專利名稱：應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田開發(fā)中裸眼井分段壓裂工具領(lǐng)域，具體是一種應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套。
背景技術(shù)：
在裸眼井分段壓裂工具中，由封隔器、球座一滑套組成的壓裂管柱與水力噴射壓裂工具、連續(xù)油管拖拽工具相比，應(yīng)用最多，成功的井次也最多。但截至目前為止，該類工具仍有諸多不盡人意的地方，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足油氣田開發(fā)的需要。比如目前應(yīng)用最多的球座一滑套，一但投球打開滑套之后，就再不能關(guān)閉，如果該層段大量出水，往往很難處理；另夕卜。如果該層段產(chǎn)能很高，若不加控制，對(duì)產(chǎn)層的構(gòu)造會(huì)造成傷害，或反流至其他低壓層段，這些都是有害的。而目前應(yīng)用的球座一滑套對(duì)上述弊端卻無能為力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于針對(duì)目前滑套結(jié)構(gòu)、功能的不足提供一種可開可閉、可調(diào)節(jié)噴砂孔過流面積的滑套，從而實(shí)現(xiàn)緊急堵水，調(diào)產(chǎn)配產(chǎn)的要求。本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套，包括套筒及連接于套筒下端的下接頭；所述套筒上部?jī)?nèi)腔套有芯管，芯管內(nèi)腔設(shè)有球座，所述芯管外周壁上分別設(shè)置有密封總成、剪釘和彈簧圈，芯管連同球座被置于開有噴砂孔的套筒腔體中。進(jìn)一步的，所述滑套中所述球座為由鐵基粉末冶金材料制備而成的多孔基體，其內(nèi)表面設(shè)有硬質(zhì)合金層或陶瓷涂層。所述套筒腔體中、下接頭上部設(shè)置有止推環(huán)。所述密封總成由一個(gè)O型圈兩側(cè)墊有兩片四氟塑料片構(gòu)成。所述彈簧圈設(shè)置于兩道密封總成之間，彈簧圈兩側(cè)為平面，外緣是雙向錐面。本滑套多孔基體在生產(chǎn)油氣流腐蝕作用下，可以內(nèi)外同時(shí)氧化腐蝕垮塌，在短時(shí)間內(nèi)形成滿足工業(yè)油氣流的生產(chǎn)通道，減少類似產(chǎn)品需要下入鉆具鉆銑球座保持通徑的工序。其投球滑套能夠隨時(shí)開閉，利用滑套套筒內(nèi)的噴砂孔調(diào)節(jié)噴砂孔過流面積，從而實(shí)現(xiàn)緊急堵水，調(diào)產(chǎn)配產(chǎn)的要求。該滑套降低了作業(yè)成本，縮短了作業(yè)時(shí)間，避免了國(guó)外水平井專用的投球開啟滑套實(shí)施成本過高的不足。

圖1為本實(shí)用新型的分段壓裂滑套結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 Ca)和圖2 (b)分別為本實(shí)用新型的彈簧圈的局部放大示意圖。圖中1、套筒；2、球座；3、常封總成；4、到釘；5、芯管；6、彈黃圈；7、止推環(huán)；8、下接頭。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，該應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套，包括套筒I及連接于套筒I下端的下接頭8 ;套筒I上部?jī)?nèi)腔套有芯管5，芯管5內(nèi)腔設(shè)有球座2，芯管5外周壁上分別設(shè)置有密封總成3、剪釘4和彈簧圈6，芯管5連同球座2被置于開有噴砂孔的套筒I腔體中。本滑套的球座2為由鐵基粉末冶金材料制備而成的多孔基體，其內(nèi)表面設(shè)有硬質(zhì)合金層或陶瓷涂層。套筒I腔體中、下接頭8上部設(shè)置有止推環(huán)7。密封總成3由一個(gè)O型圈兩側(cè)墊有兩片四氟塑料片構(gòu)成。如圖2 Ca)所示為彈簧圈在裝配入芯管外卡在套筒定位溝槽時(shí)的工作情況。如圖2 (b)所示，彈簧圈6設(shè)置于兩道密封總成3之間，彈簧圈6兩側(cè)為平面，夕卜緣是雙向錐面。分段壓裂滑套的套筒I的一端開有圓形或條形的噴砂孔。球座2用密封圓柱螺紋連接芯管5，芯管5內(nèi)開有兩道環(huán)形溝槽，為以后使用連續(xù)油管錨爪工具提供抓手。芯管5夕卜，在兩道密封總成3中間，開設(shè)一道環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)裝有彈簧圈6，彈簧圈6的兩側(cè)為平面，與環(huán)形槽滑動(dòng)配合，彈簧圈6外緣是雙向錐面。套筒I內(nèi)開設(shè)四道定位溝槽，溝槽寬度略小于彈簧圈6的厚度，使錐面的一部分進(jìn)入溝槽內(nèi)，要移動(dòng)芯管5必須克服彈簧圈6的彈力，于是實(shí)現(xiàn)了芯管5的有條件定位。四道定位溝槽位置對(duì)應(yīng)噴砂孔不同程度的開度，如100%，75%，50%，25%等。當(dāng)然可以恢復(fù)至O開度，即完全關(guān)閉。連續(xù)油管錨爪工具可利用這環(huán)形溝槽移動(dòng)芯管，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉噴砂孔或調(diào)節(jié)噴砂孔開度的目的。要保障彈簧圈收放自如地工作，必須保證收藏彈簧圈的環(huán)形槽內(nèi)不能進(jìn)砂，為此，本實(shí)用新型在彈簧圈環(huán)形槽的兩側(cè)各設(shè)一道密封總成，這兩道密封總成構(gòu)成了彈簧圈的防砂屏障，同時(shí)保證芯管與 套筒的密封。上述提到的密封總成由一個(gè)O型圈和兩片四氟塑料片構(gòu)成，四氟塑料片裝在O型圈的兩邊，這樣，可以確保O型圈在通過環(huán)形槽和噴砂孔時(shí)不被銳邊劃傷，并且可以保證O型圈在承壓時(shí)不被溝槽銳邊劃傷。工作時(shí)，將球座2旋入芯管5的左端，到位。將四套密封總成3裝入芯管5兩端的四個(gè)環(huán)形槽內(nèi)。將彈簧圈6裝入芯管5右端外的相應(yīng)環(huán)形槽，由于彈簧圈有彈力，此時(shí)需持續(xù)加力，使彈簧圈保持在環(huán)形槽內(nèi)。將上述組件裝入套筒1，直至彈簧圈6被套筒I內(nèi)壁完全壓入環(huán)形槽內(nèi)，推動(dòng)上述組件至套筒I左端的極限位置。在此過程中，彈簧圈6需要經(jīng)過套筒I內(nèi)的四道定位溝槽，每經(jīng)過一道溝槽，推力都會(huì)有一次躍升和恢復(fù)，記下躍升的數(shù)值，作為以后連續(xù)油管錨爪施工時(shí)的參考。旋入剪釘4，再裝入止推環(huán)7，調(diào)整墊片8和下接頭9 ;至此，完成了滑套的組裝。在需要進(jìn)行壓裂改造的井段，按照封隔器一滑套一封隔器一滑套一封隔器……的順序連續(xù)連接成壓裂管柱，加壓使封隔器坐封，按照從小到大的順序投入壓裂球，壓裂球封堵在相應(yīng)尺寸的球坐上，在液壓作用下，球座帶動(dòng)芯管移動(dòng)，剪斷剪釘之后，芯管達(dá)到右端的極限位置，此時(shí)噴砂孔全部打開，實(shí)現(xiàn)了該層段的壓裂。以此逐級(jí)完成對(duì)各個(gè)層段的壓裂。在完成各層段的壓裂后，球座可用鉆銑方法除掉，或采用降解材料在開井投產(chǎn)的短時(shí)間內(nèi)自行損毀。如果發(fā)現(xiàn)某層段需要緊急堵水，或某層段需要調(diào)節(jié)產(chǎn)量，可下入連續(xù)油管錨爪工具，工具到位后，用連續(xù)油管傳遞液壓信號(hào)(或設(shè)置電纜)使錨爪張開，抓住芯管內(nèi)設(shè)定的兩道溝槽，提拉連續(xù)油管，可使芯管移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)閉噴砂孔或調(diào)整噴砂孔開度。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
僅限于此，對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套，其特征在于:包括套筒(I)及連接于套筒(I)下端的下接頭(8);所述套筒(I)上部?jī)?nèi)腔套有芯管(5)，芯管(5)內(nèi)腔設(shè)有球座(2)，所述芯管(5)外周壁上分別設(shè)置有剪釘(4)、彈簧圈(6)和多個(gè)密封總成(3)，芯管(5)連同球座(2)被置于開有噴砂孔的套筒(I)腔體中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套，其特征在于:所述球座(2)為由鐵基粉末冶金材料制備而成的多孔基體，其內(nèi)表面設(shè)有硬質(zhì)合金層或陶瓷涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套，其特征在于:所述套筒(I)腔體中、下接頭(8)上部設(shè)置有止推環(huán)(J)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套，其特征在于:所述密封總成(3)由一個(gè)O型圈兩側(cè)墊有兩片四氟塑料片構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套，其特征在于:所述彈簧圈(6)設(shè)置于兩道密封總成(3)之間，彈簧圈(6)兩側(cè)為平面，外緣是雙向錐面。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于油氣井分段壓裂可選擇開關(guān)的投球滑套，包括套筒及連接于套筒下端的下接頭；所述套筒上部?jī)?nèi)腔套有芯管，芯管內(nèi)腔設(shè)有球座，所述芯管外周壁上分別設(shè)置有密封總成、剪釘和彈簧圈，芯管連同球座被置于開有噴砂孔的套筒腔體中。該滑套為一種可開可閉、可調(diào)節(jié)噴砂孔過流面積的滑套，從而實(shí)現(xiàn)緊急堵水，調(diào)產(chǎn)配產(chǎn)的要求。其降低了作業(yè)成本，縮短了作業(yè)時(shí)間，避免了國(guó)外水平井專用的投球開啟滑套實(shí)施成本過高的不足。
文檔編號(hào)E21B43/26GK202914064SQ201220613308
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者袁新, 沈晶鑫, 詹保平 申請(qǐng)人:西安鼎盛石油科技有限責(zé)任公司