一種油氣井壓裂酸化工藝管柱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，解決現(xiàn)有的工藝管柱在井內(nèi)難以順利取出的問題。該工藝管柱，包括依次排列并均設(shè)有滑套芯子的第一級(jí)分層滑套、第二級(jí)分層滑套……第N級(jí)分層滑套，其中，N不小于2，并且相鄰的兩級(jí)分層滑套之間均設(shè)有封隔器，還包括用于使管柱分段的額載開關(guān)；所述額載開關(guān)包括與封隔器連接的上接頭，與下一級(jí)分層滑套連接的下接頭，以及與上接頭連接的限位機(jī)構(gòu)；所述限位機(jī)構(gòu)與下接頭可拆卸連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，操作便捷，省時(shí)省力，效率高，成本低，可以使井內(nèi)工藝管柱在施工完畢后順利取出。
【專利說明】一種油氣井壓裂酸化工藝管柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種油氣井井下工藝管柱，具體地說，是涉及一種油氣井壓裂酸化工藝管柱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開發(fā)的深入，地層越來越復(fù)雜，層間差異大，壓裂、酸化分層的數(shù)量也逐漸增多，分層措施工藝管柱也變得越來越復(fù)雜。由于工藝管柱的復(fù)雜性，管柱后期的取出會(huì)隨著砂埋或封隔器殘余變形等諸多因素的影響而變得越來越困難，尤其在大斜度井和水平井方面，這種問題更加突出。
[0003]常規(guī)的工藝管柱通常采用分層滑套加封隔器、球座的結(jié)構(gòu)形式，該種方式由于采用的球座為整體結(jié)構(gòu)，不可拆分，因而功能單一，其與分層滑套的配合僅僅只是起到了分層施工的作用，在后期工藝管柱的取出過程中并沒有起到幫助和促進(jìn)的作用。當(dāng)需要取出管柱時(shí)，需將管柱中的所有附帶工具全部松動(dòng)，然后再利用相當(dāng)大的上提力來將工藝管柱一次性取出，操作風(fēng)險(xiǎn)高、難度大。而且，若是管柱過長(zhǎng)，在取出過程中還會(huì)容易出現(xiàn)阻卡現(xiàn)象，而遇到這種情況時(shí)，就需要多方面調(diào)整，先使管柱及其附帶工具全部松動(dòng)，然后再施加更大的上提力來取出管柱，這不僅耗時(shí)耗力，而且取出效果不佳。因此，現(xiàn)有的取出方式很難使工藝管柱在井內(nèi)順利取出。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，主要解決現(xiàn)有的工藝管柱在井內(nèi)難以順利取出的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，包括依次排列并均設(shè)有滑套芯子的第一級(jí)分層滑套、第二級(jí)分層滑套……第N級(jí)分層滑套，其中，N不小于2，并且相鄰的兩級(jí)分層滑套之間均設(shè)有封隔器，還包括用于使管柱分段的額載開關(guān)；所述額載開關(guān)包括與上一級(jí)封隔器連接的上接頭，與下一級(jí)分層滑套連接的下接頭，以及與上接頭連接的限位機(jī)構(gòu)；所述限位機(jī)構(gòu)與下接頭可拆卸連接。
[0007]具體地說,所述限位機(jī)構(gòu)包括與上接頭連接的連接套,外壁與該連接套活動(dòng)連接、且用于滑套芯子落入其中的中心管，以及一端連接于連接套、另一端在中心管外壁支撐下卡緊下接頭的彈爪；所述下接頭與連接套可拆卸連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述下接頭通過剪切銷釘與連接套連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述剪切銷釘?shù)募羟辛Υ笮?~50T。
[0010]基于上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型還提供了該油氣井壓裂酸化工藝管柱的取出方法，包括以下步驟:
[0011](1)施工時(shí)，打開上一級(jí)分層滑套，使其中的滑套芯子落入到中心管內(nèi)部并向下接頭與下一級(jí)分層滑套連接的方向移動(dòng)，使彈爪失去中心管支撐而向內(nèi)收縮并初步松開下接頭;
[0012](2)上提管柱，向上接頭施加不小于剪切銷釘剪切力的上提力，拉斷剪切銷釘，同時(shí)彈爪在上接頭和連接套帶動(dòng)下繼續(xù)向內(nèi)收縮并完全松開下接頭，使得下接頭與連接套分離；
[0013](3)依次循環(huán)步驟(I )、(2)，直至工藝管柱的所有分層滑套全部取出。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015](I)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,成本低廉,使用方便。
[0016](2)本實(shí)用新型采用 申請(qǐng)人:自行設(shè)計(jì)的額載開關(guān)來代替常規(guī)球座，其不僅可以配合分層滑套實(shí)現(xiàn)分層施工，而且利用其可拆分的特性，使得工藝管柱可以分成多段的形式一一取出，從而大幅降低了工藝管柱的取出難度，確保工藝管柱在井內(nèi)能夠順利取出，并且本實(shí)用新型的取出方式無需將管柱中的所有附帶工具全部松動(dòng)后再取出管柱，因而操作步驟非常簡(jiǎn)潔，效率相當(dāng)高。
[0017](3)本實(shí)用新型采用限位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相鄰兩級(jí)分層滑套的分離，其利用剪切銷釘連接下接頭，并巧妙地利用了滑套芯子落入前、后的結(jié)構(gòu)和壓力變化，實(shí)現(xiàn)彈爪對(duì)下接頭的松緊，在卡緊下接頭時(shí)可以與球座一樣，確保分層施工的順利開展，而在松開時(shí)，則可以減小管柱取出的負(fù)荷力，本實(shí)用新型無論是對(duì)下接頭卡緊或松開，其均能保證抗壓強(qiáng)度不變，并且本實(shí)用新型可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件選用相應(yīng)剪切力的剪切銷釘，從而最大程度上滿足上提負(fù)荷的要求，并使工藝管柱能夠在井內(nèi)順利取出。
[0018](4)本實(shí)用新型在對(duì)井內(nèi)工藝管柱施加上提負(fù)荷時(shí)，若整個(gè)工藝管柱比較松動(dòng)，無阻卡現(xiàn)象，則管柱可以一次性全部取出，若使用井口所能提供的最大上提負(fù)荷后，管柱仍未出現(xiàn)松動(dòng)跡象，不能一次性全部取出，則可以將額載開關(guān)中的下接頭與其上的部分分開，由于分開后，下接頭上部分的管柱相對(duì)變短，因而取出的可能性也被大幅提高，幾乎不存在任何取出困難；待上部管柱取出后，再?gòu)男孪氯氪驌乒ぞ?，將與下接頭連接的管柱部分取出，依次重復(fù)，直至將井內(nèi)管柱全部取出，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)不能解決的問題，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)的效果，因此，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和進(jìn)步。
[0019](5)本實(shí)用新型實(shí)用性強(qiáng)、制造方便，在油氣井方面具有廣泛的應(yīng)用前景，因此，本實(shí)用新型具有很高的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為額載開關(guān)的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0022]圖3為滑套芯子落入額載開關(guān)后的示意圖。
[0023]圖4為額載開關(guān)分離出下接頭后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為:
[0025]1-分層滑套，2-滑套芯子，3-封隔器，4-額載開關(guān)，5-上接頭，6-中心管，7-彈爪，
8-連接套，9-下接頭，10-剪切銷釘。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0027]如圖1、2所示，本實(shí)用新型包括依次連接的分層滑套1、封隔器3以及額載開關(guān)4。所述分層滑套I至少為兩個(gè)，按第一級(jí)、第二級(jí)……第N級(jí)依次排列，而相應(yīng)地，封隔器3和額載開關(guān)4也至少為兩個(gè)，并且上一級(jí)的額載開關(guān)4與下一級(jí)的分層滑套I連接，依次類推，所有的分層滑套通過封隔器和額載開關(guān)連接在一起，構(gòu)成工藝管柱。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)一樣，所述分層滑套I內(nèi)設(shè)有滑套芯子2?，F(xiàn)有情況是分層滑套I中的滑套芯子2在施工時(shí)會(huì)經(jīng)封隔器3落入到球座中，而本實(shí)用新型中的滑套芯子2在施工時(shí)則經(jīng)封隔器3落入到額載開關(guān)4中。額載開關(guān)4用于使工藝管柱斷開，以便于工藝管柱的取出，具體地說，該額載開關(guān)4包括與封隔器3連接的上接頭5，與分層滑套I連接的下接頭9，以及連接在上接頭5與下接頭9之間的限位機(jī)構(gòu)。所述限位機(jī)構(gòu)用于上一級(jí)分層滑套的滑套芯子2落入，并在滑套芯子2落入后通過對(duì)上接頭5施加上提力來使下接頭9脫出，從而使得兩級(jí)分層滑套脫離，并逐步取出，該限位機(jī)構(gòu)包括與上接頭5連接的連接套8，外壁與該連接套8活動(dòng)連接、且用于滑套芯子2落入其中的中心管6，以及一端連接于連接套8、另一端在中心管外壁支撐下卡緊下接頭9的彈爪7 ;所述下接頭9與連接套8通過剪切銷釘10連接。下接頭9最后的成功分離除了彈爪7對(duì)其松開外，還需要由剪切銷釘10的剪切力來決定，對(duì)上接頭5施加的上提力需要不小于剪切銷釘10的剪切力，如此方可成功分離下接頭9。按照現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際條件，作為優(yōu)選，本實(shí)施例中，所述剪切銷釘10的剪切力大小為5~50T，并且額載開關(guān)4和球座一樣，在滑套芯子2落入之前，其連接力的大小不低于 40T。
[0029]本實(shí)用新型的 實(shí)現(xiàn)過程如下:
[0030]施工時(shí)，打開第一級(jí)分層滑套，其中的滑套芯子2會(huì)落入到中心管6中封堵中心管6內(nèi)部，如圖3所示，此時(shí)，在滑套芯子2壓力作用下，中心管6會(huì)向下接頭9與下一級(jí)分層滑套連接的方向移動(dòng)，從而導(dǎo)致彈爪7卡緊下接頭9的一端失去支撐，然后留出向內(nèi)收縮的空間，并初步松開下接頭9，此時(shí)，依靠剪切銷釘10的連接，下接頭9依然沒有脫離。接著，上提管柱，對(duì)上接頭5施加不小于剪切銷釘10剪切力的上提力，使得彈爪7在上接頭5和連接套8帶動(dòng)下繼續(xù)向內(nèi)收縮并完全松開下接頭9，同時(shí)剪切銷釘10被拉斷，從而致使下接頭9脫離，然后將第一級(jí)額載開關(guān)上部管柱部分取出，額載開關(guān)4分離出下接頭9后的結(jié)構(gòu)如圖4所示。第一級(jí)額載開關(guān)上部管柱部分取出后，下入打撈工具，然后再以同樣的方式依次將第二級(jí)分層滑套、第三級(jí)分層滑套……第N級(jí)分層滑套一一取出。
[0031]本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述實(shí)施例并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)后，可以毫無疑義地知曉本實(shí)用新型完整的技術(shù)方案。而值得說明的是，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型較佳的一種實(shí)現(xiàn)方式，不應(yīng)當(dāng)用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，但凡在本實(shí)用新型的主體設(shè)計(jì)思想和精神下所作出的任何毫無實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)和潤(rùn)色，或是進(jìn)行等同置換，其所解決的技術(shù)問題實(shí)質(zhì)上與本實(shí)用新型一致的，也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，包括依次排列并均設(shè)有滑套芯子(2)的第一級(jí)分層滑套、第二級(jí)分層滑套……第N級(jí)分層滑套，其中，N不小于2，并且相鄰的兩級(jí)分層滑套之間均設(shè)有封隔器(3)，其特征在于，還包括用于使管柱分段的額載開關(guān)(4);所述額載開關(guān)(4)包括與上一級(jí)封隔器連接的上接頭(5)，與下一級(jí)分層滑套連接的下接頭(9)，以及與上接頭(5 )連接的限位機(jī)構(gòu)；所述限位機(jī)構(gòu)與下接頭(9 )可拆卸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，其特征在于，所述限位機(jī)構(gòu)包括與上接頭(5)連接的連接套(8)，外壁與該連接套(8)活動(dòng)連接、且用于滑套芯子(2)落入其中的中心管(6)，以及一端連接于連接套(8)、另一端在中心管外壁支撐下卡緊下接頭(9)的彈爪(7);所述下接頭(9)與連接套(8)可拆卸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，其特征在于，所述下接頭(9)通過剪切銷釘(10)與連接套(8)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，其特征在于，所述剪切銷釘(10)的剪切力大小為5~50T。
【文檔編號(hào)】E21B23/00GK203685152SQ201420000944
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】何偉, 卿顯君, 易建國(guó) 申請(qǐng)人:四川省威爾敦化工有限公司