專利名稱：分段壓裂專用滑套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鉆井管具領(lǐng)域中的一種適用于石油鉆井完井的水平井裸眼分段壓裂專用滑套。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的壓裂滑套包括滑套外筒與滑套外筒內(nèi)的滑套芯之間為滑動配合，配合面有剪切銷釘和密封件，滑套外筒兩端帶有上、下接頭，滑套外筒壁上分布有多個圓形出液口，滑套芯上端面設(shè)有球座。其應(yīng)用分段壓裂時，往往由于施工中排液量大、且壓裂液中混雜著支撐劑硬顆粒等，對壓裂滑套的坐封面進(jìn)行反復(fù)沖刷。一旦坐封面被沖蝕變形，或者滑套結(jié)構(gòu)強度不夠，啟動滑套的鋼球在高壓差作用下使滑套芯變形，投球后可能無法形成有效密封，以至于打不開滑套，造成整個施工失敗。另外，傳統(tǒng)的壓裂滑套的外部排液口為圓孔狀，排液通道狹窄，排液口設(shè)置少了，在排液量增大時極有可能造成液流不通暢，內(nèi)外壓差增大，排砂不均勻，排液口沖蝕厲害或部分堵塞的現(xiàn)象，造成壓裂不均勻等；而排液口設(shè)置多則又會降低滑套外筒強度。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種坐封穩(wěn)定且耐壓裂液沖蝕，壓裂時排液均勻，提高壓裂質(zhì)量的分段壓裂專用滑套。
其技術(shù)方案是滑套外筒與滑套外筒內(nèi)的滑套芯之間為滑動配合，配合面有剪切銷釘和密封件，滑套外筒兩端帶有上、下接頭，滑套外筒壁上均勻分布有2-8個出液口，滑套芯上端面設(shè)有球座，滑套芯的球座為為倒角錐面，上接頭螺紋扣下方設(shè)有與球座倒角錐面同錐面的倒角錐面。
滑套外筒的倒角錐面上邊緣延伸至上接頭內(nèi)螺紋的下邊緣，出液口為長方形，其兩端呈弧形。球座和滑套外筒的倒角錐面表面帶有致密層。
本實用新型采用了滑套外筒與球座一致的長倒角錐面，且錐面上邊沿與上接頭內(nèi)螺紋底部相連，減小了錐面與滑套圓筒內(nèi)壁的夾角，使流通通道緩慢變窄，有效降低了壓裂液流經(jīng)過該夾角處時的沖擊力，從而降低了對倒角錐面的沖蝕。同時由于倒角錐面較長，沖蝕主要集中在錐面上部與接頭內(nèi)壁的夾角處，從而有效保護(hù)了錐面底部投球坐封段。另外， 由于倒角錐面較長，通道內(nèi)徑變化緩慢，壓裂時錐面在高壓下擴(kuò)張卡死鋼球，即使滑套芯因承壓過大而發(fā)生變形，鋼球仍能保持與錐面的密封，坐封穩(wěn)定。
為進(jìn)一步解決壓裂液沖蝕問題，用于坐封的倒角錐面和滑套芯均采用鑄鐵材料， 并且通過熱處理技術(shù)在其表面形成致密層，有效提高工具表面的耐沖蝕能力。并且致密層在鉆頭鉆磨下易破碎，便于進(jìn)行后期作業(yè)。
另外為了使壓裂滑套排液孔排液均勻和排液量大，通過改進(jìn)出液口的形狀，降低了出液口邊緣與滑套壁遠(yuǎn)離出液口處的排液壓差，提高排液均勻性。
因此，本實用新型具有坐封穩(wěn)定、耐壓裂液沖蝕；剪切銷釘易打開，便于進(jìn)行后期作業(yè)壓裂；排液均勻，出液口內(nèi)外壓差低等優(yōu)點。

圖1為水平井分段壓裂用壓裂滑套的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中上接頭1滑套外筒2滑套芯和滑套外筒的倒角錐面3上密封件4剪切銷釘5中密封件6掏空槽7出液口 8滑套芯9下密封件10下接頭11。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的描述。
圖1為本實用新型涉及的壓裂滑套，包括上接頭1、滑套外筒2、滑套芯倒角錐面 3、上密封件4、剪切銷釘5、中密封件6、掏空槽7、出液口 8、滑套芯9、下密封件10和下接頭 11。圓筒型的滑套外筒2中段平均分布有6個兩頭半圓形、中間兩邊平行的長條通孔出液口 8，規(guī)格為16mmX80mm。出液口 8的數(shù)量可以調(diào)整，只要位置分布關(guān)于中心對稱即可，同時規(guī)格也需進(jìn)行相應(yīng)改變。出液口 8靠近滑套外筒2內(nèi)壁一端對應(yīng)位置為掏空槽7，掏空槽 7的規(guī)格大于出液口 8。在滑套外筒2上端內(nèi)腔加工有上接頭1，下端外表面加工有下接頭 11?；仔?套在滑套外筒2內(nèi)，與滑套外筒2之間為滑動配合?；仔?上端加工有滑套芯倒角錐面3。滑套芯9通過銷釘5與滑套外筒2固定，密封住掏空槽7和出液口 8，滑套芯倒角錐面3的上邊緣與上接頭11下端相接。銷釘5上部有上密封件4，下部有中密封件6，滑套芯9與滑套外筒2在出液口 8下部有下密封件10，密封件均為ο型密封圈。
分段壓裂前下入壓裂管柱，包括該壓裂滑套，兩端各連有一個封隔器，通過上接頭 1、下接頭11與兩端封隔器相連。壓裂前，滑套芯9通過銷釘5固定密封在住出液口 8的位置，流體通過壓裂滑套流至井底并循環(huán)到井口。加壓到設(shè)定壓力后，封隔器脹封，封住壓裂滑套兩端與井壁之間環(huán)空。開始壓裂時投入鋼球，鋼球在壓裂液推動下滾坐到滑套芯9上， 與滑套芯倒角錐面3形成密封，由于倒角錐面較長，通道內(nèi)徑變化緩慢，壓裂時錐面在高壓下擴(kuò)張卡死鋼球，即使滑套芯因承壓過大而發(fā)生變形，鋼球仍能保持與錐面的密封，坐封穩(wěn)定。當(dāng)滑套芯9內(nèi)、外壓差達(dá)到剪切銷釘5的剪斷壓力時，剪斷剪切銷釘5，鋼球與滑套芯9 向井底方向移動，露出出液口 8，并封死壓裂滑套底端，壓裂液通過出液口 8進(jìn)入滑套與井壁之間的環(huán)空，開始壓裂。
權(quán)利要求1.一種分段壓裂專用滑套，滑套外筒與滑套外筒內(nèi)的滑套芯之間為滑動配合，配合面有剪切銷釘和密封件，滑套外筒兩端帶有上、下接頭，滑套外筒壁上均勻分布有2-8個出液口，滑套芯上端面設(shè)有球座，其特征在于滑套芯的球座為為倒角錐面，上接頭螺紋扣下方設(shè)有與球座倒角錐面同錐面的倒角錐面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段壓裂專用滑套，其特征在于滑套外筒的倒角錐面上邊緣延伸至上接頭內(nèi)螺紋的下邊緣，出液口為長方形，其兩端呈弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分段壓裂專用滑套，其特征在于球座和滑套外筒的倒角錐面表面帶有致密層。
專利摘要本實用新型涉及鉆井管具領(lǐng)域中的一種適用于石油鉆井完井的水平井裸眼分段壓裂專用滑套。其技術(shù)方案是滑套外筒與滑套外筒內(nèi)的滑套芯之間為滑動配合，配合面有剪切銷釘和密封件，滑套外筒兩端帶有上、下接頭，滑套外筒壁上均勻分布有2-8個出液口，滑套芯上端面設(shè)有球座，滑套芯的球座為為倒角錐面，上接頭螺紋扣下方設(shè)有與球座倒角錐面同錐面的倒角錐面?；淄馔驳牡菇清F面上邊緣延伸至上接頭內(nèi)螺紋的下邊緣，出液口為長方形，其兩端呈弧形。球座和滑套外筒的倒角錐面表面帶有致密層。本實用新型具有坐封穩(wěn)定、耐壓裂液沖蝕；剪切銷釘易打開，便于進(jìn)行后期作業(yè)壓裂；排液均勻，出液口內(nèi)外壓差低等優(yōu)點。
文檔編號E21B43/26GK202325456SQ20112031983
公開日2012年7月11日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者彭志剛, 余金陵, 徐鑫, 許嬋嬋, 魏新芳, 鄒曉敏, 苗勇, 李國鋒, 曹會蓮 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院