井下無限級數控壓裂滑套制造技術

本發明專利技術公開了一種井下無限級數控壓裂滑套，是為實現油氣井直井不限級數的數控分層壓裂改造而設計的，由數控壓裂滑套、數控堵塞器和解堵塞組成。數控壓裂滑套由上接頭、連接套、本體和下接頭連接而成，設有層位ID卡的內滑套設在連接套內；數控堵塞器由壓蓋、主體套和底堵連接而成，內部設有彼此配合動作的壓桿、變徑活塞、密封板、導管和控制板等，控制板上的杠桿機構連接底堵上的凡爾；解堵塞主要由端蓋、V型密封和芯軸組成。本發明專利技術可滿足油氣田多級壓裂改造和選擇性開采的要求，實現井下管串全通徑，可直接進行排液，可用連續油管或電纜帶開關工具打開壓裂滑套，能減少使用壓裂傳導管線，降低勞動強度及施工風險。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種井下無限級數控壓裂滑套，屬于油田油、氣井壓裂

技術介紹
目前，進行單井多層改造是實現單井產量的有效途徑之一，國內油田套管井多段壓裂改造的方式主要有兩大類：一是利用電纜射孔、機械封隔器進行層段間封隔，通過一次打開壓裂滑套，完成多級壓裂改造；二是通過水力噴射壓裂工具進行水力噴射射孔，利用水力射流效應實現層間封隔，噴射壓裂完成多級改造。以上兩種工藝分段時，主要采用投不同尺寸的密封球來完成各級滑套噴砂器的開啟和已改造段的隔離。由于受井口、井筒、施工管柱及工具設計尺寸等的條件的限制，僅能完成有限級數的分層壓裂改造。當地層吐砂時，球容易掩埋低產層，影響單井壓裂改造效果，且球在球座上不利于后期修井作業，若修井鉆磨會二次傷害地層，影響單井產量，增加施工風險和鉆磨作業成本，而且，上述工藝不具備后期控制和選擇性開采的功能。目前，國外不限級數的壓裂滑套需要采用導壓管線進行壓力傳導，形成球座，下鉆工作量大，管線連接處有漏失風險，壓裂完成后需進行鉆磨才能實現管柱全通徑，施工風險大，費用高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種井下無限級數控壓裂滑套，其能實現油氣井直井不限級數的數控分層壓裂改造，滿足油氣田多級壓裂改造和選擇性開采的工藝要求。本專利技術的具體技術方案如下：井下無限級數控壓裂滑套由數控壓裂滑套、數控堵塞器和解堵塞組成：數控壓裂滑套的連接套兩端分別連接上接頭和本體。本體兩端設有V型密封，中部筒壁上均勻設有徑向的壓裂端口，下端連接設有內壁臺階的下接頭。連接套通過剪切銷釘連接內滑套，內滑套頂端設有層位ID卡，下端設有開關槽，中部筒壁上均勻設有徑向的通槽。數控堵塞器的主體套設有頂部縮徑孔柱，主體套筒體內中部設有帶活塞密封圈的活塞孔，活塞孔上、下方為上、下腔室，主體套下部筒壁上均勻設有徑向的鎖塊通槽。主體套縮徑孔柱上套裝V型密封環，并穿進壓蓋內。壓蓋中心孔內設有密封圈，頂端連接撈帽的壓桿貫穿壓蓋中心孔及主體套縮徑柱孔內，并通過剪釘與壓蓋固定。變徑活塞位于主體套內，由自上而下的中徑活塞、小徑活塞、大徑活塞和帶擴徑活塞密封圈的擴徑活塞組成，其底面設有中心錐孔。鎖塊由拉簧固定在主體套的鎖塊通槽內。主體套內壁底端連接底堵，底堵上端面支撐控制板。控制板中心孔內連接導管，導管頂端連接帶導管密封圈、且由主體套內壁臺階限位的密封板，密封板頂面設有對應變徑活塞底面中心錐孔的中心錐臺。在密封板與控制板之間設有控制單元。控制板偏心孔內設有拉桿，拉桿頂端由銷與連接板連接，拉桿上套裝密封墊、壓圈和復位彈簧，拉桿底端連接杠桿，杠桿另一端設有定位銷且通過杠桿銷連接支架。底堵外壁連接層位識別器，底堵設有兩個底面偏心孔和一個對應撈帽的底面盲孔，偏心孔內分別設有總開關和環座，環座上設有彈簧和凡爾。解堵塞主要由端蓋、V型密封和芯軸組成。芯軸底面設有對應數控堵塞器撈帽的解堵盲孔，周面依次套裝有芯軸V型密封和端蓋。本專利技術井下無限級數控壓裂滑套的有益效果如下：本專利技術不論井眼尺寸大小，均可實現不限級數的、數字控制的分層壓裂改造，可滿足油氣田多層數壓裂改造的需要。壓裂完成后，可實現井下管串全通徑，無需鉆磨，降低作業成本；可直接進行排液，降低液體滯留儲層的時間，減少對地層的二次污染。當某級數控壓裂滑套打開失敗時，可用連續油管或電纜帶開關工具打開壓裂滑套，保證后續施工的進行。后期也可采用開關工具任意重復開關某級壓裂滑套，進行選擇性開采。能減少使用國外技術中的壓裂傳導管線，降低勞動強度及施工風險，且壓裂第一層時無需射孔。附圖說明圖1為數控壓裂滑套結構示意圖。圖2為數控堵塞器結構示意圖。圖3為解堵塞結構示意圖。圖4為井下無限級數控壓裂滑套未打開狀態下示意圖。圖5為井下無限級數控壓裂滑套打開狀態下示意圖。圖6為井下無限級數控壓裂滑套解堵狀態下示意圖。具體實施方式參照圖1至6對本專利技術的實施例進一步說明：實施例：井下無限級數控壓裂滑套包括數控壓裂滑套、數控堵塞器和解堵塞三部分。數控壓裂滑套由上接頭1、層位ID卡2、剪切銷釘3、連接套4、內滑套5、V型密封7、本體9和下接頭11組成。連接套4兩端分別螺紋連接上接頭1和本體9。本體9兩端設有V型密封7，中部筒壁上均勻設有四個徑向的壓裂端口8，下端螺紋連接設有內壁臺階的下接頭11。連接套4通過剪切銷釘3連接內滑套5，內滑套5頂端設有層位ID卡2，下端設有開關槽10，中部筒壁上均勻設有四個徑向通槽6。（本實施例壓裂端口8長50mm、寬30mm，開關槽10長25mm、內徑￠78mm，通槽6長45mm、寬25mm）數控堵塞器由撈帽1′、壓桿2′、剪釘3′、密封圈4′、壓蓋5′、V型密封環6′、主體套7′、活塞密封圈8′、拉簧9′、鎖塊10′、變徑活塞11′、導管12、導管密封圈13、擴徑密封圈14、密封板15、控制單元16、銷17、連接板18、拉桿19、控制板20、密封墊21、壓圈22、復位彈簧23、杠桿24、層位識別器25、總開關26、底堵27、支架28、定位銷29、杠桿銷30、凡爾31、彈簧32和環座33組成：主體套7′設有頂部縮徑孔柱，主體套7′筒體內中部設有帶活塞密封圈8′的活塞孔，活塞孔上、下方為上、下腔室，主體套7′下部筒壁上均勻設有四個徑向的、長方形的鎖塊通槽。主體套7′縮徑孔柱上套裝V型密封環6′，并穿進壓蓋5′內。壓蓋5′中心孔內設有密封圈4′，頂端連接撈帽1′的壓桿2′貫穿壓蓋5′中心孔及主體套7′縮徑柱孔內，并通過剪釘3′與壓蓋5′固定。變徑活塞11′位于主體套7′內，由自上而下的中徑活塞、小徑活塞、大徑活塞和帶擴徑活塞密封圈14的擴徑活塞組成，其底面設有中心錐孔。鎖塊10′由拉簧9′固定在主體套7′的鎖塊通槽內。主體套7′內壁底端螺紋連接底堵27，底堵27上端面支撐控制板20。控制板20中心孔內連接導管12，導管12頂端連接帶導管密封圈13、且由主體套7′內壁臺階限位的密封板15，密封板15頂面設有對應變徑活塞11′底面中心錐孔的中心錐臺。在密封板15與控制板20之間設有控制單元16。控制板20偏心孔內設有拉桿19，拉桿19頂端由銷17與連接板18連接，拉桿19上套裝密封墊21、壓圈22和復位彈簧23，拉桿19底端連接杠桿24，杠桿24另一端設有定位銷29且通過杠桿銷30連接支架28。底堵2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種井下無限級數控壓裂滑套，其特征在于：井下無限級數控壓裂滑套包括數控壓裂滑套、數控堵塞器和解堵塞三部分：數控壓裂滑套的連接套(4)兩端分別連接上接頭(1)和本體(9)；本體(9)兩端設有V型密封(7)，中部筒壁上均勻設有徑向的壓裂端口(8)，下端連接設有內壁臺階的下接頭(11)；連接套(4)通過剪切銷釘(3)連接內滑套(5)，內滑套(5)頂端設有層位ID卡(2)，下端設有開關槽(10)，中部筒壁上均勻設有徑向的通槽(6)；數控堵塞器的主體套(7′)設有頂部縮徑孔柱，主體套(7′)筒體內中部設有帶活塞密封圈(8′)的活塞孔，活塞孔上、下方為上、下腔室，主體套(7′)下部筒壁上均勻設有徑向的鎖塊通槽；主體套（7′）縮徑孔柱上套裝V型密封環（6′），并穿進壓蓋（5′）內；壓蓋(5′)中心孔內設有密封圈(4′)，頂端連接撈帽(1′)的壓桿(2′)貫穿壓蓋(5′)中心孔及主體套(7′)縮徑柱孔內，并通過剪釘(3′)與壓蓋(5′)固定；變徑活塞(11′)位于主體套(7′)內，由自上而下的中徑活塞、小徑活塞、大徑活塞和帶擴徑活塞密封圈14的擴徑活塞組成，其底面設有中心錐孔；鎖塊(10′)由拉簧(9′)固定在主體套(7′)的鎖塊通槽內；主體套(7′)內壁底端連接底堵(27)，底堵(27)上端面支撐控制板(20)；控制板(20)中心孔內連接導管(12)，導管(12)頂端連接帶導管密封圈(13)、且由主體套(7′)內壁臺階限位的密封板(15)，密封板(15)頂面設有對應變徑活塞(11′)底面中心錐孔的中心錐臺；在密封板(15)與控制板(20)之間設有控制單元(16)；控制板(20)偏心孔內設有拉桿(19)，拉桿(19)頂端由銷(17)與連接板(18)連接，拉桿(19)上套裝密封墊(21)、壓圈(22)和復位彈簧(23)，拉桿(19)底端連接杠桿(24)，杠桿(24)另一端設有定位銷(29)且通過杠桿銷(30)連接支架(28)；底堵(27)外壁連接層位識別器(25)，底堵(27)底面設有偏心孔和對應撈帽(1)的底面盲孔，偏心孔內設有總開關(26)和環座(33)，環座(33)上設有彈簧(32)和凡爾(31)；解堵塞的芯軸(36)底面設有對應數控堵塞器撈帽(1′)的解堵盲孔，周面依次套裝有芯軸V型密封(35)和端蓋(34)。...

【技術特征摘要】
1.一種井下無限級數控壓裂滑套，其特征在于：
井下無限級數控壓裂滑套包括數控壓裂滑套、數控堵塞器和解
堵塞三部分：
數控壓裂滑套的連接套(4)兩端分別連接上接頭(1)和本體(9)；
本體(9)兩端設有V型密封(7)，中部筒壁上均勻設有徑向的壓裂端
口(8)，下端連接設有內壁臺階的下接頭(11)；連接套(4)通過剪切
銷釘(3)連接內滑套(5)，內滑套(5)頂端設有層位ID卡(2)，下端設
有開關槽(10)，中部筒壁上均勻設有徑向的通槽(6)；
數控堵塞器的主體套(7′)設有頂部縮徑孔柱，主體套(7′)筒
體內中部設有帶活塞密封圈(8′)的活塞孔，活塞孔上、下方為上、
下腔室，主體套(7′)下部筒壁上均勻設有徑向的鎖塊通槽；主體套
（7′）縮徑孔柱上套裝V型密封環（6′），并穿進壓蓋（5′）內；
壓蓋(5′)中心孔內設有密封圈(4′)，頂端連接撈帽(1′)的壓桿(2
′)貫穿壓蓋(5′)中心孔及主體套(7′)縮徑柱孔內，并通過剪釘(3
′)與壓蓋(5′)固定；變徑活塞(11′)位于主體套(7′)內，由自上
而下的中徑活塞、小徑活塞、大徑活塞和帶擴徑活塞密封圈14的擴
徑活塞組成，其底面設有中心錐孔；鎖塊(10′)由拉簧(9′)固定
在主體套(7′)的鎖塊通槽內；主體套(7′)內壁底端連接底堵
(27)，底堵(27)上端面支撐控制板(20)；控制板(20)中心孔內連接
導管(12)，導管(12)頂端連接帶導管密封圈(13...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張麗娟，趙振峰，王治國，張文星，趙粉霞，馮長青，胡開斌，任國富，劉漢斌，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：