一種變徑可鉆式壓裂滑套的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變徑可鉆式壓裂滑套，包括：上接頭、活塞、上缸套、下缸套、下接頭和可鉆球座，所述上接頭和上缸套套在活塞外，活塞套在可鉆球座的外面，所述上缸套、下缸套、下接頭和可鉆球座形成軸向鍵槽，活塞的鍵扣在鍵槽內(nèi)。本發(fā)明通過預(yù)擠壓卡環(huán)開啟方式，實現(xiàn)了壓裂滑套的開啟后的鎖定，避免滑套反向關(guān)閉；同時，活塞和缸套之間采用鍵連接方式，可以保證鉆磨過程中活塞和上下缸套之間保持一致，能夠傳遞扭矩，易于鉆銑完善，從而加強壓裂滑套的穩(wěn)定性,可操作性。
【專利說明】一種變徑可鉆式壓裂滑套
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及井下作業(yè)工具領(lǐng)域，更進一步說，涉及一種變徑可鉆式壓裂滑套。
【背景技術(shù)】
[0002]水平井的大量應(yīng)用，分段壓裂增產(chǎn)也成為提高水平井產(chǎn)能的主要方式之一。常用壓裂管柱中配套的壓裂滑套分為壓差式開啟和投球坐封；投球坐封式壓裂主要應(yīng)用于直井，操作簡單；對于水平井由于坐封容易失效，多采用壓差式開啟滑套。隨著新材料的應(yīng)用，投球采用低密度高強度的材料，便于挾入和反排。但投球式水平井多段壓裂管柱中由于球徑的分級，會造成施工后井筒內(nèi)生產(chǎn)過程中沿井跟到井趾流動內(nèi)通道的減小，需要提高井筒流動通道。根據(jù)專利報道，發(fā)明專利CN101881143A中采用彈爪機構(gòu)鎖緊，避免彈爪管的反向移動，避免滑套開啟后，反向關(guān)閉。實用新型專利CN 201972661U中涉及一種開啟壓裂噴砂通道，該滑套外筒內(nèi)裝有自鎖機構(gòu)實現(xiàn)投球開啟滑套反向鎖定。實用新型專利CN201908623U涉及一種投球開啟自鎖滑套。該滑套通過內(nèi)部的自鎖機構(gòu)和滑套球座。自鎖機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)，滑套開啟后的鎖定，實現(xiàn)滑套持續(xù)開啟。實用新型專利CN 201908639U涉及一種水平井壓裂用分瓣爪鎖緊投球式噴砂滑套，該滑套設(shè)有分瓣爪，外筒內(nèi)壁上開有一圈環(huán)狀鎖緊槽，投球座封后分瓣爪嵌入環(huán)狀鎖緊槽，實現(xiàn)了內(nèi)滑套的單向鎖緊。由于裸眼井壓裂施工過程后，為增大流動通道，需要對球座進行鉆磨，需要減少滑套球座的滑移，增強鉆磨效果，減小鉆磨作業(yè)時間，降低作業(yè)風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中分段壓裂管柱中投球壓裂滑套存在的問題，本發(fā)明提供了一種變徑可鉆式壓裂滑套，通過預(yù)擠壓卡環(huán)開啟方式，實現(xiàn)了壓裂滑套的開啟后的鎖定，避免滑套反向關(guān)閉；同時，活塞和缸套之間采用鍵連接方式，可以保證鉆磨過程中活塞和上下缸套之間保持一致，能夠傳遞扭矩，易于鉆銑完善，從而加強壓裂滑套的穩(wěn)定性，可操作性。
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種變徑可鉆式壓裂滑套。
[0005]包括:上接頭、活塞、上缸套、下缸套、下接頭和可鉆球座，
[0006]所述上接頭為筒狀結(jié)構(gòu)，上接頭的下部外壁為臺階狀，上接頭上設(shè)置有通孔為噴砂口 ；
[0007]所述上缸套為筒狀結(jié)構(gòu)，上缸套的上部內(nèi)壁和下部外壁為臺階狀，上缸套的上部內(nèi)壁的臺階與上接頭的下部外壁的臺階配合；
[0008]所述活塞為筒狀結(jié)構(gòu)，活塞的下部為長條形鍵；活塞的下部外壁上設(shè)置有卡環(huán)；
[0009]所述上接頭和上缸套套在活塞外，上接頭在上，上缸套在下；上接頭和活塞之間通過剪釘固定；上接頭和上缸套之間固定連接；
[0010]所述下缸套為筒狀結(jié)構(gòu)，下崗套的下部內(nèi)壁為臺階狀，下缸套與上缸套下部外壁臺階配合，下缸套與上缸套固定連接；
[0011]所述下接頭為筒狀結(jié)構(gòu)，下接頭的上部與下缸套的臺階配合，下接頭與下缸套固定連接；
[0012]所述可鉆球座為筒狀結(jié)構(gòu)，可鉆球座的內(nèi)徑兩端粗中間細，活塞套在可鉆球座的外面，可鉆球座和活塞之間固定連接；所述可鉆球座是由鑄鐵或合成樹脂制得；
[0013]所述上缸套、下缸套、下接頭和可鉆球座形成軸向鍵槽，活塞的鍵扣在鍵槽內(nèi)。
[0014]其中，
[0015]所述固定連接優(yōu)選為絲扣連接；
[0016]所述噴沙口優(yōu)選沿上接頭的周向均勻分布；
[0017]所述活塞和上缸套，活塞和上接頭，以及可鉆球座和活塞之間設(shè)置有密封圈；
[0018]所述可鉆球座的上端傾角優(yōu)選為10-15° ;所述上端傾角是指可鉆球座的傾斜的內(nèi)表面與豎直的外表面之間的夾角。
[0019]具體可采用以下技術(shù)方案:
[0020]水平井壓裂用可傳遞扭矩的投球坐封可鉆壓裂滑套由上至下由上接頭，上缸套，活塞，可鉆球座，下缸套和下接頭組成。上接頭和上缸套，上缸套和下缸套，下缸套和下接頭以及可鉆球座和活塞之間分別采用絲扣連接。
[0021]本發(fā)明的活塞下部是鍵，緊緊扣在由活塞、下缸套和下接頭之間形成的軸向鍵槽內(nèi)，該結(jié)構(gòu)可以傳遞扭矩?；钊某跏加杉翎攲⑵涔潭ㄓ谏辖宇^上。
[0022]本發(fā)明的球座結(jié)構(gòu)由鑄鐵或合成樹脂組成，壓裂措施結(jié)束后，可以通過鉆磨方式鉆磨掉可鉆球座，鉆開后可以提高井筒中流體流動截面。
[0023]本發(fā)明的活塞和上缸套，活塞和上接頭，以及可鉆球座和活塞之間均由“O”型圈密封。
[0024]本發(fā)明的工作原理，投球后液壓坐封，滑套內(nèi)部壓力升高，作用于活塞上，剪斷剪釘，活塞沿著滑移通道向下移動，打開噴砂口，連通滑套內(nèi)外。活塞在向下移動的過程中，活塞側(cè)面的卡環(huán)向下移動并彈開，阻止下移的活塞不再反向移動，實現(xiàn)了反向鎖定，保證噴砂口的暢通。在壓裂施工結(jié)束后，井底流動阻力大，可以采取鉆磨方式鉆磨掉可鉆壓裂滑套的可鉆球座部分，保證后期生產(chǎn)有較大的流動通道。
[0025]本發(fā)明可根據(jù)壓裂分段數(shù)和壓裂滑套使用個數(shù)，在活塞內(nèi)通徑和球座外通徑不變情況下，僅變更球座內(nèi)通徑，完成與不同大小球配合密封的系列滑套，降低加工難度和工作量，利于配件的互換。
[0026]本發(fā)明通過預(yù)擠壓卡環(huán)開啟方式，實現(xiàn)了壓裂滑套的開啟后的鎖定，避免滑套反向關(guān)閉；同時，活塞和缸套之間采用鍵，可以保證鉆磨過程中活塞和上下缸套之間保持一致，能夠傳遞扭矩，易于鉆銑完善，從而加強壓裂滑套的穩(wěn)定性，可操作性。該壓裂滑套內(nèi)部球座采用可鉆材料，壓裂作業(yè)完成后，采用鉆磨方式能為后期生產(chǎn)提供較大的流動通道。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1本發(fā)明的變徑可鉆式壓裂滑套結(jié)構(gòu)示意圖
[0028]附圖標(biāo)記說明:
[0029]1-上接頭；2_ “O”型橡膠密封圈；3_噴砂口 ；4_活塞；5_剪訂；6_上缸套；7_卡環(huán)；8_鍵；9-下缸套；10_鍵槽；11_下接頭；12_球；13_可鉆球座【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合實施例，進一步說明本發(fā)明。
[0031]實施例:
[0032]如圖1所示，一種變徑可鉆式壓裂滑套，包括:上接頭1、活塞4、上缸套6、下缸套
9、下接頭11和可鉆球座13，
[0033]所述上接頭I為筒狀結(jié)構(gòu)，上接頭I的下部外壁為臺階狀，上接頭I上設(shè)置有通孔為噴砂口 3 ；
[0034]所述上缸套6為筒狀結(jié)構(gòu)，上缸套6的上部內(nèi)壁和下部外壁為臺階狀，上缸套6的上部內(nèi)壁的臺階與上接頭I的下部外壁的臺階配合；
[0035]所述活塞4為筒狀結(jié)構(gòu)，活塞4的下部為長方條鍵8 ;活塞4的下部外壁上設(shè)置有卡環(huán)7 ;
[0036]所述上接頭I和上缸套6套在活塞4外，上接頭I在上，上缸套6在下；上接頭I和活塞4之間通過剪釘5固定；上接頭I和上缸套6之間絲扣連接；
[0037]所述下缸套9為筒狀結(jié)構(gòu)，下崗套9的下部內(nèi)壁為臺階狀，下缸套9與上缸套6下部外壁臺階配合，下缸套9與上缸套6絲扣連接；
[0038]所述下接頭11為筒狀結(jié)構(gòu)，下接頭11的上部與下缸套9的臺階配合，下接頭11與下缸套9絲扣連接；
[0039]所述可鉆球座13為筒狀結(jié)構(gòu)，可鉆球座13的內(nèi)徑兩端粗中間細，活塞4套在可鉆球座13的外面，可鉆球座13和活塞4之間絲扣連接；所述可鉆球座是由鑄鐵制得；可鉆球座上端的傾角15度，保證投球能夠正常達到球座，起到密封效果。
[0040]所述上缸套6、下缸套9、下接頭11和可鉆球座13形成軸向鍵槽10，活塞4的鍵8扣在鍵槽10內(nèi)。
[0041]所述噴沙口 3優(yōu)選沿上接頭I的周向均勻分布；噴砂孔是平行于中心管軸向的縱向長孔，本實施實例中對應(yīng)單個活塞的噴砂口的面積之和大于管柱過流面積，減少液體通過噴砂口時的節(jié)流損失。
[0042]所述活塞4和上缸套6，活塞4和上接頭1，以及可鉆球座13和活塞4之間設(shè)置有O型密封圈。
[0043]安裝時，先將活塞和可鉆球座，上接頭和上缸套之間分別通過絲扣連接，接著“O”型膠圈安置于上接頭內(nèi)圓和活塞的外圓上，另外在活塞的外圓上安置卡環(huán)，壓縮卡環(huán)情況下將活塞安裝在上接頭和上缸套的內(nèi)圓，以剪釘固定；然后分別絲扣連接下缸套和下接頭。
[0044]施工時，按照水平井分段壓裂改造工藝要求，將本工具下入井筒，通過地面投球打壓，投球坐封在可鉆球座上后繼續(xù)打壓，剪斷剪釘，活塞和可鉆球座一起沿著鍵槽向下移動，打開側(cè)孔，實現(xiàn)滑套開啟。在下移的過程中，卡環(huán)伴隨一起運動，被壓縮卡環(huán)彈開，阻止活塞的反向移動，避免再次活塞上移關(guān)閉側(cè)孔。壓裂改造完成后，開井放噴排液，液體通過滑套的側(cè)孔進行反排，開啟滑套的專用球可以伴隨產(chǎn)出流體反排至地面。由于針對水平井多段壓裂情況下，可鉆球座的內(nèi)徑存在極差，造成井筒內(nèi)產(chǎn)出液流動阻力大，可采取鉆磨方式鉆掉可鉆球座，從而保證井筒的流動通道。
【權(quán)利要求】
1.一種變徑可鉆式壓裂滑套，其特征在于: 所述滑套包括:上接頭、活塞、上缸套、下缸套、下接頭和可鉆球座， 所述上接頭為筒狀結(jié)構(gòu)，上接頭的下部外壁為臺階狀，上接頭上設(shè)置有通孔為噴砂Π ； 所述上缸套為筒狀結(jié)構(gòu)，上缸套的上部內(nèi)壁和下部外壁為臺階狀，上缸套的上部內(nèi)壁的臺階與上接頭的下部外壁的臺階配合； 所述活塞為筒狀結(jié)構(gòu)，活塞的下部為長方條鍵；活塞的下部外壁上設(shè)置有卡環(huán)； 所述上接頭和上缸套套在活塞外，上接頭在上，上缸套在下；上接頭和活塞之間通過剪釘固定；上接頭和上缸套之間固定連接； 所述下缸套為筒狀結(jié)構(gòu)，下崗套的下部內(nèi)壁為臺階狀，下缸套與上缸套下部外壁臺階配合，下缸套與上缸套固定連接； 所述下接頭為筒狀結(jié)構(gòu)，下接頭的上部與下缸套的臺階配合，下接頭與下缸套固定連接； 所述可鉆球座為筒狀結(jié)構(gòu)，可鉆球座的內(nèi)徑兩端粗中間細，活塞套在可鉆球座的外面，可鉆球座和活塞之間固定連接；所述可鉆球座是由鑄鐵或合成樹脂制得； 所述上缸套、下缸套、下接頭和可鉆球座形成軸向鍵槽，活塞的鍵扣在或插入鍵槽內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的變徑可鉆式壓裂滑套，其特征在于: 所述固定連接為絲扣連接。
3.如權(quán)利要求1所述的變徑可鉆式壓裂滑套，其特征在于: 所述噴沙口沿上接頭的周向均勻分布。
4.如權(quán)利要求1所述的變徑可鉆式壓裂滑套，其特征在于: 所述活塞和上缸套，活塞和上接頭，可鉆球座和活塞之間設(shè)置有密封圈。
5.如權(quán)利要求1所述的變徑可鉆式壓裂滑套，其特征在于: 所述可鉆球座的上端傾角為10-15°。
6.如權(quán)利要求2所述的變徑可鉆式壓裂滑套，其特征在于: 所述噴沙口沿上接頭的周向均勻分布； 所述活塞和上缸套，活塞和上接頭，可鉆球座和活塞之間設(shè)置有密封圈； 所述可鉆球座的上端傾角為10-15°。
【文檔編號】E21B43/26GK103850670SQ201210520346
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月6日
【發(fā)明者】柴國興, 蘇建政, 申強, 胡風(fēng)濤, 張汝生, 劉長印, 柯文奇, 黃偉, 孫良田, 趙夢云, 孫志宇, 馬玉生 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院