CN202914064U - 应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套，包括套筒及连接于套筒下端的下接头；所述套筒上部内腔套有芯管，芯管内腔设有球座，所述芯管外周壁上分别设置有密封总成、剪钉和弹簧圈，芯管连同球座被置于开有喷砂孔的套筒腔体中。该滑套为一种可开可闭、可调节喷砂孔过流面积的滑套，从而实现紧急堵水，调产配产的要求。其降低了作业成本，缩短了作业时间，避免了国外水平井专用的投球开启滑套实施成本过高的不足。

Description

应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套

技术领域

本实用新型涉及油田开发中裸眼井分段压裂工具领域，具体是一种应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套。

背景技术

在裸眼井分段压裂工具中，由封隔器、球座—滑套组成的压裂管柱与水力喷射压裂工具、连续油管拖拽工具相比，应用最多，成功的井次也最多。但截至目前为止，该类工具仍有诸多不尽人意的地方，还远远不能满足油气田开发的需要。比如目前应用最多的球座—滑套，一但投球打开滑套之后，就再不能关闭，如果该层段大量出水，往往很难处理；另外。如果该层段产能很高，若不加控制，对产层的构造会造成伤害，或反流至其他低压层段，这些都是有害的。而目前应用的球座—滑套对上述弊端却无能为力。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对目前滑套结构、功能的不足提供一种可开可闭、可调节喷砂孔过流面积的滑套，从而实现紧急堵水，调产配产的要求。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套，包括套筒及连接于套筒下端的下接头；所述套筒上部内腔套有芯管，芯管内腔设有球座，所述芯管外周壁上分别设置有密封总成、剪钉和弹簧圈，芯管连同球座被置于开有喷砂孔的套筒腔体中。

进一步的，所述滑套中：

所述球座为由铁基粉末冶金材料制备而成的多孔基体，其内表面设有硬质合金层或陶瓷涂层。

所述套筒腔体中、下接头上部设置有止推环。

所述密封总成由一个O型圈两侧垫有两片四氟塑料片构成。

所述弹簧圈设置于两道密封总成之间，弹簧圈两侧为平面，外缘是双向锥面。

本滑套多孔基体在生产油气流腐蚀作用下，可以内外同时氧化腐蚀垮塌，在短时间内形成满足工业油气流的生产通道，减少类似产品需要下入钻具钻铣球座保持通径的工序。其投球滑套能够随时开闭，利用滑套套筒内的喷砂孔调节喷砂孔过流面积，从而实现紧急堵水，调产配产的要求。该滑套降低了作业成本，缩短了作业时间，避免了国外水平井专用的投球开启滑套实施成本过高的不足。

附图说明

图1为本实用新型的分段压裂滑套结构示意图。

图2（a）和图2（b）分别为本实用新型的弹簧圈的局部放大示意图。

图中：1、套筒；2、球座；3、密封总成；4、剪钉；5、芯管；6、弹簧圈；7、止推环；8、下接头。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，该应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套，包括套筒1及连接于套筒1下端的下接头8；套筒1上部内腔套有芯管5，芯管5内腔设有球座2，芯管5外周壁上分别设置有密封总成3、剪钉4和弹簧圈6，芯管5连同球座2被置于开有喷砂孔的套筒1腔体中。

本滑套的球座2为由铁基粉末冶金材料制备而成的多孔基体，其内表面设有硬质合金层或陶瓷涂层。套筒1腔体中、下接头8上部设置有止推环7。密封总成3由一个O型圈两侧垫有两片四氟塑料片构成。

如图2（a）所示为弹簧圈在装配入芯管外卡在套筒定位沟槽时的工作情况。

如图2（b）所示，弹簧圈6设置于两道密封总成3之间，弹簧圈6两侧为平面，外缘是双向锥面。

分段压裂滑套的套筒1的一端开有圆形或条形的喷砂孔。球座2用密封圆柱螺纹连接芯管5，芯管5内开有两道环形沟槽，为以后使用连续油管锚爪工具提供抓手。芯管5外，在两道密封总成3中间，开设一道环形槽，环形槽内装有弹簧圈6，弹簧圈6的两侧为平面，与环形槽滑动配合，弹簧圈6外缘是双向锥面。套筒1内开设四道定位沟槽，沟槽宽度略小于弹簧圈6的厚度，使锥面的一部分进入沟槽内，要移动芯管5必须克服弹簧圈6的弹力，于是实现了芯管5的有条件定位。四道定位沟槽位置对应喷砂孔不同程度的开度，如100%，75%，50%，25%等。当然可以恢复至0开度，即完全关闭。连续油管锚爪工具可利用这环形沟槽移动芯管，实现关闭喷砂孔或调节喷砂孔开度的目的。

要保障弹簧圈收放自如地工作，必须保证收藏弹簧圈的环形槽内不能进砂，为此，本实用新型在弹簧圈环形槽的两侧各设一道密封总成，这两道密封总成构成了弹簧圈的防砂屏障，同时保证芯管与套筒的密封。

上述提到的密封总成由一个O型圈和两片四氟塑料片构成，四氟塑料片装在O型圈的两边，这样，可以确保O型圈在通过环形槽和喷砂孔时不被锐边划伤，并且可以保证O型圈在承压时不被沟槽锐边划伤。

工作时，将球座2旋入芯管5的左端，到位。将四套密封总成3装入芯管5两端的四个环形槽内。将弹簧圈6装入芯管5右端外的相应环形槽，由于弹簧圈有弹力，此时需持续加力，使弹簧圈保持在环形槽内。

将上述组件装入套筒1，直至弹簧圈6被套筒1内壁完全压入环形槽内，推动上述组件至套筒1左端的极限位置。在此过程中，弹簧圈6需要经过套筒1内的四道定位沟槽，每经过一道沟槽，推力都会有一次跃升和恢复，记下跃升的数值，作为以后连续油管锚爪施工时的参考。旋入剪钉4，再装入止推环7，调整垫片8和下接头9；至此，完成了滑套的组装。

在需要进行压裂改造的井段，按照封隔器——滑套——封隔器——滑套——封隔器……的顺序连续连接成压裂管柱，加压使封隔器坐封，按照从小到大的顺序投入压裂球，压裂球封堵在相应尺寸的球坐上，在液压作用下，球座带动芯管移动，剪断剪钉之后，芯管达到右端的极限位置，此时喷砂孔全部打开，实现了该层段的压裂。以此逐级完成对各个层段的压裂。在完成各层段的压裂后，球座可用钻铣方法除掉，或采用降解材料在开井投产的短时间内自行损毁。

如果发现某层段需要紧急堵水，或某层段需要调节产量，可下入连续油管锚爪工具，工具到位后，用连续油管传递液压信号（或设置电缆）使锚爪张开，抓住芯管内设定的两道沟槽，提拉连续油管，可使芯管移动，从而实现关闭喷砂孔或调整喷砂孔开度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (5)

1.应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套，其特征在于：包括套筒（1）及连接于套筒（1）下端的下接头（8）；所述套筒（1）上部内腔套有芯管（5），芯管（5）内腔设有球座（2），所述芯管（5）外周壁上分别设置有剪钉（4）、弹簧圈（6）和多个密封总成（3），芯管（5）连同球座（2）被置于开有喷砂孔的套筒（1）腔体中。

2.根据权利要求1所述的应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套，其特征在于：所述球座（2）为由铁基粉末冶金材料制备而成的多孔基体，其内表面设有硬质合金层或陶瓷涂层。

3.根据权利要求1所述的应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套，其特征在于：所述套筒（1）腔体中、下接头（8）上部设置有止推环（7）。

4.根据权利要求1所述的应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套，其特征在于：所述密封总成（3）由一个O型圈两侧垫有两片四氟塑料片构成。

5.根据权利要求1所述的应用于油气井分段压裂可选择开关的投球滑套，其特征在于：所述弹簧圈（6）设置于两道密封总成（3）之间，弹簧圈（6）两侧为平面，外缘是双向锥面。

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