本實(shí)用新型涉及油氣井完井作業(yè)；壓裂作業(yè)和固井井下工具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及多級(jí)連環(huán)剪切座封球裝置。

背景技術(shù)：

一百多年來(lái)，完井(well completion)是在石油開(kāi)采中，裸眼井鉆達(dá)設(shè)計(jì)井深后，使井底和油層以一定結(jié)構(gòu)連通起來(lái)的工藝，是鉆井工作最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，又是采油工程的開(kāi)端，與以后采油、注水及整個(gè)油氣田的開(kāi)發(fā)緊密相連。而油井完井質(zhì)量的好壞直接影響到油井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)壽命，甚至關(guān)系到整個(gè)油田能否得到合理的開(kāi)發(fā)。

在現(xiàn)代廣泛應(yīng)用的完井管柱上，為了有效分層開(kāi)采，提高產(chǎn)量，還要安裝滑套；原來(lái)的滑套需要下入鋼絲井下滑套開(kāi)關(guān)工具；或電纜井下滑套開(kāi)關(guān)工具；或連續(xù)油管井下滑套開(kāi)關(guān)工具進(jìn)行開(kāi)啟或關(guān)閉。

因此，滑套相關(guān)配套設(shè)備得以廣泛應(yīng)用，而井下滑套開(kāi)關(guān)工具就是開(kāi)關(guān)滑套過(guò)程中廣泛應(yīng)用的工具之一。

目前國(guó)內(nèi)外的井下滑套開(kāi)關(guān)工具主要有兩種形式：

第一種是通過(guò)鋼絲或電纜，下入鋼絲井下滑套開(kāi)關(guān)工具。該作業(yè)的弊端是需要鋼絲絞車(chē)和柴油機(jī)動(dòng)力單元，要有地面鋼絲防噴器；鋼絲防噴管；鋼絲防噴盒；高壓軟管，等等地面設(shè)備；還有井下滑套開(kāi)關(guān)工具；加重桿； 機(jī)械震擊器或液壓震擊器；萬(wàn)向節(jié)；鋼絲繩帽，增加了工作量。

第二種連續(xù)油管作業(yè)；下入連續(xù)油管井下液壓滑套開(kāi)關(guān)工具。該作業(yè)的弊端是需要連續(xù)油管；柴油機(jī)動(dòng)力單元，要有地面鵝頸動(dòng)力單元；連續(xù)油管防噴器；地面泵；高壓軟管，等等地面設(shè)備；還有井下滑套開(kāi)關(guān)工具；液壓脫手工具；液壓震擊器；加重桿；液壓加速器；單流閥；連續(xù)油管接頭；增加了工作量。在開(kāi)啟、關(guān)閉過(guò)程中，還要開(kāi)泵正循環(huán)，配合連續(xù)油管上提、下壓。

同時(shí)由于作業(yè)設(shè)備的提升能力限制和滑套開(kāi)啟的信號(hào)顯示要求，滑套開(kāi)啟和關(guān)閉有時(shí)會(huì)存在困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供多級(jí)連環(huán)剪切座封球裝置，一次投入，能夠開(kāi)啟多級(jí)滑套，且能保證井筒的油氣生產(chǎn)。

本實(shí)用新型提供的多級(jí)連環(huán)剪切座封球裝置，包括：上部空心座封球、空心傳壓連桿；中部空心座封球、空心傳壓連桿；下部座封球；以及一組剪切銷(xiāo)釘組成。；

上部的空心座封球包括空心座封球和空心傳壓連桿和銷(xiāo)釘孔，所述裝置都由可溶材料組成；

中部的空心座封球包括空心座封球和空心傳壓連桿和銷(xiāo)釘孔，所述裝置都由可溶金屬材料制成；

下部座封球的上端有銷(xiāo)釘孔，所述空心座封球的空心傳壓連桿與剪切銷(xiāo)釘配合連接；所述裝置都由可溶金屬材料制成；。

本實(shí)用新型下入油井或天然氣井時(shí)，全部滑套處于開(kāi)啟狀態(tài)。上部的空心座封球卡在第一滑套內(nèi)襯套的限位部，地面加壓，關(guān)閉第一滑套。

繼續(xù)加壓，剪切上部的空心座封球的空心傳壓連桿底部的銷(xiāo)釘。中部的空心座封球下行，卡在第二滑套內(nèi)襯套的限位部，地面加壓，關(guān)閉第二滑套。

繼續(xù)加壓，剪切中部的空心座封球的空心傳壓連桿底部的銷(xiāo)釘。下部座封球繼續(xù)下行，到達(dá)第三滑套內(nèi)襯套的限位部，地面加壓，關(guān)閉第三滑套。

進(jìn)一步地，所述多級(jí)連環(huán)剪切座封球采用可溶金屬制成。

多級(jí)連環(huán)剪切座封球在經(jīng)過(guò)2-10天，溶解在井液中，能最大程度地保證井筒的通徑，且不會(huì)存在殘留碎片，能有效保證油氣井的潔凈和通暢。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的一種多級(jí)連環(huán)剪切座封球裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、隨在井口投入，在油管內(nèi)落入滑套，在水平井段，由泵送完井液輔助送入滑套，一趟下入，作業(yè)一趟連續(xù)完成，節(jié)省了時(shí)間；

2、無(wú)需更換井下滑套開(kāi)關(guān)工具，不會(huì)對(duì)地層污染；

3、關(guān)閉滑套結(jié)束后，油管內(nèi)保持原通徑，方便了以后的修井作業(yè)。

4、無(wú)需額外的大量地面設(shè)備，節(jié)省了成本；

5、下入深度和油氣井流量均無(wú)限制。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地 介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型剛下入井前(也是下入第一滑套中)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中開(kāi)啟第一滑套后(留在第一滑套中)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型下入第二滑套時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型內(nèi)開(kāi)啟第二滑套后(留在第二滑套中)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型下入第三滑套后(留在第三滑套中)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的剪切銷(xiāo)釘(留在第一滑套中)，及液壓打開(kāi)第一滑套后，剪切銷(xiāo)釘被剪斷后，殘留在第一滑套中銷(xiāo)釘結(jié)構(gòu)示意圖

圖7為本實(shí)用新型的剪切銷(xiāo)釘(留在第二滑套中)；及液壓打開(kāi)第二滑套后，剪切銷(xiāo)釘被剪斷后，殘留在第二滑套中銷(xiāo)釘結(jié)構(gòu)示意圖

附圖標(biāo)記：

1-上部空心座封球； 2-中部空心座封球；

3-下部實(shí)心座封球； 4-上部剪切銷(xiāo)釘；

5-下部剪切銷(xiāo)釘；

11-上部空心傳壓連桿； 21-下部空心傳壓連桿

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

圖1為本實(shí)用新型剛下入井中多級(jí)連環(huán)剪切座封球時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中多級(jí)連環(huán)剪切座封球液壓打開(kāi)第一滑套后，剪切銷(xiāo)釘后(留在第一滑套中)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型中多級(jí)連環(huán)剪切 座封球下入第二滑套時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型多級(jí)連環(huán)剪切座封球液壓打開(kāi)第二滑套后，剪切銷(xiāo)釘后(留在第二滑套中)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型中內(nèi)多級(jí)連環(huán)剪切座封球下入第三滑套后(留在第三滑套中)的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種新型“多級(jí)連環(huán)剪切座封球”裝置，包括：上部空心座封球、上部空心傳壓連桿；中部空心座封球、中部空心傳壓連桿；下部實(shí)心座封球；以及一組剪切銷(xiāo)釘組成。

上部空心座封球1、空心傳壓連桿11的下端安裝有下接頭12，空心傳壓連桿11的下部側(cè)壁開(kāi)設(shè)有鏍紋孔13，所述鏍紋孔13與剪切銷(xiāo)釘4緊密配合；鏍紋孔13與中部空心座封球2、中部空心傳壓連桿21的上端安裝有上接頭22；中部空心傳壓連桿21的上部側(cè)壁開(kāi)設(shè)有鏍紋孔23，所述鏍紋孔13與剪切銷(xiāo)釘4緊密配合，共同連接上部空心座封球1、空心傳壓連桿11和中部空心座封球2、中部空心傳壓連桿21。

所述上部空心座封球1，與井下第一滑套滑套可緊密契合；地面加壓打開(kāi)井下第一滑套。

所述中部空心座封球2，與井下第二滑套滑套可緊密契合；地面加壓打開(kāi)井下第二滑套。

所述下部實(shí)心座封球3，與井下第三滑套滑套可緊密契合；地面加壓打開(kāi)井下第三滑套。

本實(shí)施例中，本實(shí)用新型下入油井或天然氣井時(shí)，上部空心座封球1卡在第一滑套內(nèi)襯套中，開(kāi)啟第一滑套的循環(huán)孔，保證本實(shí)用新型最初下入油井或天然氣井時(shí)，第一滑套的循環(huán)孔處于封堵?tīng)顟B(tài)。繼續(xù)加壓，剪切斷上部剪切銷(xiāo)釘4后，中部空心座封球和下部實(shí)心座封球繼續(xù)下入第二滑套中。中部空心座封球2卡在第二滑套內(nèi)襯套中，繼續(xù)加壓，開(kāi)啟第二 滑套的循環(huán)孔，保證本實(shí)用新型最初下入油井或天然氣井時(shí)，第二滑套的循環(huán)孔處于封堵?tīng)顟B(tài)。

繼續(xù)加壓，剪切斷下部剪切銷(xiāo)釘5后，下部實(shí)心座封球3繼續(xù)下入第三滑套中。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的一種新型打開(kāi)井下滑套裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、地面投入；連續(xù)完成，節(jié)省了時(shí)間；

2、無(wú)需鋼絲地面設(shè)備、無(wú)需鋼絲井下工具；無(wú)需鋼絲井下作業(yè)，不會(huì)對(duì)地層污染；

3、無(wú)需電纜地面設(shè)備、無(wú)需電纜井下工具；無(wú)需電纜井下作業(yè)，不會(huì)對(duì)地層污染；

4、無(wú)需連續(xù)油管地面設(shè)備、無(wú)需連續(xù)油管井下工具；無(wú)需連續(xù)油管井下作業(yè)，不會(huì)對(duì)地層污染；

5、無(wú)需液壓控制管線的地面控制柜；無(wú)需油管外液壓控制管線作業(yè)；

6、作業(yè)結(jié)束后，油管內(nèi)保持全通徑，方便了以后的修井作業(yè)，節(jié)省了成本；

7、下入數(shù)量、下入深度還可繼續(xù)調(diào)整，增加級(jí)數(shù)。

8、所述多級(jí)連環(huán)剪切座封球采用可溶金屬制成(剪切銷(xiāo)釘除外)。

9、多級(jí)連環(huán)剪切座封球1，2，3在經(jīng)過(guò)2-15天，溶解在井液中，能最大程度地保證井筒的全通徑，通徑保持與外套管的通徑一致，且不會(huì)存在殘留碎片，能有效保證油氣井的潔凈和通暢。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

本實(shí)施例中，多級(jí)連環(huán)剪切座封球從地面投入；上部空心座封球、上部空心傳壓連桿卡住第一滑套的內(nèi)襯套；地面加壓；向下打開(kāi)第一滑套。地面繼續(xù)加壓(升高地面壓力)；直到剪切銷(xiāo)釘4被剪切斷；釋放圖3部分的中部空心球座2；圖2部分的上部空心座封球1、上部空心傳壓連桿11及剪切斷的部分剪切銷(xiāo)釘41留在上部空心傳壓連桿11的螺紋孔13中。

中部空心球座2及下部實(shí)心座封球3；繼續(xù)下行；中部空心球座2卡住第二滑套的內(nèi)襯套；地面加壓；向下打開(kāi)第二滑套。地面繼續(xù)加壓(升高地面壓力)；直到剪切銷(xiāo)釘5被剪切斷；釋放圖5的下部實(shí)心座封球3；圖3部分的中部空心座封球2、中部空心傳壓連桿21及剪切斷的部分剪切銷(xiāo)釘51留在中部空心傳壓連桿21的螺紋孔25中。

下部實(shí)心座封球3；繼續(xù)下行；卡住第三滑套的內(nèi)襯套；地面加壓；向下打開(kāi)第二滑套。

達(dá)到打開(kāi)第一滑套、第二滑套、第三滑套，開(kāi)啟三個(gè)不同的油藏；或三個(gè)不同的氣層或水層的生產(chǎn)或壓裂作業(yè)的目的；壓裂作業(yè)結(jié)束的2-10天后，全部溶解在井液中，地層油氣流入滑套。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。