梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具，其包括上喷枪、油管以及下喷枪，上喷枪、油管以及下喷枪依次螺纹连接，上喷枪包括第一扶正器、第一上接头、第一下接头以及第一滑套总成，第一滑套总成包括第一滑套、复合胶塞、球座和球，下喷枪包括第二扶正器、第二上接头、第二下接头以及第二滑套总成，第二滑套总成包括第二滑套。采用本实用新型专利技术能够提高了两倍分段压裂的级数，适应了绝大多数分段压裂工艺的需求，同时充分发挥了压裂设备能力和最大程度提高油管泵注排量，显著缩短了压裂作业时间，降低了油气层的二次污染，而且现场施工过程与常规喷砂射孔压裂工艺完全相同，未增加作业难度和风险。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具
本技术涉及一种油气开采增产措施井下工具，尤其是一种梯级多段滑套式喷 砂射孔压裂工具。
技术介绍
目前，利用喷砂射孔压裂工具进行套管射孔和压裂，具有不动管柱多段压裂的特 点，但是受到套管内径及喷砂射孔压裂工具壁厚、内部滑套壁厚及投球抗压强度的限制， 导致分段压裂级数受到了一定限制，为了提高分段级数一般采用更小级差的低密度球或钢 球，因此对球及滑套球座的承压能力要求更高，同时由于压裂过程中高砂比携砂液的剧烈 冲蚀导致小内径的滑套球座端面扩径严重，较小配合过盈量的球和滑套球座需要采用高强 度特殊材质，稍有偏差就会造成承压能力不足或滑套误动作等问题，因此相应的增加了作 业的风险和工具成本，通过球级的方式提高分段的数量接近于极限。而且，多段压裂施工周 期长，地层受压裂液侵入时间较长易形成液锁，不利于后期快速返排试油求产的要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够实现一次压裂两段的梯级多段滑 套式喷砂射孔压裂工具。为了解决上述技术问题，本技术包括上喷枪、油管以及下喷枪，所述上喷枪、 油管以及下喷枪依次螺纹连接，所述上喷枪包括第一扶正器、第一上接头、第一下接头以及第一滑套总成，所述第 一扶正器设置在油管外壁上且紧邻第一上接头，所述第一上接头和第一下接头螺纹连接， 所述第一滑套总成设置在第一上接头和第一下接头内部，所述第一滑套总成包括第一滑 套、复合胶塞、球座和球，所述复合胶塞一端与球座固定连接，另一端与第一滑套通过第一 剪钉固定连接，所述第一滑套通过第二剪钉与第一上接头固定连接，与所述第一滑套尾部 位置相应的第一上接头外壁上设置有第一喷嘴，所述下喷枪包括第二扶正器、第二上接头、第二下接头以及第二滑套总成，所述第 二扶正器设置在油管外壁上且紧邻第二上接头，所述第二上接头和第二下接头螺纹连接， 所述第二滑套总成设置在第二上接头和第二下接头内部，所述第二滑套总成包括第二滑 套，所述第二滑套通过第三剪钉与第二上接头固定连接，与所述第二滑套尾部位置相应的 第二上接头外壁上设置有第二喷嘴。所述第一滑套和第二滑套的外径均大于油管内径。所述复合胶塞由变形量大的橡胶材料制成。所述球座下端的密封端面为一斜面且与第二滑套的入口端面相匹配，形成密封。本技术的有益效果是采用本技术的梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工 具，能够提高两倍分段压裂的级数，可适应绝大多数分段压裂工艺的需求，同时充分发挥压 裂设备能力和最大程度提高油管泵注排量，可显著缩短压裂作业时间，为快速试油投产缩短了一半的时间，降低了油气层的二次污染。本技术现场施工过程与常规喷砂射孔压 裂工艺完全相同，未增加作业难度和风险。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明图1为本技术中上喷枪的结构示意图；图2为本技术中下喷枪的结构示意图。具体实施方式参见图1和图2，本技术的梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具包括上喷枪1、 油管2以及下喷枪3，所述上喷枪1、油管2以及下喷枪3依次螺纹连接。所述上喷枪I包括第一扶正器10、第一上接头11、第一下接头12以及第一滑套总 成，所述第一扶正器10设置在油管2外壁上且紧邻第一上接头11，所述第一上接头11和 第一下接头12螺纹连接，所述第一滑套总成设置在第一上接头11和第一下接头12内部， 所述第一滑套总成包括第一滑套13、复合胶塞14、球座15和球16，所述复合胶塞14 一端 与球座15固定连接，另一端与第一滑套13通过第一剪钉17固定连接，所述第一滑套13通 过第二剪钉18与第一上接头11固定连接，与所述第一滑套13尾部位置相应的第一上接头 11外壁上设置有第一喷嘴19。所述下喷枪3包括第二扶正器30、第二上接头31、第二下接头32以及第二滑套总 成，所述第二扶正器30设置在油管2外壁上且紧邻第二上接头31，所述第二上接头31和第 二下接头32螺纹连接，所述第二滑套总成设置在第二上接头31和第二下接头32内部，所 述第二滑套总成包括第二滑套33，所述第二滑套33通过第三剪钉34与第二上接头31固定 连接，与所述第二滑套33尾部位置相应的第二上接头31外壁上设置有第二喷嘴35。所述第一滑套13和第二滑套33的外径均大于油管2内径。所述复合胶塞14由变形量大的橡胶材料制成。所述球座15下端的密封端面为一斜面且与第二滑套33的入口端面相匹配，形成 密封。根据不同的压裂层段下入若干梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具，每个梯级多段 滑套式喷砂射孔压裂工具由上喷枪I和下喷枪3两个喷枪组成，两个喷枪之间用油管2连 接，并且每个梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具之间也用油管2进行连接，一次投球16分 别打开一个梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具位于不同位置的上喷枪I和下喷枪3，并同 时一次对这两个层段进行压裂施工，即一次压裂两段，多个梯级多段滑套式喷砂射孔压裂 工具球座尺寸从下到上内径依次增加，可通过对应不同尺寸的球分别打开，从而实现多段 压裂的目的。利用油管2将多组梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具下入井下，每个喷枪对应不 同的压裂层位，座好井口后，首先进行循环洗井，可以是正循环，也可以是反循环。投入第一 个球16，第一个球16的外径尺寸与最下层梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具上喷枪I的球 座15的尺寸对应，油管泵送球16坐于球座15上，继续加压，复合胶塞14带动第一滑套13 剪断第二剪钉18后下行，露出第一喷嘴19，由于第一喷嘴19内径较小，在大排量下节流压差较大，超过30MPa，因此油管压力可以继续施加在球16及球座15上，第一滑套13外径大 于油管2内径，无法继续下行，复合胶塞14和球座15剪断第一剪钉下行，复合胶塞14采用 变形量较大的橡胶材料，受到第一下接头11及油管2内壁压缩，复合胶塞14变形缩径，在 油管压力的泵送下复合胶塞14、球16和球座15被运移到下喷枪3的第二滑套33上，球座 15的密封端面151为一斜面，材质采用金属材料，其密封端面与第二滑套33的入口对应，形 成密封，在油管压力的作用下，球座15推动第二滑套33剪断第三剪钉34后继续下行，露出 下喷枪3的第二喷嘴35。这样通过一次投球打开对应梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具上喷枪I和下喷 枪3的第一滑套13和第二滑套33，然后对上喷枪I和下喷枪3对应的上、下两层同时压裂， 由于喷砂射孔压裂工具采用的是喷射增压原理，被压裂层内部压力要低于油套环空压力几 个兆帕，因此在压裂过程中上、下两层在液力上是相互隔离的，互不影响，地层破裂压裂和 填砂过程互不干扰，对已经压裂梯级所对应的地层也不产生影响，从而实现了精确定位分 层的压裂的目的。压裂完第一梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具对应的两层后，从井口投入第二个 球，打开第二个梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具的两个喷枪的两个滑套，重复上述步骤 完成压裂过程，以此类推完成全部层的压裂施工。完成压裂后可进行反洗井，将全部投球返出井口，不影响下一步生产。综上所述，本技术的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可 以在本技术的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新 型的范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具，其特征在于：包括上喷枪（1）、油管（2）以及下喷枪（3），所述上喷枪（1）、油管（2）以及下喷枪（3）依次螺纹连接，所述上喷枪（1）包括第一扶正器（10）、第一上接头（11）、第一下接头（12）以及第一滑套总成，所述第一扶正器（10）设置在油管（2）外壁上且紧邻第一上接头（11），所述第一上接头（11）和第一下接头（12）螺纹连接，所述第一滑套总成设置在第一上接头（11）和第一下接头（12）内部，所述第一滑套总成包括第一滑套（13）、复合胶塞（14）、球座（15）和球（16），所述复合胶塞（14）一端与球座（15）固定连接，另一端与第一滑套（13）通过第一剪钉（17）固定连接，所述第一滑套（13）通过第二剪钉（18）与第一上接头（11）固定连接，与所述第一滑套（13）尾部位置相应的第一上接头（11）外壁上设置有第一喷嘴（19），所述下喷枪（3）包括第二扶正器（30）、第二上接头（31）、第二下接头（32）以及第二滑套总成，所述第二扶正器（30）设置在油管（2）外壁上且紧邻第二上接头（31），所述第二上接头（31）和第二下接头（32）螺纹连接，所述第二滑套总成设置在第二上接头（31）和第二下接头（32）内部，所述第二滑套总成包括第二滑套（33），所述第二滑套（33）通过第三剪钉（34）与第二上接头（31）固定连接，与所述第二滑套（33）尾部位置相应的第二上接头（31）外壁上设置有第二喷嘴（35）。...

【技术特征摘要】
1.一种梯级多段滑套式喷砂射孔压裂工具，其特征在于包括上喷枪(I)、油管(2)以及下喷枪(3)，所述上喷枪(I)、油管(2)以及下喷枪(3)依次螺纹连接，所述上喷枪(I)包括第一扶正器(10)、第一上接头(11)、第一下接头(12)以及第一滑套总成，所述第一扶正器(10)设置在油管(2)外壁上且紧邻第一上接头(11 )，所述第一上接头(11)和第一下接头(12)螺纹连接，所述第一滑套总成设置在第一上接头(11)和第一下接头(12)内部，所述第一滑套总成包括第一滑套(13)、复合胶塞(14)、球座(15)和球(16)，所述复合胶塞(14)一端与球座(15)固定连接，另一端与第一滑套(13)通过第一剪钉(17)固定连接，所述第一滑套(13)通过第二剪钉(18)与第一上接头(11)固定连接，与所述第一滑套(13)尾部位置相应的第一上接头(11)外壁上设置有第一喷嘴(19)，所述下喷枪(3)包括第二扶正器(30)、第二上接头...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永哲，王建军，王励斌，雷齐松，周浩，江尧，康建涛，王治华，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：