一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油工業(yè)井下控制工具【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套，包括外筒，設(shè)于外筒內(nèi)的下滑套，所述下滑套的上端設(shè)有可溶球座，所述可溶球座外表面縱向設(shè)有兩道密封圈槽，所述兩道密封圈槽內(nèi)均安裝有密封圈。本發(fā)明解決了壓后井筒變徑對(duì)生產(chǎn)、測(cè)井及后期作業(yè)工具下入帶來(lái)的問(wèn)題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，壓后球座可隨時(shí)間推移逐步溶解，溶解后井筒內(nèi)可以形成較大全通徑，可最大程度地發(fā)揮油氣井產(chǎn)能，同時(shí)較大全通徑，減少了對(duì)后期正常測(cè)井、修井以及后期增產(chǎn)改造措施等井下作業(yè)的影響，而且避免了鉆磨球座的風(fēng)險(xiǎn)和成本。
【專利說(shuō)明】一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油工業(yè)井下控制工具【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)多層多段壓裂改造方式多采用滑套類工具，各級(jí)滑套間采用級(jí)差式設(shè)計(jì)，需依次投入與所在級(jí)滑套對(duì)應(yīng)的一些由小到大尺寸的密封球來(lái)完成各段滑套的開(kāi)啟和與已改造段的隔離，壓后封堵球座的密封球通過(guò)放噴返排方式排出，滑套、球座留在井下，最終井筒內(nèi)通徑較小，且常規(guī)的生產(chǎn)測(cè)井及后期井下作業(yè)工具下入存在風(fēng)險(xiǎn)大甚至無(wú)法下入預(yù)定設(shè)計(jì)位置的問(wèn)題，若選擇鉆掉球座，則鉆磨過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)大、周期長(zhǎng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有油氣井多層多段壓裂改造滑套工具中存在的缺點(diǎn)。
[0004]為此，本發(fā)明提供了一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套，包括外筒，設(shè)于外筒內(nèi)的下滑套，所述下滑套的上端設(shè)有可溶球座，所述可溶球座外表面縱向設(shè)有兩道密封圈槽，所述兩道密封圈槽內(nèi)均安裝有密封圈。
[0005]所述兩道密封圈槽之間為環(huán)形可溶材料裸露帶，該環(huán)形可溶材料裸露帶的外表面鍍有鑰鶴合金。
[0006]所述兩道密封圈槽關(guān)于可溶球座中心對(duì)稱設(shè)置。
[0007]所述可溶球座入口端面為錐面。
[0008]所述可溶球座可承壓70MPa。
[0009]所述可溶球座和環(huán)形可溶材料裸露帶均為鋁合金材料，由重量百分?jǐn)?shù)85%的鋁、5%的鎵-鋁合金、5%的Bi和5%的Cr組成。
[0010]本發(fā)明壓裂滑套工具除了具備目前油氣田在用的同類工具的性能之外，還具備如下優(yōu)點(diǎn):
1、壓后球座可隨時(shí)間推移逐步溶解，溶解后井筒內(nèi)可以形成較大全通徑，可最大程度地發(fā)揮油氣井產(chǎn)能。
[0011]2、較大全通徑，減少了對(duì)后期正常測(cè)井、修井以及后期增產(chǎn)改造措施等井下作業(yè)的影響。
[0012]3、避免了鉆磨球座的風(fēng)險(xiǎn)和成本。
[0013]下面將結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為多級(jí)滑套的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為可控型可溶球座剖面圖；
圖3為可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套投密封球后打開(kāi)狀態(tài)示意圖； 圖4為可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套球座溶解后狀態(tài)示意圖；
圖5為可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套與裸眼封隔器組成的壓裂管柱示意圖。
[0015]圖中:1、上接頭；2、外筒；3、下接頭；4、可溶球座；5、下滑套；6、防脫銷釘；7、密封圈槽；8、壓裂端口 ；9、環(huán)形可溶材料裸露帶；10、鎖定環(huán)；11、篩管；12、浮箍；13、壓差滑套；14、第二段裸眼封隔器；15、第段二可溶球座壓裂滑套；16、第三段裸眼封隔器；17、第三段可溶球座壓裂滑套；18、第四段裸眼封隔器；19、第四段可溶球座壓裂滑套；20、密封插入對(duì)接件；21、密封球；22、剪切銷釘。

【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1:
為了克服現(xiàn)有油氣井多層多段壓裂改造滑套工具中存在的缺點(diǎn):壓后井筒內(nèi)通徑較小，若鉆掉球座，則鉆磨過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)大。本實(shí)施例提供了一種如圖1、2所示的可控型可溶球座4多級(jí)壓裂滑套，包括外筒2，設(shè)于外筒2內(nèi)的下滑套5，下滑套5的上端設(shè)有可溶球座4;可溶球座4多級(jí)滑套的外筒2兩端分別與上接頭I和下接頭3通過(guò)螺紋連接，螺紋底部采用防脫銷釘6固定，兩道密封圈密封，外筒2上部筒壁設(shè)有壓裂端口 8，壓裂端口 8下方設(shè)有剪釘孔，裝有剪切銷釘22 ;下滑套5由剪切銷釘22與外筒2固定，用于封堵壓裂端口8，下滑套5下部設(shè)計(jì)有鎖定環(huán)10槽，裝有鎖定環(huán)10，用于防止滑套打開(kāi)后再次復(fù)位。
[0017]可溶球座4緊貼下滑套5上端安裝，可溶球座4外表面縱向設(shè)有兩密封圈槽7，安裝兩道密封圈，可溶球座4用于座所在級(jí)對(duì)應(yīng)的密封球21。當(dāng)井口加壓時(shí)，密封球21推動(dòng)下滑套5下移，打開(kāi)壓裂端口 8。
[0018]本實(shí)施例的原理及工作過(guò)程如下:
向外筒2內(nèi)投入密封球21，密封球21落在可溶球座4上，堵塞可溶球座4中心通道。在液壓作用下，剪切銷釘22被剪斷，可溶球座4在推力作用下，與滑套5、鎖定環(huán)10—起向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)下滑套5被下接頭3擋住后，鎖定環(huán)10遇大徑彈出，將下滑套5鎖定在外筒2上?？扇芮蜃?下移，移至大徑，逐漸接觸液體，遇水可溶，700C的水中，5小時(shí)內(nèi)保證承壓及壓裂需求，15天內(nèi)完全溶解，隨著溶解范圍逐漸擴(kuò)大，可溶球座4散落，直至完全溶解，井內(nèi)管柱形成較大全通徑。
[0019]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，多級(jí)滑套的外筒2兩端分別與上接頭I和下接頭3通過(guò)螺紋連接，螺紋底部采用防脫銷釘6固定，兩道密封圈密封，外筒2上部筒壁設(shè)有壓裂端口 8，壓裂端口 8下方設(shè)有剪釘孔，裝有剪切銷釘22;下滑套5由剪切銷釘22與外筒2固定，用于封堵壓裂端口 8，下滑套5下部設(shè)計(jì)有鎖定環(huán)10槽，裝有鎖定環(huán)10，用于防止滑套打開(kāi)后再次復(fù)位。
[0020]可溶球座4緊貼下滑套5上端安裝，可溶球座4外表面縱向設(shè)有兩密封圈槽7，安裝兩道密封圈，兩道密封圈槽7之間形成環(huán)形可溶材料裸露帶9，該環(huán)形可溶材料裸露帶9的外表面鍍有鑰鎢合金，可溶球座4入口端面錐面設(shè)計(jì)，用于座所在級(jí)對(duì)應(yīng)的密封球21。當(dāng)井口加壓時(shí)，密封球21推動(dòng)下滑套5下移，打開(kāi)壓裂端口 8?？扇懿牧下懵稁У耐獗砻驽冇需€鎢合金可進(jìn)一步增加可溶球座4的強(qiáng)度及承壓能力，使滑套整體承壓70MPa以上。
[0021]壓裂前，環(huán)形可溶材料裸露帶9處于兩道密封圈之間，下滑套5下移，環(huán)形可溶材料裸露帶9移至大徑，逐漸接觸井液，開(kāi)始溶解，溶解范圍逐漸擴(kuò)大球座散落，直至完全溶解，井內(nèi)管柱形成較大全通徑。
[0022]實(shí)施例3:
在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，兩道密封圈槽7關(guān)于可溶球座4中心對(duì)稱設(shè)置，使承壓受力平衡，同時(shí)球座溶解同步，保證更快實(shí)現(xiàn)較大全通徑。
[0023]如圖3所示，外筒2內(nèi)投入密封球21，密封球21落在可溶球座4上，堵塞可溶球座4中心通道。在液壓作用下，剪切銷釘22被剪斷，可溶球座4在推力作用下，與滑套5、鎖定環(huán)10 —起向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)下滑套5被下接頭3擋住后，鎖定環(huán)10遇大徑彈出，將下滑套5鎖定在外筒2上?？扇芮蜃?下移，移至大徑，由于可溶球座4和環(huán)形可溶材料裸露帶9均為鋁合金材料，由重量百分?jǐn)?shù)85%的鋁、5%的鎵-鋁合金、5%的Bi和5%的Cr組成，當(dāng)逐漸接觸液體，遇水可溶,70°C的水中，5小時(shí)內(nèi)保證承壓及壓裂需求，15天內(nèi)完全溶解。如圖4所示，隨著溶解范圍逐漸擴(kuò)大，可溶球座4散落，可溶球座4完全溶解，井內(nèi)管柱形成較大全通徑。
[0024]圖5是可控型可溶球座4多級(jí)壓裂滑套使用的一種水平井裸眼封隔器四段分段壓裂管柱，根據(jù)壓裂設(shè)計(jì)需要可增加至更多段數(shù)或減少段數(shù)。按井底至井口順序依次由篩管
11、浮箍12、壓差滑套13、第二段裸眼封隔器14、第二段可溶球座壓裂滑套15、第三段裸眼封隔器16、第三段可溶球座壓裂滑套17、第四段裸眼封隔器18、第四段可溶球座壓裂滑套19和懸掛器與密封插入對(duì)接件20組成，密封插入對(duì)接件20從下至上依次由懸掛封隔器、回接筒、密封插管組成，懸掛封隔器與回接筒采用扣聯(lián)接，回接筒內(nèi)部有馬牙扣，密封插管下端外部有馬牙扣、密封圈；密封插管下端插入回接筒內(nèi)，通過(guò)馬牙扣相互鎖定，密封圈密封。懸掛封隔器、回接筒、密封插管均為現(xiàn)有部件。
[0025]當(dāng)裸眼水平井鉆、完、通井后，用送入管柱(鉆桿)下入可溶球座4壓裂滑套分段壓裂工藝管柱，坐封裸眼封隔器、懸掛封隔器、管柱丟手后，將直井段的送入管柱(鉆桿)更換為壓裂管柱。在試壓合格后，井口投入不同大小的密封球21完成各層段的壓裂施工。
[0026]壓裂時(shí)，通過(guò)提高井口壓力打開(kāi)壓差滑套13完成第一段壓裂，投入較小密封球21打開(kāi)第二段可溶球座壓裂滑套15并封堵第一段完成第二段壓裂，投入與第三段配套的密封球21打開(kāi)第三段可溶球座壓裂滑套17并封堵第一、第二段，完成第三段壓裂，依次類推完成多段壓裂施工。壓裂完成后，放噴返排直接生產(chǎn)，10天左右全井各級(jí)可溶球座4散落，15天完全溶解，井下管柱形成較大全通徑。
[0027]壓后可保持大通徑的裸眼封隔器配套用新型滑套不僅適用于裸眼封隔器水平井壓裂，也可用于其它滑套類不動(dòng)管柱壓裂。
[0028]本發(fā)明解決了壓后井筒變徑對(duì)生產(chǎn)、測(cè)井及后期作業(yè)工具下入帶來(lái)的問(wèn)題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，壓后球座可隨時(shí)間推移逐步溶解，溶解后井筒內(nèi)可以形成較大全通徑，可最大程度地發(fā)揮油氣井產(chǎn)能，同時(shí)較大全通徑，減少了對(duì)后期正常測(cè)井、修井以及后期增產(chǎn)改造措施等井下作業(yè)的影響，而且避免了鉆磨球座的風(fēng)險(xiǎn)和成本。
[0029]本實(shí)施例沒(méi)有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
[0030]以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套，包括外筒(2)，設(shè)于外筒(2)內(nèi)的下滑套(5)，其特征在于:所述下滑套(5)的上端設(shè)有可溶球座(4)，所述可溶球座(4)外表面縱向設(shè)有兩道密封圈槽(7)，所述兩道密封圈槽(7)內(nèi)均安裝有密封圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套，其特征在于:所述兩道密封圈槽(7)之間為環(huán)形可溶材料裸露帶(9)，該環(huán)形可溶材料裸露帶(9)的外表面鍍有鑰祖A全灼口益O
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套，其特征在于:所述兩道密封圈槽(7)關(guān)于可溶球座(4)中心對(duì)稱設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套，其特征在于:所述可溶球座(4)入口端面為錐面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套，其特征在于:所述可溶球座(4)可承壓70MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可控型可溶球座多級(jí)壓裂滑套，其特征在于:所述可溶球座(4)和環(huán)形可溶材料裸露帶(9)均為鋁合金材料，由重量百分?jǐn)?shù)85%的鋁、5%的鎵-鋁合金、5%的Bi和5%的Cr組成。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK104453784SQ201410760692
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】邵媛, 趙振峰, 付鋼旦, 王治國(guó), 趙廣民, 王在強(qiáng), 趙敏琦, 薛曉偉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司