡簧(12)两端设置有第一密封(5)、第二密封(7)、第三密封(10)、所述密封处皆为O形密封其目的是防止固井和压裂作业时对卡簧的过度磨损。5.根据权利要求4所述的一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：易良平，张程，杨兆中，钟鹏，李小刚，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：