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射孔/壓裂/封隔一體化裝置及其多級壓裂工藝管柱的制作方法

文檔序號:12704631閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種射孔/壓裂/封隔一體化裝置,其特征在于,包括外筒(310)和螺紋連接在所述外筒(310)底端內壁上的中心管(315);

在所述外筒(310)內側自上而下設置有依次連接的上爪簧球座(302)、內筒(303)和下爪簧球座(306),且三者通過沿圓周方向設置在所述內筒(303)和所述外筒(310)上的多個第二剪切銷釘(305)固定在所述外筒(310)上;在設置有所述內筒(303)處的外筒(310)外壁上沿圓周方向開設有多個壓裂通道(318);所述內筒(303)外壁上加工有一環(huán)形凹槽,沿所述外筒(310)圓周方向設置的多個第一剪切銷釘(304)穿出所述外筒(310)側壁并位于所述環(huán)形凹槽的底部;

所述上爪簧球座(302)和下爪簧球座(306)均包括中心開設有通孔的本體,所述本體一端端部外壁上設有環(huán)形凸緣,且自同一端端面沿軸向開設有多道沿所述本體圓周方向均布的割縫,使所述上爪簧球座(302)上部形成有能夠收縮和釋放的多瓣爪結構,所述上爪簧球座(302)的環(huán)形凸緣位于頂部,所述下爪簧球座(306)的環(huán)形凸緣位于底部;在所述外筒(310)內壁上開設有一與所述上爪簧球座(302)的環(huán)形凸緣相適應的第一環(huán)形凹槽,所述上爪簧球座(302)的環(huán)形凸緣設置在所述第一環(huán)形凹槽內,使所述上爪簧球座(302)處于釋放狀態(tài),所述下爪簧球座(306)為收縮狀態(tài);

在所述外筒(310)內壁上還開設有與所述第一環(huán)形凹槽深度一致的第二環(huán)形凹槽,且所述第二環(huán)形凹槽頂部鄰近所述下爪簧球座(306)底部設置,使所述上爪簧球座(302)和所述下爪簧球座(306)下行后即分別變換為收縮狀態(tài)和釋放狀態(tài);所述第二環(huán)形凹槽的軸向長度與所述內筒(303)和所述下爪簧球座(306)的軸向長度相適應;

在所述外筒(310)內壁上且位于所述第二環(huán)形凹槽下方設置有內滑套(309),所述內滑套(309)通過沿圓周方向設置的多個第三剪切銷釘(307)固定在所述外筒(310)上;在所述外筒(310)的側壁上開設有多個沿圓周方向分布的噴嘴(308);在外筒(310)內壁上且位于所述噴嘴(308)下方開設有至少2條沿圓周方向均布的徑向盲孔,自所述外筒(310)底端沿軸向開設有與徑向盲孔數(shù)量一致且沿圓周方向均布的軸向盲孔,每條所述徑向盲孔與每條所述軸向盲孔分別一一對應并形成連通構成封隔器進液通道(311);所述中心管(315)外側套裝有膠筒(313);所述膠筒的頂面抵在所述外筒(310)的底面上。

2.根據(jù)權利要求1所述的射孔/壓裂/封隔一體化裝置,其特征在于,所述上爪簧球座(302)和所述下爪簧球座(306)在釋放狀態(tài)下的內徑均大于所述內滑套(309)的內徑;所述上爪簧球座(302)和所述下爪簧球座(306)在收縮狀態(tài)時內徑與所述內滑套(309)的內徑一致。

3.根據(jù)權利要求2所述的射孔/壓裂/封隔一體化裝置,其特征在于,所述外筒(310)頂端螺紋連接有上接頭(301);所述中心管(315)底端螺紋連接有下接頭(317)。

4.根據(jù)權利要求3所述的射孔/壓裂/封隔一體化裝置,其特征在于,所述膠筒(313)兩端外壁均向內凹陷形成有用于套裝第一膠筒保護套(312)和第二膠筒保護套(314)的環(huán)形臺階,使所述第一膠筒保護套(312)內側形成的環(huán)形凸臺的下端面和所述第二膠筒保護套(314)內側形成的環(huán)形凸臺的上端面分別壓配在所述膠筒(313)兩端外壁上的環(huán)形臺階的端面上。

5.根據(jù)權利要求4所述的射孔/壓裂/封隔一體化裝置,其特征在于,所述第二膠筒保護套(314)下側外壁向內凹陷形成有環(huán)形臺階,所述第二膠筒保護套(314)外側套裝有一滑動密封套(316)且所述滑動密封套(316)上側與所述第二膠筒保護套(314)螺紋連接固定,使所述滑動密封套(316)頂端抵在所述第二膠筒保護套(314)外壁的環(huán)形臺階下端面上;所述滑動密封套(316)下側內壁向內凹陷形成有環(huán)形臺階,所述滑動密封套(316)內側套裝并固定有一限位環(huán)(319),使所述限位環(huán)(319)頂端抵在所述滑動密封套(316)下側內壁的環(huán)形臺階的下端面上;所述下接頭(317)外壁下側向內凹陷形成有環(huán)形臺階且凹陷處的外徑與所述的限位環(huán)(319)的內徑相適應;所述下接頭外側套裝并固定有一背帽(320),所述背帽(320)頂端抵在所述滑動密封套(316)和所述限位環(huán)(319)的底面上。

6.一種采用如權利要求2~5中任一項所述的射孔/壓裂/封隔一體化裝置構成的多級壓裂工藝管柱,其特征在于,包括依次設置的多個射孔/壓裂/封隔一體化裝置(3)、噴砂滑套(4)、常開式水力噴射器(5)、單流閥(6)、篩管(7)和導向頭(8);各所述射孔/壓裂/封隔一體化裝置(3)、噴砂滑套(4)、水力噴射器(5)和單流閥(6)之間通過油管(1)相互連接。

7.根據(jù)權利要求6所述的多級壓裂工藝管柱,其特征在于,距離井口最近的所述射孔/壓裂/封隔一體化裝置(3)頂端通過多根依次連接的油管(1)延伸至井口處,在油管(1)之間還連接有一安全接頭(2)。

8.根據(jù)權利要求6所述的多級壓裂工藝管柱,其特征在于,每個所述射孔/壓裂/封隔一體化裝置中的所述上爪簧球座(302)和所述下爪簧球座(306)在相同狀態(tài)下的內徑一致;多個所述射孔/壓裂/封隔一體化裝置(3)中的上爪簧球座(302)和所述下爪簧球座(306)的內徑自鄰近井口處至靠近井底處依次減小,且每個所述射孔/壓裂/封隔一體化裝置(3)均配有兩個直徑一致的壓裂球。

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