縮徑滑套的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種縮徑滑套，其包括上接頭、縮徑機構和定位機構。上接頭的下端依次連接外套和下接頭；縮徑機構具有上滑套，上滑套上的下端連接有下滑套，其內穿設有推桿，推桿與下滑套之間夾設有伸縮球座；定位機構位于縮徑機構的下方，其具有連接筒，連接筒內穿設有滑動筒和基座，滑動筒可軸向移動地穿設在基座上，基座與連接筒之間夾設有定位桿和活塞，定位桿的上端設有多個卡槽，滑動筒的上端卡設在卡槽內，活塞連接在連接筒上。本實用新型的縮徑滑套，通過投入直徑相同的鋼球即可開啟，其開啟不受投球直徑的限制，保證了壓裂管柱的大通徑，且增大了油層的改造級數(shù)，減少了作業(yè)風險。
【專利說明】縮徑滑套
【技術領域】
[0001]本實用新型有關于一種投球滑套，尤其有關于一種對油田裸眼水平井進行井下壓裂的縮徑滑套。
【背景技術】
[0002]目前，油田裸眼水平井主要采用“裸眼封隔器+逐級投球滑套”壓裂管柱進行完井和壓裂，該壓裂管柱中所使用的多級投球滑套，每級投球滑套對應井下一油層，各油層所對應的投球滑套的內通徑自下而上由小變大，通過從井口投入不同直徑的鋼球來完成對各層投球滑套的開啟和壓裂。
[0003]上述投球滑套的尺寸受投球尺寸的限制，為滿足開啟水平井內不同位置處的投球滑套，投球尺寸需逐級增大。當對水平井段的多個油層進行改造壓裂時，水平井壓裂管柱上安裝的多級投球滑套，其尺寸將隨著油層數(shù)量的增多而逐級增大，但是，投球滑套的尺寸不能無限增大，這樣會造成水平井壓裂管柱的尺寸增大，不但會增大生產作業(yè)成本，而且作業(yè)風險也較高，因此，現(xiàn)有技術的水平井壓裂管柱上采用的投球滑套無法滿足對多油層進行改造壓裂的要求，其不能滿足目前油氣田發(fā)展的需要，而且由于井下下層投球滑套的內通徑較小，無法滿足大排量加砂壓裂和后期管內作業(yè)工具的下入需要。
[0004]因此，有必要提供一種新的投球滑套，來克服上述缺陷。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種縮徑滑套，通過投入直徑相同的鋼球即可開啟，其開啟不受投球直徑的限制，保證了壓裂管柱的大通徑，且增大了油層的改造級數(shù)，減少了作業(yè)風險，能夠滿足大排量加砂對油層改造的需要。
[0006]本實用新型的上述目的可采用下列技術方案來實現(xiàn):
[0007]本實用新型提供一種縮徑滑套，所述縮徑滑套包括:
[0008]上接頭，其下端連接有外套，所述外套的下端連接有下接頭，所述外套的上端開設有壓裂孔；
[0009]縮徑機構，其具有穿設連接在所述外套內的上滑套，所述上滑套的上端開設有過流孔，其下端連接有下滑套，所述上滑套內穿設連接有推桿，所述推桿與所述下滑套之間夾設有伸縮球座，所述上滑套的下端開設有進液孔，所述推桿與所述上滑套之間形成有進液腔，所述進液孔與所述進液腔相連通；
[0010]定位機構，其位于所述縮徑機構的下方，所述定位機構具有穿設在所述外套內的連接筒，所述連接筒內穿設有滑動筒和基座，所述滑動筒可軸向移動地穿設在所述基座的上端，所述基座的下端與所述下接頭相連，所述基座與所述連接筒之間夾設有定位桿和活塞，所述定位桿的上端內側軸向設有多個卡槽，所述滑動筒的上端卡設在所述卡槽內，所述活塞連接在所述連接筒上；
[0011]其中，所述連接筒與所述基座上分別開設有水平相對的出液孔和進液孔，所述活塞上設有徑向通孔，在所述滑動筒的上端卡設在多個所述卡槽中位于頂端的所述卡槽內的狀態(tài)下，所述出液孔、所述徑向通孔和所述基座的進液孔相連通。
[0012]在優(yōu)選的實施方式中，所述連接筒的上端連接有閥芯，所述下滑套可滑動地套設在所述閥芯的上端，所述閥芯的下端穿設在所述滑動筒內。
[0013]在優(yōu)選的實施方式中，所述上滑套通過剪切銷釘連接在所述外套上，所述下滑套的下端徑向向內凸設有定位部，在所述剪切銷釘被剪斷，且所述閥芯的上端頂?shù)衷谒龆ㄎ徊康臓顟B(tài)下，所述壓裂孔與所述過流孔相連通。
[0014]在優(yōu)選的實施方式中，所述連接筒包括第一連接筒和第二連接筒，所述第一連接筒連接在所述第二連接筒的上端，所述活塞通過剪切銷釘連接在所述第二連接筒上。
[0015]在優(yōu)選的實施方式中，所述下接頭的上端連接有過渡頭，所述過渡頭穿設在所述外套內，所述基座的下端、所述連接筒的下端分別連接在所述過渡頭上。
[0016]在優(yōu)選的實施方式中，所述滑動筒與所述基座之間夾設有彈簧。
[0017]在優(yōu)選的實施方式中，所述滑動筒的上端徑向向外凸設有卡勾，所述卡勾卡設在所述卡槽內，所述滑動筒的下端徑向向內凸設有坐球爪。
[0018]在優(yōu)選的實施方式中，所述推桿通過剪切銷釘連接在所述上滑套上，所述上滑套與所述外套之間形成有容納腔，所述連接筒與所述外套之間形成有環(huán)形腔，所述容納腔與所述環(huán)形腔相連通，在所述出液孔、所述徑向通孔、所述基座的進液孔、所述環(huán)形腔和所述容納腔相連通，且所述剪切銷釘被剪斷的狀態(tài)下，所述推桿推抵所述伸縮球座徑向向內移動至坐球位置。
[0019]在優(yōu)選的實施方式中，所述連接筒的內側壁設有卡齒，所述定位桿的下端外側連接有鎖環(huán)卡齒，所述鎖環(huán)卡齒與所述卡齒相配合。
[0020]本實用新型的縮徑滑套的特點及優(yōu)點是:當對井下多個油層進行壓裂作業(yè)時，將多個縮徑滑套串聯(lián)相連，各縮徑滑套之間通過遇水封隔器封隔。通過從井口投入直徑相同的球，便能順次打開多個油層段的縮徑滑套，該縮徑滑套的開啟不受投球直徑的限制，其保證了壓裂管柱的大通徑，且增大了油層的改造級數(shù)，減少了作業(yè)風險，方便后期工具的順利下入。另外，該縮徑滑套由于不受投球直徑的限制，其內通徑可制作的較大，保證了后期管內作業(yè)工具的下入，減少作業(yè)風險。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本實用新型的縮徑滑套未開啟的半剖視圖。
[0023]圖2為本實用新型的縮徑滑套狀態(tài)一的半剖視圖。
[0024]圖3為本實用新型的縮徑滑套狀態(tài)二的半剖視圖。
[0025]圖4為本實用新型的縮徑滑套狀態(tài)三的半剖視圖。
[0026]圖5為本實用新型的縮徑滑套開啟后的半剖視圖?！揪唧w實施方式】
[0027]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]如圖1所示，本實用新型提供一種縮徑滑套，其包括上接頭1、縮徑機構2和定位機構3。其中，上接頭I的下端連接有外套4，所述外套4的下端連接有下接頭5，所述外套4的上端開設有壓裂孔41 ;縮徑機構2具有穿設連接在所述外套4內的上滑套21，所述上滑套21的上端開設有過流孔211，其下端連接有下滑套22，所述上滑套21內穿設連接有推桿23，所述推桿23與所述下滑套22之間夾設有伸縮球座24，所述上滑套21的下端開設有進液孔212，所述推桿23與所述上滑套21之間形成有進液腔213，所述進液孔212與所述進液腔213相連通；定位機構3位于所述縮徑機構2的下方，所述定位機構3具有穿設在所述外套4內的連接筒31，所述連接筒31內穿設有滑動筒32和基座33，所述滑動筒32可軸向移動地穿設在所述基座33的上端，所述基座33的下端與所述下接頭5相連，所述基座33與所述連接筒31之間夾設有定位桿34和活塞35，所述定位桿34的上端內側軸向開設有多個卡槽341，所述滑動筒32的上端卡設在所述卡槽341內，所述活塞35連接在所述連接筒31上；其中，所述連接筒31與所述基座33上分別開設有水平相對的出液孔311和進液孔331，所述活塞35上開設有徑向通孔351，在所述滑動筒32的上端卡設在多個所述卡槽341中位于頂端的所述卡槽341’內的狀態(tài)下，所述出液孔311、所述徑向通孔351和所述基座33的進液孔331相連通。
[0029]具體是，上接頭I的上端與井下管柱工具相連，外套4的上端螺紋連接在上接頭I的下端內側，外套4的下端螺紋連接在下接頭5的上端外側，從而上接頭1、外套4和下接頭5組合成一大體呈圓柱筒狀的管體，該管體具有可供液體及投球通過的中心孔6。其中，在外套4的上端側壁上開設有壓裂孔41，對水平井水平井段各油層進行壓裂作業(yè)的壓裂液自該壓裂孔41注入井下各油層中。
[0030]縮徑機構2穿設在外套4內，在本實用新型中，該縮徑機構2的上滑套21通過剪切銷釘214連接在外套4的上端內側并封堵住外套4的壓裂孔41，該上滑套21的上端貼設在外套4的內側壁上，上滑套21的上端開設有過流孔211，其下端與外套4的內側壁之間形成有容納腔215，上滑套21下端開設的進液孔212與容納腔215相連通；推桿23通過剪切銷釘231連接在上滑套21的下端內側，推桿23與上滑套21的下端之間形成的進液腔213通過開設在上滑套21下端的進液孔212與容納腔215相連通；下滑套22螺紋連接在上滑套21的下端內側，下滑套22的上端與推桿23之間夾設有伸縮球座24。在本實用新型中，該伸縮球座24大體呈C形環(huán)狀，當推桿23軸向向下運動擠壓伸縮球座24時，伸縮球座24的外徑和內徑均徑向向內縮小，伸縮球座24將進入坐封位置。
[0031]定位機構3穿設在外套4內，其位于縮徑機構2的下方。在本實用新型中，該定位機構3的連接筒31由第一連接筒312和第二連接筒313組成，第一連接筒312螺紋連接在第二連接筒313的上端，連接筒31的出液孔311開設在第二連接筒313的下端，該連接筒31與外套4之間形成有環(huán)形腔314，環(huán)形腔314與上滑套21和外套4之間形成的容納腔215相連通。在本實施例中，連接筒31的上端，也即第一連接筒312的上端，連接有閥芯36，縮徑機構2的下滑套22可滑動地密封套設在閥芯36的上端外側，閥芯36的下端密封穿設在滑動筒32內。
[0032]定位機構3的滑動筒32和基座33穿設在連接筒31內，滑動筒32可軸向滑動地密封穿設在基座33的上端內側，在本實施例中，滑動筒32與基座33之間夾設有彈簧37，通過彈簧37的彈性力作用，使滑動筒32相對基座33軸向往復移動。在本實用新型中，滑動筒32的上端徑向向外凸設有卡勾321，其下端徑向向內凸設有坐球爪322。
[0033]在本實用新型的一實施例中，縮徑滑套的下接頭5上端螺紋連接有過渡頭38，過渡頭38穿設在外套4內，基座33的下端和連接筒31的第二連接筒313的下端分別螺紋連接在過渡頭38的上端外側，從而連接筒31、滑動筒32、基座33和過渡頭38之間形成一容納腔39，定位桿34和活塞35位于該容納腔39中。其中，定位桿34夾設在滑動筒32與連接筒31的第一連接筒312之間，滑動筒32上端的卡勾321卡設在定位桿34上端內側開設的多個軸向卡槽341中的其中一個卡槽341內；活塞35夾設在基座33與連接筒31的第二連接筒313之間，活塞35通過剪切銷釘352密封連接在第二連接筒313的內側壁上，并與基座33的外側壁密封接觸，活塞35分別封堵住基座33的進液孔331和第二連接筒313的出液孔311，此時，活塞35上開設的徑向通孔351不與進液孔331和出液孔311相連通。
[0034]當需要開啟縮徑滑套進行壓裂作業(yè)時，首先，如圖1所示將縮徑滑套組裝起來，使縮徑滑套的滑動筒32的上端卡勾321卡設在定位桿34上端內側開設的除頂端卡槽341’的任意一卡槽341內，此時，縮徑滑套處于未開啟狀態(tài)；然后，將縮徑滑套下入井下油層位置處，從井口投球，管柱內的液體將球帶到縮徑滑套的中心孔6內并坐設在滑動筒32的坐球爪322上，此時，由于坐球爪322靠近基座33內壁設置，受基座33內壁的限制坐球爪322無法撐開；當縮徑滑套的中心孔6內的液體排量增大時，參考圖2所示，球10受液體壓力的作用將軸向向下移動，球10帶動滑動筒32 —同軸向向下運動，此時，彈簧37受滑動筒32的抵壓被壓縮，坐球爪322移出基座33內壁并被撐開，球10掉落下去；與此同時，滑動筒32上端的卡勾321帶動定位桿34軸向向下移動。請參閱圖3所示，當?shù)谝粋€球10從滑動筒32經(jīng)過并掉落后，在受壓彈簧37的彈性回復力作用下，滑動筒32被重新推頂回復至原位，此時，滑動筒32的坐球爪322重新回到原位，滑動筒32上端的卡勾321將從初始所卡設的溝槽341內軸向向上移動至位于初始卡設的溝槽341上方的溝槽341內，以等待下一次投球。
[0035]如圖4所示，以此類推，向縮徑滑套內依次投入直徑相同的第二球、第三球等等，使滑動筒32帶動定位桿34軸向向下滑動，直至定位桿34的下端與活塞35的上端面接觸，此時，活塞35在定位桿34的壓力作用下軸向下移，連接活塞35和第二連接筒313的剪切銷釘352被剪斷，活塞35下滑，直至球10從滑動筒32的坐球爪322內脫落為止，此時，基座33的進液孔331、活塞35的徑向通孔351、第二連接筒313的出液孔311相連通?？s徑滑套中心孔6內的液體由基座33的進液孔331、活塞35的徑向通孔351、第二連接筒313的出液孔311進入連接筒31與外套4之間的環(huán)形腔314內，從而進入上滑套21與外套4形成的容納腔215中，并經(jīng)上滑套21的進液孔212進入進液腔213中，推桿23在液壓的作用下軸向向下滑動，剪斷推桿23與上滑套21之間的剪切銷釘231，在進液腔213中液壓的不斷作用下，推桿23推抵伸縮球座24徑向向內移動，伸縮球座24的外徑和內徑縮小并進入坐封狀態(tài)。[0036]如圖5所示，再次從井口投球10’，球10’落入伸縮球座24內并坐封；此時，加大中心孔6內的液壓，當中心孔6內的液壓達到一定數(shù)值時，將剪斷外套4與上滑套21之間的剪切銷釘214，上滑套21在液壓的作用下軸向向下滑動，在本實用新型中，下滑套22的下端徑向向內凸設有定位部221，當剪切銷釘214被剪斷，且閥芯36的上端頂?shù)衷诙ㄎ徊?21上時，外套4的壓裂孔41與上滑套21的過流孔211恰好相連通，此時，縮徑滑套開啟，通過向縮徑滑套的中心孔6內加砂，以對待壓裂油層進行壓裂作業(yè)。
[0037]本實用新型的縮徑滑套，當對井下多個油層進行壓裂作業(yè)時，將多個縮徑滑套串聯(lián)相連，各縮徑滑套之間通過遇水封隔器封隔。通過從井口投入直徑相同的球，便能順次打開多個油層段的縮徑滑套，該縮徑滑套的開啟不受投球直徑的限制，其保證了壓裂管柱的大通徑，且增大了油層的改造級數(shù)，減少了作業(yè)風險，方便后期工具的順利下入。另外，該縮徑滑套由于不受投球直徑的限制，其內通徑可制作的較大，保證了后期管內作業(yè)工具的下入，減少作業(yè)風險。
[0038]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述連接筒31的內側壁設有卡齒315，所述定位桿34的下端外側連接有鎖環(huán)卡齒342，所述鎖環(huán)卡齒342與所述卡齒315相配合。具體是，卡齒315開設在連接筒31的第二連接筒313的內側壁上，在定位桿34的下端外側設有凹槽343，鎖環(huán)卡齒342位于該凹槽343中。當定位桿34軸向下移時，鎖環(huán)卡齒342會卡在第二連接筒313的卡齒315上，這樣可使定位桿34在軸向下移的過程中，一步步鎖緊在連接筒31上，防止定位桿34軸向上移的情況發(fā)生。
[0039]以上所述僅為本實用新型的幾個實施例，本領域的技術人員依據(jù)申請文件公開的內容可以對本實用新型實施例進行各種改動或變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種縮徑滑套，其特征在于，所述縮徑滑套包括: 上接頭，其下端連接有外套，所述外套的下端連接有下接頭，所述外套的上端開設有壓裂孔； 縮徑機構，其具有穿設連接在所述外套內的上滑套，所述上滑套的上端開設有過流孔，其下端連接有下滑套，所述上滑套內穿設連接有推桿，所述推桿與所述下滑套之間夾設有伸縮球座，所述上滑套的下端開設有進液孔，所述推桿與所述上滑套之間形成有進液腔，所述進液孔與所述進液腔相連通； 定位機構，其位于所述縮徑機構的下方，所述定位機構具有穿設在所述外套內的連接筒，所述連接筒內穿設有滑動筒和基座，所述滑動筒可軸向移動地穿設在所述基座的上端，所述基座的下端與所述下接頭相連，所述基座與所述連接筒之間夾設有定位桿和活塞，所述定位桿的上端內側軸向設有多個卡槽，所述滑動筒的上端卡設在所述卡槽內，所述活塞連接在所述連接筒上； 其中，所述連接筒與所述基座上分別開設有水平相對的出液孔和進液孔，所述活塞上設有徑向通孔，在所述滑動筒的上端卡設在多個所述卡槽中位于頂端的所述卡槽內的狀態(tài)下，所述出液孔、所述徑向通孔和所述基座的進液孔相連通。
2.如權利要求1所述的縮徑滑套，其特征在于，所述連接筒的上端連接有閥芯，所述下滑套可滑動地套設在所述閥芯的上端，所述閥芯的下端穿設在所述滑動筒內。
3.如權利要求2所述的縮徑滑套，其特征在于，所述上滑套通過剪切銷釘連接在所述外套上，所述下滑套的下端徑向向內凸設有定位部，在所述剪切銷釘被剪斷，且所述閥芯的上端頂?shù)衷谒龆ㄎ徊康臓顟B(tài)下，所述壓裂孔與所述過流孔相連通。
4.如權利要求1所述的縮徑滑套，其特征在于，所述連接筒包括第一連接筒和第二連接筒，所述第一連接筒連接在所述第二連接筒的上端，所述活塞通過剪切銷釘連接在所述第二連接筒上。
5.如權利要求1所述的縮徑滑套，其特征在于，所述下接頭的上端連接有過渡頭，所述過渡頭穿設在所述外套內，所述基座的下端、所述連接筒的下端分別連接在所述過渡頭上。
6.如權利要求1所述的縮徑滑套，其特征在于，所述滑動筒與所述基座之間夾設有彈簧。
7.如權利要求1所述的縮徑滑套，其特征在于，所述滑動筒的上端徑向向外凸設有卡勾，所述卡勾卡設在所述卡槽內，所述滑動筒的下端徑向向內凸設有坐球爪。
8.如權利要求1所述的縮徑滑套，其特征在于，所述推桿通過剪切銷釘連接在所述上滑套上，所述上滑套與所述外套之間形成有容納腔，所述連接筒與所述外套之間形成有環(huán)形腔，所述容納腔與所述環(huán)形腔相連通，在所述出液孔、所述徑向通孔、所述基座的進液孔、所述環(huán)形腔和所述容納腔相連通，且所述剪切銷釘被剪斷的狀態(tài)下，所述推桿推抵所述伸縮球座徑向向內移動至坐球位置。
9.如權利要求1所述的縮徑滑套，其特征在于，所述連接筒的內側壁設有卡齒，所述定位桿的下端外側連接有鎖環(huán)卡齒，所述鎖環(huán)卡齒與所述卡齒相配合。
【文檔編號】E21B43/26GK203420699SQ201320433793
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權日:2013年7月19日
【發(fā)明者】裴曉含, 沈澤俊, 張國文, 錢杰, 王新忠, 李明 申請人:中國石油天然氣股份有限公司