砂工具29等組成。如圖4所示，所述開關(guān)器27包括至上而下依次連接的上接頭30、中心管33、下接頭41，在中心管33上依次套裝有壓力開啟機(jī)構(gòu)、鎖塊36、變徑機(jī)構(gòu)，所述壓力開啟機(jī)構(gòu)可以沿中心管33軸向滑移，所述鎖塊36固定設(shè)置在中心管33上，所述壓力開啟機(jī)構(gòu)通過銷釘37與鎖塊36相連，所述壓力開啟機(jī)構(gòu)的下端套裝在變徑機(jī)構(gòu)的上端，從而將變徑機(jī)構(gòu)鎖定。
[0032]其中，所述壓力開啟機(jī)構(gòu)包括套裝在中心管33外的上外套31、與上外套相連的扶正套35、在中心管33上開設(shè)的進(jìn)液孔34，其中，上外套31可以沿上接頭30的外壁軸向滑移，在上外套31與中心管33之間的環(huán)形空間套設(shè)有回位彈簧32，回位彈簧的下端與扶正套35的上端接觸，用于壓力開啟機(jī)構(gòu)的回位。所述進(jìn)液孔34與扶正套35的內(nèi)壁相連通，在進(jìn)液孔34的兩側(cè)均設(shè)置有密封圈，所述扶正套35的下端通過銷釘37固定設(shè)置在鎖塊36上。
[0033]所述變徑機(jī)構(gòu)包括沿中心管周向設(shè)置的若干鍵塊38，鍵塊38的兩端均為錐形，所述鍵塊38內(nèi)設(shè)置有弓簧39，通過扶正套套裝在鍵塊38的一端錐形部，從而將鍵塊38按壓固定，鍵塊38的另一端配置鎖套40，鎖套40通過銷釘固定在下接頭41上。
[0034]本實(shí)施例中，為了能順利啟動(dòng)壓力開啟機(jī)構(gòu)，在中心管上位于進(jìn)液孔的下方設(shè)置有內(nèi)徑變小的錐面，方面投球憋壓開啟壓力開啟機(jī)構(gòu)。
[0035]本發(fā)明管柱按施工設(shè)計(jì)下入到位后，投球坐封插管封隔器43以及封隔器44、46、48,50,52等，然后連接好回接油管42，并依次投球逐級(jí)打開可取芯投球壓裂滑套45、47、49,51等進(jìn)行各段加砂壓裂施工。在壓裂時(shí)，投入堵球從管柱趾端依次打開各級(jí)可取芯投球壓裂滑套進(jìn)行壓裂施工。當(dāng)堵球8到達(dá)球座9后，從油管憋壓至設(shè)定壓力時(shí)，剪環(huán)2被剪切，外芯4、球座9、彈性鎖指10、內(nèi)支撐筒11、解鎖銷釘12、連接頭13向下移動(dòng)，當(dāng)外芯4上的噴砂口與噴砂接頭6的噴砂口對(duì)齊時(shí)(也即外支撐筒17移動(dòng)至限位臺(tái)階處時(shí))，滑套被完全打開，壓裂液即可從管柱內(nèi)進(jìn)入地層。
[0036]壓裂施工完成后，下入連續(xù)油管取芯管串，當(dāng)連續(xù)油管取芯管串到達(dá)可取芯投球壓裂滑套設(shè)計(jì)位置時(shí)，通過震擊器22向連續(xù)油管取芯管串內(nèi)施加10?20kN的力，連續(xù)油管取芯管串的撈取部與內(nèi)芯組件的球座的鋸齒內(nèi)螺母相嚙合，上提管串帶動(dòng)球座9向上移動(dòng)。通過震擊器22產(chǎn)生上擊力，當(dāng)上擊力達(dá)到40?50kN時(shí)，解鎖銷釘12被剪切后，繼續(xù)上提連續(xù)油管取芯管串一定距離，彈性鎖指10在失去球座9的支撐后鎖指內(nèi)收，彈性鎖指10與外芯4無接觸后，可繼續(xù)上提連續(xù)油管取芯管串，取出球座9、堵球8、彈性鎖指10、支撐筒
11、解鎖銷釘12、連接頭13等部件，滑套內(nèi)通徑擴(kuò)大至全通徑(與外芯4通徑一致)；也可根據(jù)情況，繼續(xù)下放連續(xù)油管取芯管串推動(dòng)堵球8、球座9、彈性鎖指10、支撐筒11、解鎖銷釘
12、連接頭13至下一級(jí)滑套的球座9處，開泵沖砂并緩慢下放管柱，向連續(xù)油管取芯管串施加10?20kN的力后，連接頭13與下一級(jí)滑套的球座9上端的鋸齒嚙合，然后上提管柱，通過震擊器22產(chǎn)生的上擊力使滑套的內(nèi)芯解鎖，重復(fù)上述步驟，直至所有滑套內(nèi)芯實(shí)現(xiàn)解鎖和對(duì)接，最后通過上提連續(xù)油管取芯管串將所有滑套內(nèi)芯帶出，完成一趟管柱取出所有可取芯投球壓裂滑套的內(nèi)芯，管柱內(nèi)通徑得以恢復(fù)。
[0037]完成連續(xù)油管取芯施工后，根據(jù)后期生產(chǎn)情況及需要，下入連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串對(duì)可取芯投球壓裂滑套進(jìn)行重復(fù)開關(guān)操作。當(dāng)連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串的開關(guān)器27下至可取芯投球壓裂滑套設(shè)計(jì)位置時(shí)，開泵沖砂，同時(shí)緩慢下放管柱，直至開關(guān)器27下過可取芯投球壓裂滑套的卡槽15后提高沖洗排量，當(dāng)液壓力通過進(jìn)液孔34后推動(dòng)上外套31和扶正套35向上接頭方向滑移，扶正套35在滑移的過程中，鍵塊38失去束縛力，在弓簧39的彈力作用下，鍵塊38徑向伸出并使鍵塊38卡裝在滑套的卡槽15上，(當(dāng)液壓力不足以推動(dòng)壓力開啟機(jī)構(gòu)移動(dòng)時(shí)，可投球投球憋壓使鍵塊38伸出)，并緩慢上提管柱，并觀察管柱懸重變化，判斷開關(guān)器的鍵塊是否撈住可取芯投球壓裂滑套外芯4上端卡槽，懸重增加說明已撈住外芯4，繼續(xù)上提管柱，滑套關(guān)閉后懸重將會(huì)瞬間減小，繼續(xù)上提連續(xù)油管開關(guān)管串懸重?zé)o明顯變化，直至將連續(xù)油管取出井口(或未見負(fù)荷變化，上提管柱順利)；如未撈住，則重新將下放連續(xù)油管，將開關(guān)器下過取芯投球壓裂滑套實(shí)際位置，并緩慢上提管柱，根據(jù)負(fù)荷變化確認(rèn)是否撈住。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，它包括回接插管、插管封隔器、多個(gè)封隔器、多級(jí)可取芯投球壓裂滑套、定壓滑套、坐封球座以及單流閥和引鞋，所述可取芯投球壓裂滑套包括從上至下依次連接的上接頭、外套筒、噴砂接頭、下接頭，其特征在于，在外套筒內(nèi)套設(shè)有外芯，所述外芯通過剪切部件固定設(shè)置在外套筒上，在外芯上設(shè)置有壓裂通道，夕卜芯的下端內(nèi)套設(shè)內(nèi)芯組件，內(nèi)芯組件通過鎖緊裝置與外芯相連，所述內(nèi)芯組件包括球座，在球座上端設(shè)置有連接部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，其特征在于，所述連接部為設(shè)置在球座上端的鋸齒內(nèi)螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，其特征在于，所述內(nèi)芯組件還包括與球座下端固定連接的連接頭，所述連接頭用于取下一級(jí)可取芯投球壓裂滑套的內(nèi)芯組件，所述連接頭的下端與球座上端的連接部相配設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，其特征在于，對(duì)應(yīng)球座上端的連接部設(shè)置有可與其相配接的連續(xù)油管取芯管串，所述連續(xù)油管取芯管串上對(duì)應(yīng)連接部設(shè)置有撈取爪，在撈取爪的外周設(shè)置有鋸齒外螺紋，在撈取爪沿圓周方向設(shè)置有方便撈取爪發(fā)生徑向內(nèi)縮形變的割縫，割縫中硫化填充彈性橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，其特征在于，所述鎖緊裝置包括彈性鎖指，在所述彈性鎖指的上外端設(shè)置有限位凸臺(tái)，在外芯的下端內(nèi)壁上設(shè)置有卡裝彈性鎖指限位凸臺(tái)的溝槽，在內(nèi)芯組件上對(duì)應(yīng)彈性鎖指設(shè)置有允許彈性鎖指在徑向產(chǎn)生內(nèi)縮形變的容納空間，所述彈性鎖指的下端通過解鎖銷釘固定設(shè)置在內(nèi)芯組件上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，其特征在于，在外芯的下端連接有外支撐筒，在下接頭的下端設(shè)置有用于阻止外支撐筒向下運(yùn)動(dòng)的限位臺(tái)階。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，其特征在于，在外芯的上端設(shè)置有環(huán)形卡槽與連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串上設(shè)置的開關(guān)器相配設(shè)，所述連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串用于對(duì)可取芯投球壓裂滑套進(jìn)行重復(fù)開關(guān)操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，其特征在于，所述連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串包括開關(guān)器，所述開關(guān)器包括至上而下依次連接的上接頭、中心管、下接頭，在中心管上依次套裝有壓力開啟機(jī)構(gòu)、鎖塊、變徑機(jī)構(gòu)，所述壓力開啟機(jī)構(gòu)可以沿中心管軸向滑移，所述鎖塊固定設(shè)置在中心管上，所述壓力開啟機(jī)構(gòu)通過銷釘與鎖塊相連，所述壓力開啟機(jī)構(gòu)的下端套裝在變徑機(jī)構(gòu)的上端，從而將變徑機(jī)構(gòu)鎖定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，其特征在于，壓力開啟機(jī)構(gòu)包括套裝在中心管外的上外套、與上外套相連的扶正套、在中心管上開設(shè)的進(jìn)液孔，上外套可以沿上接頭的外壁軸向滑移，在上外套與中心管之間的環(huán)形空間套設(shè)有回位彈簧，回位彈簧的下端與扶正套的上端接觸，用于壓力開啟機(jī)構(gòu)的回位，所述進(jìn)液孔與扶正套的內(nèi)壁相連通，在進(jìn)液孔的兩側(cè)均設(shè)置有密封圈，所述扶正套的下端通過銷釘固定設(shè)置在鎖塊上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，其特征在于，所述變徑機(jī)構(gòu)包括沿中心管周向設(shè)置的若干鍵塊，鍵塊的兩端均為錐形，所述鍵塊內(nèi)設(shè)置有弓簧，壓力開啟機(jī)構(gòu)的扶正套套裝在鍵塊的一端錐形部，從而將鍵塊按壓固定，鍵塊的另一端配置鎖套，鎖套通過銷釘固定在下接頭上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水平井可取芯滑套多級(jí)壓裂完井管柱，它包括回接插管、插管封隔器、多個(gè)封隔器、多級(jí)可取芯投球壓裂滑套、定壓滑套、坐封球座以及單流閥和引鞋，所述可取芯投球壓裂滑套包括從上至下依次連接的上接頭、外套筒、噴砂接頭、下接頭，在外套筒內(nèi)套設(shè)有外芯，在外芯上設(shè)置有壓裂通道，外芯的下端內(nèi)套設(shè)內(nèi)芯組件，內(nèi)芯組件通過鎖緊裝置與外芯相連，所述內(nèi)芯組件包括球座，在球座上端設(shè)置有與取芯管串配接的連接部，所述連續(xù)油管取芯管串上對(duì)應(yīng)連接部設(shè)置有撈取爪。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)管柱全通徑，為后期生產(chǎn)、測(cè)試以及重復(fù)改造提供較大通道。取芯后，如果水平段某一段出水，可將可取芯滑套的外芯關(guān)閉，為水平井控水提供條件。
【IPC分類】E21B43-26, E21B34-14
【公開號(hào)】CN104695929
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510092718
【發(fā)明人】劉軍, 徐興權(quán), 姜建平, 石玉民, 李斌, 費(fèi)成俊
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司江漢油田分公司采油工藝研究院
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月2日