專利名稱：可分離式分層壓裂工藝管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油天然氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及油(氣)水井分層壓裂施工
技術(shù)領(lǐng)域，是一種針對(duì)油(氣)水井兩個(gè)層段進(jìn)行不動(dòng)管柱分層壓裂，壓裂完成后上下兩級(jí) 封隔器自動(dòng)分離的一種工藝管柱。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)各油田油(氣)水井分層壓裂工藝管柱的連接結(jié)構(gòu)主要有Y111封隔 器+滑套噴砂器+Y421封隔器、Y241封隔器+滑套噴砂器+K344封隔器、K344封隔器+滑 套噴砂器+K344封隔器或Y511封隔器+滑套噴砂器+Y453封隔器等。 采用上述壓裂管柱進(jìn)行分層壓施工，對(duì)上層壓裂時(shí)，對(duì)頂替液的用量要求較嚴(yán)格。 如果頂替液用的較多，則對(duì)壓裂效果負(fù)面影響較大。如果頂替液用量用的偏小，攜砂液中的 壓裂砂就會(huì)在下封隔器上部進(jìn)行沉積。造成封隔器被砂卡。 另外現(xiàn)有的分層壓裂工藝管柱兩級(jí)封隔器之間采用油管連接，采用這些管柱進(jìn)行 分壓后求產(chǎn)或分壓合采，上部地層的壓裂砂在放噴或生產(chǎn)的過(guò)程中，隨著地層流體進(jìn)入井 筒內(nèi)，沉積在下封隔器上部或其周圍。當(dāng)需要起出管柱時(shí)，由于壓裂砂堆積在下封隔器上部 或周圍，造成封隔器砂卡，因此上述管柱分壓后易出現(xiàn)砂卡。出現(xiàn)砂卡后需要進(jìn)行修井作 業(yè)，作業(yè)周期長(zhǎng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可分離式分層壓裂工藝管柱，使分壓管柱在分層
壓裂過(guò)程中上下兩級(jí)封隔器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分離，在分層壓裂結(jié)束、提出分層壓裂管柱時(shí)，避免封
隔器被砂卡的現(xiàn)象，從而達(dá)到安全作業(yè)、節(jié)約修井作業(yè)成本的目的。克服現(xiàn)有的分壓管柱在
分層壓裂過(guò)程中或生產(chǎn)過(guò)程中易造成分壓管柱砂卡、后期修井成本高的不足。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是可分離式分層壓裂工藝管柱，主要由油管、上封隔
器、下封隔器、可分離式滑套噴砂器、反循環(huán)閥和安全接頭組成?？煞蛛x式分層壓裂工藝管
柱自上而下結(jié)構(gòu)是在上部油管連接反循環(huán)閥，反循環(huán)閥下端連接安全接頭，安全接頭下端
連接上封隔器。上封隔器的位置在油(氣)水層的頂部。在上封隔器的下部通過(guò)上油管短
節(jié)連接可分離式滑套噴砂器，可分離式滑套噴砂器下端下封隔器，下封隔器下端連接下油
管短節(jié)，下油管短節(jié)的下端連接油管鞋。下封隔的位置在兩個(gè)油(氣)水層之間，所述的連
接全部是油管螺紋扣連接。 所述的可分離式滑套噴砂器的結(jié)構(gòu)主要由滑套噴砂器外套、芯軸、自密封剪切銷 釘、鎖套、鎖塊、剪切銷、接頭和密封圈組成。在滑套噴砂器外套內(nèi)有鎖套，鎖套下端有兩個(gè) 長(zhǎng)方形的開(kāi)口。接頭為圓筒狀下端有連接螺紋，接頭上端有兩個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口。鎖套有兩 個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口與接頭的兩個(gè)個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口相對(duì)?；讎娚捌魍馓住㈡i套與接頭之間通 過(guò)鎖塊鎖定在一起。芯軸為圓筒狀，芯軸在上端在鎖套內(nèi)，芯軸的下端在接頭內(nèi)。芯軸兩端 外壁各有兩道密封圈分別與滑套噴砂器外套和接頭密封。芯軸通過(guò)四個(gè)剪切銷釘固定于鎖套之內(nèi)。 分層壓裂過(guò)程中，在打開(kāi)可分離式滑套噴砂器的噴砂口時(shí)，下封隔器以上管柱部 分與下封隔器之間的鎖定被打開(kāi)，為下封隔器及其以下部分被分離提供了前提條件。 下面敘述使用可分離式分層壓裂工藝管柱的過(guò)程，有利于理解本實(shí)用新型。
1、將本實(shí)用新型可分離式分層壓裂工藝管柱下入井內(nèi)； 2、座封封隔器； 3、向油管內(nèi)泵注壓裂液，壓裂液經(jīng)油管鞋進(jìn)入下部油(氣)水層； 4、下層壓裂結(jié)束后，從油管內(nèi)投棒，待棒落入可分離滑套噴砂器后，從油管內(nèi)加
壓打開(kāi)滑套噴砂器，下封隔器的分離機(jī)構(gòu)被激活，同時(shí)棒與滑套噴砂器中的滑套將下部油
(氣)水層的通道封堵上； 5、進(jìn)行上部油(氣)水層的壓裂； 6、壓裂結(jié)束后，放噴，求產(chǎn)； 7、提出井內(nèi)分層壓裂管柱，其中由于下封隔器的分離機(jī)構(gòu)被激活，上提管柱時(shí)，上 下兩級(jí)封隔器分離，下封隔器留于原座封位置； 8、下?lián)泼?，沖砂打撈下封隔器。 本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型可分離式分層壓裂工藝管柱，能實(shí)現(xiàn)一趟管 柱壓兩層的目的，也避免了分層壓裂后管柱被卡的風(fēng)險(xiǎn)。壓裂完成后，上下兩級(jí)封隔器實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)分離，根據(jù)生產(chǎn)的需要，放噴求產(chǎn)或者進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)需要將井內(nèi)分層壓裂管柱提出時(shí)， 將下封隔器以上管柱提出，下專用撈矛沖砂打撈下封隔器。從而避免了常規(guī)分層壓裂管柱 下封隔器被砂埋后，管柱被卡危險(xiǎn)。

圖1是本實(shí)用新型可分離式分層壓裂工藝管柱結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是可分離式滑套噴砂器示意圖。 圖中，l.油管，2.套管，3.反循環(huán)閥，4.安全接頭，5.上封隔器，6.上油管短節(jié)， 7.可分離式滑套噴砂器，8.下封隔器，9.下油管短節(jié)，IO.油管鞋，ll.滑套噴砂器外套， 12.芯軸，13.剪切銷釘，14.鎖套，15.鎖塊，16.剪切銷，17.密封圈，18.接頭。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1 :以一個(gè)可分離式分層壓裂工藝管柱為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì) 說(shuō)明。 參閱圖1。本實(shí)用新型可分離式分層壓裂工藝管柱，主要由油管1、上封隔器5、下 封隔器8、可分離式滑套噴砂器7、反循環(huán)閥3和安全接頭4組成?？煞蛛x式分層壓裂工藝 管柱自上而下結(jié)構(gòu)是在上部外徑為73毫米的油管1連接反循環(huán)閥3，反循環(huán)閥3下端連接 安全接頭4，安全接頭4下端連接上封隔器5。上封隔器5的位置在油(氣)水層的頂部。 在上封隔器5的下部通過(guò)上油管短節(jié)6或油管連接可分離式滑套噴砂器7，可分離式滑套噴 砂器7下端下封隔器8，下封隔器8下端連接外徑為73毫米下油管短節(jié)9，下油管短節(jié)9和 油管的下端連接外徑73毫米、內(nèi)徑62毫米的油管鞋10。所述的連接全部是油管螺紋扣連 接。將可分離式分層壓裂工藝管柱下入D139.7毫米套管2內(nèi)，下封隔器8在上部油(氣)水層以下l米處。 所述的可分離式滑套噴砂器7的結(jié)構(gòu)主要由滑套噴砂器外套11、芯軸12、自密封 剪切銷釘13、鎖套14、鎖塊15、剪切銷16、密封圈17和接頭18組成。在滑套噴砂器外套11 內(nèi)有鎖套14，鎖套14下端有兩個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口。接頭18為圓筒狀下端有連接螺紋，接頭18 上端有兩個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口。鎖套14有兩個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口與接頭18的兩個(gè)個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口 相對(duì)?；讎娚捌魍馓?1、鎖套14與接頭18之間通過(guò)鎖塊15鎖定在一起。芯軸12為圓 筒狀，芯軸12在上端在鎖套14內(nèi)，芯軸12的下端在接頭18內(nèi)。芯軸12兩端外壁各有兩 道密封圈17分別與滑套噴砂器外套11和接頭18密封。芯軸12通過(guò)四個(gè)剪切銷釘13固 定于鎖套14之內(nèi)。剪切銷釘13的直徑為5毫米。
權(quán)利要求一種可分離式分層壓裂工藝管柱，主要由油管(1)、上封隔器(5)、下封隔器(8)、可分離式滑套噴砂器(7)、反循環(huán)閥(3)和安全接頭(4)組成，可分離式分層壓裂工藝管柱自上而下結(jié)構(gòu)是在上部油管(1)連接反循環(huán)閥(3)，反循環(huán)閥(3)下端連接安全接頭(4)，安全接頭(4)下端連接上封隔器(5)，上封隔器(5)的位置在油氣水層的頂部，在上封隔器(5)的下部通過(guò)上油管短節(jié)(6)連接可分離式滑套噴砂器(7)，可分離式滑套噴砂器(7)下端下封隔器(8)，下封隔器(8)下端連接下油管短節(jié)(9)，下油管短節(jié)(9)的下端連接油管鞋(10)，下封隔器(8)的位置在兩個(gè)油氣水層之間，所述的連接全部是油管螺紋扣連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可分離式分層壓裂工藝管柱，其特征是所述的可分離式滑套噴砂器(7)的結(jié)構(gòu)主要由滑套噴砂器外套(1D、芯軸(12)、自密封剪切銷釘(13)、鎖套(14)、鎖塊(15)、剪切銷(16)、接頭(18)和密封圈(17)組成，在滑套噴砂器外套(11)內(nèi)有鎖套(14)，鎖套(14)下端有兩個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口，接頭(18)為圓筒狀下端有連接螺紋，接頭(18)上端有兩個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口，鎖套(14)有兩個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口與接頭(18)的兩個(gè)長(zhǎng)方形的開(kāi)口相對(duì)，滑套噴砂器外套(1D、鎖套(14)與接頭(18)之間通過(guò)鎖塊(15)鎖定在一起，芯軸(12)為圓筒狀，芯軸(12)在上端在鎖套(14)內(nèi)，芯軸(12)的下端在接頭(18)內(nèi)，芯軸(12)兩端外壁各有兩道密封圈(17)分別與滑套噴砂器外套(11)和接頭(18)密封，芯軸(12)通過(guò)四個(gè)剪切銷釘(13)固定于鎖套(14)之內(nèi)。
專利摘要可分離式分層壓裂工藝管柱，應(yīng)用于石油天然氣開(kāi)分層壓裂施工。工藝管柱自上而下結(jié)構(gòu)是在上部油管連接反循環(huán)閥，反循環(huán)閥下端連接安全接頭，安全接頭下端連接上封隔器。上封隔器的位置在油(氣)水層的頂部。在上封隔器的下部通過(guò)上油管短節(jié)連接可分離式滑套噴砂器，可分離式滑套噴砂器下端下封隔器，下封隔器下端連接下油管短節(jié)，下油管短節(jié)的下端連接油管鞋。下封隔器的位置在兩個(gè)油(氣)水層之間。效果是能實(shí)現(xiàn)一趟管柱壓兩層的目的，也避免了分層壓裂后管柱被卡的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)E21B43/26GK201486542SQ20092017323
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者韓新德, 馬昌慶 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司