專利名稱：壓裂滑套噴砂器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油、天然氣開采技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種壓裂滑套噴砂 器，它是石油、天然氣井轉(zhuǎn)層壓裂管柱中的一個核心部件。
背景技術(shù)：
近年來，國內(nèi)油氣田針對多層壓裂井的分層壓裂改造的關(guān)鍵工具轉(zhuǎn)層噴
砂滑套，相續(xù)開發(fā)出了針對不同儲層特征的噴砂滑套。其中，專利公告號CN 2100480U，名稱為壓裂用導(dǎo)壓噴砂滑套，主要針對油井壓裂用，該專利于 1992年公布， 一直沿用至今。但是隨著石油工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，該產(chǎn)品已經(jīng)不 能滿足工藝發(fā)展需要，尤其不能適應(yīng)低滲高壓天然氣井的壓裂轉(zhuǎn)層用。主要 表現(xiàn)在
低滲高壓天然氣井由于射孔后有一定的初期產(chǎn)量，需要采用高密度的泥 漿進行壓井，高粘度的泥漿以及在對下部儲層進行施工時高強度的支撐劑顆 粒進入滑套芯與滑套外筒間隙，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)層時，轉(zhuǎn)層噴砂滑套由于砂卡不能 有效的開啟，導(dǎo)致不能實施對上層的改造，同時由于該滑套結(jié)構(gòu)強度不夠， 施工下層的攜砂液對其的沖蝕，以及啟動滑套的鋼球在高壓差作用下使滑套 芯變形，滑套失效，導(dǎo)致轉(zhuǎn)層施工失敗。
另外，該噴砂滑套的噴砂口的通流面積較小，也容易發(fā)生砂卡現(xiàn)象。
本實用新型的目的，是針對以上問題，特別是在高壓天然氣井中，噴砂 滑套因砂卡失效不能正常開啟的問題，提供一種壓裂滑套噴砂器。該滑套噴
砂器具有防粘卡、防粘附、抗攜砂液沖蝕強、耐磨性好等特點。本實用新型的技術(shù)解決方案是
一種壓裂滑套噴砂器，包括滑套外筒及布置在滑套外筒內(nèi)的芯管，二者 滑動配合，配合面設(shè)有剪切銷釘；所述滑套外筒的壁上具有噴砂口；滑套外 筒的上端口具有用于承接啟動球的密封配合面；所述滑套外筒壁上的噴砂口 有多個，沿滑套外筒周向布置。
所述滑套外筒壁上的噴砂口是縱向長孔。
所述滑套外筒的內(nèi)壁上對應(yīng)噴砂口的部位，開有環(huán)狀掏空槽,將所有的 噴砂口連通。
所述滑套外筒與芯管的滑動配合面設(shè)有密封圈。
所述密封圈有多道，分別布置在噴砂口以上及以下的滑動配合面。 所述密封圈是高彈性橡膠密封圈。
所述滑套外筒上端口用于承接啟動球的密封配合面是圓錐面。 本實用新型的有益技術(shù)效果
滑套噴砂器不僅是改造上一目的層時壓裂液進入地層的入口通道，又是 施工完成后返排液、油氣進入油管的通道，滑套的開啟與否是實施轉(zhuǎn)層施工 成敗的關(guān)鍵。本壓裂滑套噴砂器(防粘卡轉(zhuǎn)層壓裂控制滑套噴砂器)主要由
滑套外筒、滑套性組成，滑套外筒上有長形開口，開口個數(shù)為4個，開口規(guī)格 為20她X80mm，有效的增加了開孔的過流面積，減少了液體通過噴砂口時的 節(jié)流損失；在滑套外筒上、噴砂口附近，在與滑套芯接觸的地方有掏空槽， 掏空深度為2mm，為高粘度壓井泥漿、壓裂支撐劑的自由進出提供了通道，防 ;止了施工時的支撐劑以及高密度壓井泥漿中粘性機械雜質(zhì)等進入滑套芯和滑 套外筒之間，造成砂卡，導(dǎo)致滑套芯不能下移；滑套芯上部進行倒角，啟動 球可以通過倒角錐面與滑套芯形成良好的封堵效果，同時可以減少施工過程 攜砂液對滑套的沖蝕；滑套芯上的多級密封件為高彈性橡膠，有效的對滑套 芯和滑套外筒之間起到密封作用，防止壓裂施工時的支撐劑以及高密度壓井 泥漿中粘性機械雜質(zhì)進入滑套芯和滑套外筒之間，造成砂卡，造成滑套芯在壓力作用下不能有效下移。本壓裂滑套噴砂器主要應(yīng)用于低滲高壓天然氣 井的多層分層壓裂工藝技術(shù)上。
與目前油氣田用常規(guī)的轉(zhuǎn)層噴砂滑套相比，本實用新型主要在于有效地 防范了高粘度壓井泥漿、壓裂支撐劑對滑套芯造成的砂卡，可以實現(xiàn)滑套的 一次性有效開啟，通過本實用新型與多層分層壓裂管柱的配套使用，較常規(guī) 滑套的使用，有效的提高了施工成功率，從而簡化了油氣開發(fā)作業(yè)工序，縮 短了施工作業(yè)周期，減少了壓井、多次改造對儲層的傷害，降低了開發(fā)成 本，提高了油氣田的整體開發(fā)水平和開發(fā)效益。


圖l是本壓裂滑套噴砂器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中代號含義
l一上接頭螺紋；2—滑套外筒；3—滑套芯倒角錐面；4一上密封件；5— 剪切銷釘；6—中密封件；7—掏空槽；8—噴砂口； 9—滑套芯管；10—下密
封件；ll一下接頭螺紋。
具體實施方式
參見圖l:本壓裂滑套噴砂器主要由滑套外筒2、滑套芯管9、上密封件 4、中密封件6、下密封件IO、剪切銷釘5和噴砂口8組成。
在與多層壓裂管柱配合應(yīng)用時通過上接頭螺紋l與壓裂管串中油管連接， 下連接頭螺紋ll與下部油管、封隔器或者接球座等相連?；淄馔?上有四個 對稱的長形噴砂口8，噴砂口8開口寬度為20mm，長度為80mm。滑套芯管9與滑 套外筒2之間為滑動配合，采用2顆剪切銷釘5將滑套芯管9與滑套外筒2固定在 一起，剪切銷釘5直徑為4皿，剪斷壓力為14MPa左右。滑套芯管9與滑套外筒2 間在剪切銷釘5位置上部有兩道上密封件4，在剪切銷釘5位置下部有一道中密 封件6，滑套芯管9與滑套外筒2在噴砂口8位置有兩道下密封件10;上密封件 4、中密封件6下密封件10均為高彈性橡膠密封圈。應(yīng)用時通過配套的啟動球(圖中未示出)作用在滑套芯管9上，依靠滑套 芯倒角錐面3的密封作用，通過油管加壓，在滑套芯管9上、下壓差達到剪切 銷釘5的剪斷壓力時，剪切銷釘5斷裂，壓力繼續(xù)推動滑套芯管9向下移動，露 出滑套外筒2上的噴砂口8，為壓裂液、或者油氣提供流動通道。上密封件4、 中密封件6下密封件10，對滑套芯管9和滑套外筒2之間起到密封作用，防止壓 裂施工時的支撐劑以及高密度壓井泥漿中粘性機械雜質(zhì)進入滑套芯管9和滑套 外筒2之間，造成砂卡，滑套芯管9不能下移露出噴砂口8，導(dǎo)致轉(zhuǎn)層作業(yè)失 敗。
在滑套外筒2的內(nèi)壁上對應(yīng)噴砂口8的部位，開有掏空槽7，掏空深度為 2mm。該掏空槽7為環(huán)狀，將所有的噴砂口8連通，它的作用是為高粘度壓井泥 漿、壓裂支撐劑提供自由進出通道，防止施工時的支撐劑以及高密度壓井泥 漿中粘性機械雜質(zhì)等進入滑套芯管9和滑套外筒2之間，造成砂卡。
權(quán)利要求1.一種壓裂滑套噴砂器，包括滑套外筒及布置在滑套外筒內(nèi)的芯管，二者滑動配合，配合面設(shè)有剪切銷釘；所述滑套外筒的壁上具有噴砂口；滑套外筒的上端口具有用于承接啟動球的密封配合面；其特征在于所述滑套外筒壁上的噴砂口有多個，沿滑套外筒周向布置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂滑套噴砂器，其特征在于所述滑套外筒壁 上的噴砂口是縱向長孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂滑套噴砂器，其特征在于所述滑套外筒的 內(nèi)壁上對應(yīng)噴砂口的部位，開有環(huán)狀掏空槽，將所有的噴砂口連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求，l所述的壓裂滑套噴砂器，其特征在于所述滑套外筒與 芯管的滑動配合面設(shè)有密封圈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓裂滑套噴砂器，其特征在于所述密封圈有多道，分別布置在噴砂口以上及以下的滑動配合面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的壓裂滑套噴砂器，其特征在于所述密封圈是高彈性橡膠密封圈。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓裂滑套噴砂器，其特征在于所述滑套外筒上端口用于承接啟動球的密封配合面是圓錐面。
專利摘要本實用新型涉及一種壓裂滑套噴砂器，它是石油、天然氣井轉(zhuǎn)層壓裂管柱中的一個核心部件，包括滑套外筒及布置在滑套外筒內(nèi)的芯管，二者滑動配合，配合面設(shè)有剪切銷釘；滑套外筒的壁上具有噴砂口；滑套外筒的上端口具有用于承接啟動球的密封配合面；滑套外筒壁上的噴砂口有多個，沿滑套外筒周向布置，噴砂口是縱向長孔；滑套外筒的內(nèi)壁上對應(yīng)噴砂口的部位，開有環(huán)狀掏空槽，將所有的噴砂口連通；滑套外筒與芯管的滑動配合面設(shè)有多道高彈性橡膠密封圈。該噴砂器具有防粘卡、防粘附、抗攜砂液沖蝕強、耐磨性好等特點，主要應(yīng)用于低滲高壓天然氣井的多層分層壓裂工藝技術(shù)上。
文檔編號E21B43/267GK201144683SQ20082006192
公開日2008年11月5日 申請日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者山 任, 林 劉, 剛 李, 楊永華, 林立世, 黃曉章, 黃禹忠, 剛 龍 申請人:中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司工程技術(shù)研究院