一種套管滑套壓裂生產(chǎn)一體化管柱及其壓裂生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油天然氣壓裂生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種套管滑套壓裂生產(chǎn)一體化管柱及其壓裂生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]套管固井滑套分段壓裂技術(shù)是近年來(lái)興起的一種儲(chǔ)層改造技術(shù)，目前國(guó)外各大公司已經(jīng)在該技術(shù)的研究上取得了較大進(jìn)展。
[0003]壓裂套管滑套的應(yīng)用是套管固井滑套分段壓裂技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，目前，國(guó)內(nèi)油田壓裂套管滑套的開(kāi)啟方式主要為投球開(kāi)啟，即投球并栗送到球座處，提高壓力剪斷銷(xiāo)釘，打開(kāi)滑套，壓裂后直接放噴排液投產(chǎn)，或下油管投產(chǎn)。
[0004]隨著氣田開(kāi)發(fā)不斷深入，在實(shí)際推廣應(yīng)用過(guò)程中該管柱出現(xiàn)壓后排液周期長(zhǎng)，速度慢，并且壓后需及時(shí)帶壓下入23/8"油管進(jìn)行排液投產(chǎn)，工序復(fù)雜，安全風(fēng)險(xiǎn)大等問(wèn)題。
[0005]因此，需要一種壓裂及后期排液一體化壓裂管柱，以解決目前套管滑套41/2"套管壓后排液困難及帶壓下入生產(chǎn)管柱等作業(yè)的操作風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了解決目前套管滑套41/2"套管壓后排液困難及帶壓下入生產(chǎn)管柱等作業(yè)的操作風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題。
[0007]為此，本發(fā)明提供了一種套管滑套壓裂生產(chǎn)一體化管柱，包括油管和套管，套管由多個(gè)套管短節(jié)連接組成，所述的套管短節(jié)通過(guò)拼接將一個(gè)套管滑套工具連接在套管上，套管的末端通過(guò)套管短節(jié)連接浮箍和浮鞋；所述的油管下端連接著用于打開(kāi)套管滑套工具的球座工具，該球座工具在豎直方向上位于套管滑套工具上方。
[0008]所述的套管滑套工具包括滑套筒體和芯筒，滑套筒體筒壁中部設(shè)有徑向槽孔，槽孔上方設(shè)有剪釘，芯筒由剪釘連接于筒體內(nèi)將槽孔遮蓋，且連接面兩端設(shè)有密封圈。
[0009]所述的球座工具包括中心管、鎖爪、密封套、滑套和外筒，所述的中心管連接在油管下端，中心管下部與鎖爪通過(guò)螺紋連接，鎖爪外壁上卡接著密封套，密封套與位于其外部的外筒通過(guò)螺紋連接，外筒底部設(shè)置臺(tái)階面，滑套通過(guò)剪釘連接于中心管內(nèi)。
[0010]所述的鎖爪為彈性材質(zhì)，滑套外壁上設(shè)有一臺(tái)階面，該臺(tái)階面與鎖爪內(nèi)壁上的爪部相抵而設(shè)，滑套通過(guò)該臺(tái)階面抵觸鎖爪將鎖爪壓縮后再通過(guò)剪釘連接于中心管內(nèi)。
[0011]所述的鎖爪外壁上設(shè)有凹槽，密封套內(nèi)壁上設(shè)有與凹槽配合安裝的凸塊，所述的鎖爪外壁上的凹槽的兩端以及密封套內(nèi)壁上的凸塊的兩端均為斜面。
[0012]所述的滑套與中心管的配合面設(shè)有密封圈，所述的滑套與鎖的配合面也設(shè)有密封圈。
[0013]一種如上述的套管滑套壓裂生產(chǎn)一體化管柱的壓裂生產(chǎn)方法，包括如下步驟: 步驟一:套管滑套工具隨完井套管一起入井，套管滑套工具的滑套端口依次對(duì)準(zhǔn)試氣層位，水泥固井； 步驟二:采用爆破閥或者射孔槍進(jìn)行第一層射孔；
步驟三:下入油管，油管連接球座工具；
步驟四:對(duì)步驟二的射孔形成的第一級(jí)射孔層進(jìn)行壓裂作業(yè)；
步驟五:從油管內(nèi)投球，該球作用于球座工具，油管憋壓，使密封套、滑套和外筒同時(shí)軸向向下移動(dòng)；
步驟六:球同密封套、滑套和外筒一起落入套管滑套工具內(nèi)，繼續(xù)井口加壓打開(kāi)套管滑套工具的滑套，漏出壓裂端口槽孔，高壓液體突破壓裂套管滑套外圍的固井水泥環(huán)，進(jìn)入地層；
步驟七:油管和油套環(huán)空同時(shí)栗注，實(shí)施該套管滑套對(duì)第二層級(jí)的壓裂；
步驟八:施工結(jié)束后，直接進(jìn)彳丁排液投廣，完井。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的這種套管滑套壓裂生產(chǎn)一體化管柱，能有效解決套管滑套工藝排液周期長(zhǎng)，速度慢和帶壓下油管風(fēng)險(xiǎn)大等問(wèn)題；管柱結(jié)構(gòu)、操作簡(jiǎn)單，施工效率高，可以完成壓裂-生產(chǎn)一體化作業(yè)；而且這種一體化管柱能在壓裂完成后直接進(jìn)行排液、生產(chǎn)，避免了原套管滑套壓裂管柱壓后排液困難及帶壓下入生產(chǎn)管柱等作業(yè)的操作風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是套管滑套工具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是球座工具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、油管；2、套管；3、球座工具；4、套管滑套工具；5、浮箍；6、浮鞋；7、滑套筒體；8、芯筒；9、槽孔；10、剪釘；11、中心管；12、鎖爪；13、密封套；14、滑套；15、外筒；16、剪釘。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
本實(shí)施例提供一種套管滑套壓裂生產(chǎn)一體化管柱，如圖1所示，包括油管1和套管2，套管2由多個(gè)套管短節(jié)連接組成，所述的套管短節(jié)通過(guò)拼接將一個(gè)套管滑套工具4連接在套管2上，套管2的末端通過(guò)套管短節(jié)連接浮箍5和浮鞋6 ;所述的油管1下端連接著用于打開(kāi)套管滑套工具4的球座工具3，該球座工具3在豎直方向上位于套管滑套工具4上方。
[0021]本實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)，主要是利用了套管滑套工具4中的滑套能被打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)套管內(nèi)外相通，為壓裂作業(yè)提供條件。由油管1內(nèi)投入壓裂球，該球會(huì)作用在球座工具3上，形成憋壓，壓力到達(dá)一定程度后，球會(huì)隨著球座一起落入到套管滑套工具4中，將套管滑套工具4中的滑套打開(kāi)，然后油管和油套環(huán)空同時(shí)栗注，進(jìn)行壓裂作業(yè)。
[0022]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例給出套管滑套工具4的具體結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中，套管滑套工具4包括滑套筒體7和芯筒8，如圖2所示，滑套筒體7筒壁中部設(shè)有徑向槽孔9，槽孔9上方設(shè)有剪釘10，芯筒8由剪釘10連接于筒體7內(nèi)將槽孔9遮蓋，且連接面兩端設(shè)有密封圈。
[0023]本實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)是一種簡(jiǎn)單常用的滑套結(jié)構(gòu)，由油管1下端來(lái)的球和球座作用在芯筒8上，隨著壓力的不斷增大，固定芯筒8的剪釘10會(huì)被剪斷，固定芯筒8與滑套筒體7脫離向下運(yùn)動(dòng)，露出滑套筒體7筒壁中部的槽孔9，使得套管滑套工具4通過(guò)槽孔9實(shí)現(xiàn)內(nèi)外相通，即相當(dāng)于套管2實(shí)現(xiàn)內(nèi)外相通，此時(shí)油管和油套環(huán)空同時(shí)栗注，通過(guò)槽孔9可進(jìn)行下一步的壓裂作業(yè)。
[0024]實(shí)施例3:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例給出套球座工具3的具體結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中，球座工具3包括中心管11、鎖爪12、密封套13、滑套14和外筒15，如圖3所示，所述的中心管11連接在油管1下端，中心管11下部與鎖爪12通過(guò)螺紋連接，鎖爪12外壁上卡接著密封套13，密封套13與位于其外部的外筒15通過(guò)螺紋連接，外筒15底部設(shè)置臺(tái)階面，滑套14通過(guò)剪釘16連接于中心管11內(nèi)。
[0025]鎖爪12為彈性材質(zhì)，滑套14外壁上設(shè)有一臺(tái)階面，該臺(tái)階面與鎖爪12內(nèi)壁上的爪部相抵而設(shè)，滑套14通過(guò)該臺(tái)階面抵觸鎖爪12將鎖爪12壓縮后再通過(guò)剪釘16連接于中心管11內(nèi)。
[0026]所述的鎖爪12外壁上設(shè)有凹槽，密封套13內(nèi)壁上設(shè)有與凹槽配合安裝的凸塊，所述的鎖爪12外壁上的凹槽的兩端以及密封套13內(nèi)壁上的凸塊的兩端均為斜面。
[0027]滑套14與中心管11的配合面設(shè)有密封圈，所述的滑套14與鎖爪12的配合面也設(shè)有密封圈。
[0028]施工過(guò)程中，球從油管1的下端進(jìn)入中心管11，首先坐在滑套14的上端，開(kāi)始憋壓，隨著壓力的不斷增大，作用在滑套14上的力也不斷增大，剪釘16會(huì)被剪斷，由于鎖爪12裝配后在滑套14作用擠壓作用下處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)剪釘16被剪斷滑套向下運(yùn)動(dòng)后，鎖爪12與滑套14初始裝配的擠壓約束消失，鎖爪12被解鎖，鎖爪回彈性