等球同徑壓裂滑套、單球壓裂滑套及等球同徑壓裂管柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種等球同徑壓裂滑套、單球壓裂滑套及等球同徑壓裂管柱，等球同徑壓裂滑套包括：上接頭的下端連接有外筒，外筒的上端開設(shè)有內(nèi)外連接通道；內(nèi)滑套套設(shè)連接在外筒內(nèi)；計數(shù)桿套設(shè)在內(nèi)滑套內(nèi)，計數(shù)桿的上端內(nèi)側(cè)沿軸向設(shè)有多個卡臺；滑動筒套設(shè)在計數(shù)桿內(nèi)，滑動筒的上端能卡設(shè)在卡臺上，滑動筒具有能坐落壓裂球的第一位置和能釋放壓裂球的第二位置，第二位置位于第一位置的下方；等球同徑壓裂管柱由下至上依次串聯(lián)連接多個壓裂滑套。本發(fā)明的壓裂滑套及管柱，根據(jù)壓裂級數(shù)設(shè)計各級滑套的卡臺數(shù)目，各級滑套的內(nèi)通徑相等，通過投入尺寸相同的壓裂球，依次將各級滑套打開，對相應(yīng)油層壓裂，實現(xiàn)多層無級壓裂，大大提高油層的分層改造級數(shù)。
【專利說明】等球同徑壓裂滑套、單球壓裂滑套及等球同徑壓裂管柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種投球滑套，尤其是一種對油田裸眼水平井進行井下壓裂的等球同徑壓裂滑套、單球壓裂滑套及等球同徑壓裂管柱。

【背景技術(shù)】
[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，該壓裂管柱采用多級投球滑套(級差投球滑套)，每級滑套對應(yīng)井下的一個油層，各級投球滑套的內(nèi)通徑自下而上由小變大，通過從井口投入不同直徑的鋼球/復(fù)合球來完成對各層滑套的開啟和壓裂。
[0003]但是該類多級投球滑套有以下缺點:
[0004]1、當對多個油層進行改造壓裂時，水平井壓裂管柱上安裝多級投球滑套，其安裝的滑套數(shù)目也將隨著油層數(shù)量的增多而加大，但是，滑套內(nèi)通徑受投球尺寸逐級增大的限制，不能無限增大，最終影響了滑套的安裝，限制了油層壓裂級數(shù)的提高。如5-1/2”套管滑套一般壓裂層數(shù)不超過15級；
[0005]2、由于底部油層滑套內(nèi)徑較小，無法對這些底部油層實現(xiàn)大排量加砂壓裂；
[0006]3、投球滑套逐級增大，會造成地面泵壓較大，加大油井套管破裂風險。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種等球同徑壓裂滑套、單球壓裂滑套及等球同徑壓裂管柱，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的受滑套尺寸逐級增大的限制而無法對油層進行多級改造的缺陷。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明提出一種等球同徑壓裂滑套，包括:上接頭，其下端連接有外筒，所述外筒的上端開設(shè)有內(nèi)外連接通道；內(nèi)滑套，套設(shè)連接在所述外筒內(nèi)并能通過相對所述外筒向下移動使所述內(nèi)外連接通道與所述外筒的內(nèi)腔相連通；計數(shù)桿，套設(shè)在所述內(nèi)滑套內(nèi)，所述計數(shù)桿的上端內(nèi)側(cè)沿軸向設(shè)有多個卡臺；滑動筒，套設(shè)在所述計數(shù)桿內(nèi)，所述滑動筒的上端能依次卡接在各所述卡臺上，所述滑動筒具有能坐落壓裂球的第一位置和能釋放所述壓裂球的第二位置，所述第二位置位于所述第一位置的下方；
[0009]其中，所述滑動筒能在所述第一位置和所述第二位置之間軸向往復(fù)移動，所述滑動筒每次由所述第一位置向所述第二位置移動時，帶動所述計數(shù)桿單向向下移動，所述滑動筒每次由所述第二位置回復(fù)至所述第一位置后，所述滑動筒的卡接位置上移一個卡臺，在所述滑動筒卡接至所述計數(shù)桿最頂部的卡臺的狀態(tài)下，所述計數(shù)桿滑動至與所述內(nèi)滑套卡接的位置，并能帶動所述內(nèi)滑套向下移動。
[0010]如上所述的等球同徑壓裂滑套，其中，所述滑動筒的下端連接有彈簧爪，在所述滑動筒位于所述第一位置時，所述彈簧爪能坐落所述壓裂球，在所述滑動筒位于所述第二位置時，所述彈簧爪能被所述壓裂球撐開。
[0011]如上所述的等球同徑壓裂滑套，其中，所述計數(shù)桿下端與所述滑動筒下端之間還套設(shè)有連接筒，所述彈簧爪伸入所述連接筒內(nèi)，所述連接筒的下端與所述內(nèi)滑套相連接，所述連接筒的上端內(nèi)徑小于所述連接筒的下端內(nèi)徑，在所述滑動筒位于所述第一位置時，所述彈簧爪位于所述連接筒的上端內(nèi)，在所述滑動筒位于所述第二位置時，所述彈簧爪位于所述連接筒的下端內(nèi)。
[0012]如上所述的等球同徑壓裂滑套，其中，所述連接筒與所述滑動筒之間夾設(shè)有彈簧，所述滑動筒通過壓縮所述彈簧由所述第一位置向下移動至所述第二位置，并通過所述彈簧的回復(fù)力由所述第二位置向上移動至所述第一位置。
[0013]如上所述的等球同徑壓裂滑套，其中，所述連接筒的下端徑向向外凸伸形成對所述計數(shù)桿限位的臺肩，在所述滑動筒卡設(shè)在所述計數(shù)桿最頂部的所述卡臺的狀態(tài)下，所述計數(shù)桿抵靠所述臺肩，所述計數(shù)桿能帶動所述連接筒和所述內(nèi)滑套向下移動。
[0014]如上所述的等球同徑壓裂滑套，其中，所述計數(shù)桿設(shè)有單向自鎖機構(gòu)，所述單向自鎖機構(gòu)包括設(shè)于所述計數(shù)桿下端內(nèi)側(cè)的止退螺紋，以及嵌設(shè)于所述連接筒外壁的鎖環(huán)，所述鎖環(huán)上設(shè)有與所述止退螺紋相嚙合的螺紋。
[0015]如上所述的等球同徑壓裂滑套，其中，所述滑動筒上方設(shè)有限位筒，所述限位筒6對所述滑動筒的頂端限位，所述限位筒的上端與所述內(nèi)滑套相連接。
[0016]如上所述的等球同徑壓裂滑套，其中，所述滑動筒的上端徑向向外凸設(shè)有卡鉤，所述卡鉤卡設(shè)在所述卡臺上。
[0017]如上所述的等球同徑壓裂滑套，其中，所述內(nèi)滑套通過剪切銷釘與所述外筒相連接，在所述剪切銷釘被剪斷的狀態(tài)下，所述內(nèi)滑套能由所述計數(shù)桿帶動并移動至所述內(nèi)外連接通道下方。
[0018]如上所述的等球同徑壓裂滑套，其中，所述外筒的下端連接有下接頭，所述下接頭套設(shè)連接在所述外筒內(nèi)側(cè)，所述下接頭對所述內(nèi)滑套的底端限位。
[0019]本發(fā)明還提供一種單球壓裂滑套，其中，所述單球壓裂滑套包括:上接頭，其下端連接有外筒，所述外筒的上端開設(shè)有內(nèi)外連接通道；內(nèi)滑套，套設(shè)連接在所述外筒內(nèi)；計數(shù)桿，套設(shè)在所述內(nèi)滑套內(nèi)，所述計數(shù)桿的上端內(nèi)側(cè)設(shè)有一個卡臺，所述計數(shù)桿的下端與所述內(nèi)滑套卡接；滑動筒，套設(shè)在所述計數(shù)桿內(nèi)，所述滑動筒的上端卡設(shè)在所述卡臺上；其中，所述滑動筒能帶動所述計數(shù)桿和所述內(nèi)滑套向下移動至所述內(nèi)外連接通道與所述外筒的內(nèi)腔相連通。
[0020]如上所述的單球壓裂滑套，其中，所述滑動筒的下端連接有能坐落壓裂球的彈簧爪。
[0021]如上所述的單球壓裂滑套，其中，所述計數(shù)桿下端與所述滑動筒下端之間還套設(shè)有連接筒，所述連接筒的下端與所述內(nèi)滑套相連接，所述計數(shù)桿抵靠所述連接筒，所述連接筒的上端內(nèi)徑小于所述連接筒的下端內(nèi)徑，所述彈簧爪位于所述連接筒的上端內(nèi)。
[0022]如上所述的單球壓裂滑套，其中，所述內(nèi)滑套通過剪切銷釘與所述外筒相連接，在所述剪切銷釘被剪斷的狀態(tài)下，所述內(nèi)滑套能由所述計數(shù)桿帶動并移動至所述內(nèi)外連接通道下方。
[0023]本發(fā)明還提供一種等球同徑壓裂管柱，其壓裂層數(shù)為η層，其中，所述等球同徑壓裂管柱由下至上依次串聯(lián)連接η個壓裂滑套，其中，
[0024]位于第I層的壓裂滑套為如上所述的單球壓裂滑套；
[0025]位于第2層至第η層的壓裂滑套為如上所述的等球同徑壓裂滑套，且每一個所述等球同徑壓裂滑套的所述卡臺的數(shù)量，與所述等球同徑壓裂滑套所在的壓裂層數(shù)相等；
[0026]第I層的單球壓裂滑套的滑動筒的內(nèi)徑、以及第2層至第η層的各等球同徑壓裂滑套中的滑動筒的內(nèi)徑均相同。
[0027]本發(fā)明的等球同徑壓裂滑套、單球壓裂滑套及等球同徑壓裂管柱的特點和優(yōu)點是:
[0028]1、本發(fā)明的等球同徑壓裂管柱，根據(jù)壓裂級數(shù)設(shè)計各級壓裂滑套的計數(shù)桿的卡臺數(shù)目，各級滑套的內(nèi)通徑相等，通過投入多個尺寸相同的壓裂球，可以由下至上依次將各級的等球同徑壓裂滑套打開，并對相應(yīng)油層進行壓裂，實現(xiàn)對水平井的多層無級壓裂，從而大大提高油層的分層改造級數(shù)，例如可以達到16層或更多；
[0029]2、本發(fā)明的等球同徑壓裂管柱，其各級滑套的內(nèi)通徑相同，與現(xiàn)有的級差投球滑套相比，相當于增大了底部油層所對應(yīng)滑套的內(nèi)通徑，解決了底部油層大排量加砂壓裂的需要;
[0030]3、本發(fā)明的等球同徑壓裂滑套及單球壓裂滑套的開啟不受投球直徑的限制，保證了壓裂管柱的大通徑，減少了作業(yè)風險，方便后期工具的順利下入；
[0031]4、本發(fā)明的等球同徑壓裂滑套及單球壓裂滑套結(jié)構(gòu)簡單，下入安全，能夠顯著改善壓裂效果，由于未設(shè)置縮徑球座，減少了砂卡風險。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0033]圖1是本發(fā)明的等球同徑壓裂滑套初始狀態(tài)的示意圖；
[0034]圖2是圖1中卡鉤與卡臺卡合部位的局部放大圖；
[0035]圖3是本發(fā)明的等球同徑壓裂滑套打開狀態(tài)的示意圖；
[0036]圖4是圖3中卡鉤與卡臺卡合部位的局部放大圖。
[0037]主要元件標號說明:
[0038]I上接頭10中心孔
[0039]2外筒21內(nèi)外連接通道
[0040]3內(nèi)滑套31剪切銷釘
[0041]4計數(shù)桿
[0042]41卡臺42環(huán)形溝槽 43止退螺紋
[0043]44 鎖環(huán)
[0044]5滑動筒
[0045]51卡鉤52彈簧爪53彈簧
[0046]6限位筒61連接銷釘
[0047]7連接筒71臺肩
[0048]8下接頭810型圈
[0049]9壓裂球

【具體實施方式】
[0050]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。其中，形容詞性或副詞性修飾語“水平”和“豎直”、“朝上”和“朝下”的使用也僅是為了便于多組術(shù)語之間的相對參考，且并非描述對經(jīng)修飾術(shù)語的任何特定的方向限制。
[0051]如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供一種等球同徑壓裂滑套，包括上接頭1、內(nèi)滑套3、計數(shù)桿4和滑動筒5。其中，上接頭I的下端連接有外筒2，外筒2的上端開設(shè)有穿過外筒2側(cè)壁的內(nèi)外連接通道21，例如，內(nèi)外連接通道21為直孔；內(nèi)滑套3套設(shè)連接在外筒2內(nèi)并位于上接頭I的下方，初始狀態(tài)下，內(nèi)滑套3與外筒2相連接，且內(nèi)滑套3將內(nèi)外連接通道21封閉，投球后，內(nèi)滑套3能通過相對外筒2向下移動使內(nèi)外連接通道21與外筒2的內(nèi)腔相連通；計數(shù)桿4為套筒狀，套設(shè)在內(nèi)滑套3內(nèi)，計數(shù)桿4的上端內(nèi)側(cè)沿軸向設(shè)有多個卡臺41 (例如，圖1示例的等球同徑壓裂滑套具有4個卡臺41)，相鄰的各卡臺41之間間隔設(shè)置；
[0052]滑動筒5套設(shè)在計數(shù)桿4內(nèi)，滑動筒5的上端能依次卡接在各卡臺41上，滑動筒5具有能坐落壓裂球9的第一位置和能釋放壓裂球9的第二位置，第二位置位于第一位置的下方；其中，滑動筒5能在第一位置和第二位置之間軸向往復(fù)移動，每投一次壓裂球9，滑動筒5在第一位置與第二位置之間往復(fù)運動一次，滑動筒5每次由第一位置向第二位置移動時，均帶動計數(shù)桿4單向向下移動，滑動筒5每次由第二位置回復(fù)至第一位置后，滑動筒5卡接在計數(shù)桿4的卡接位置均上移一個卡臺41 ；
[0053]如圖3、圖4所示，比如，每次通過從上接頭I投入壓裂球9后，在坐落于滑動筒5的壓裂球9的上方憋壓，驅(qū)動壓裂球9帶動滑動筒5由第一位置移動至第二位置，在第二位置，壓裂球9釋放，由于計數(shù)桿4只能單向向下移動，在滑動筒5回復(fù)至第一位置后，滑動筒5便卡接至上一個卡臺41上，以此類推，向該滑套內(nèi)依次投入直徑相同的第二球、第三球等，滑動筒5、計數(shù)桿4重復(fù)上述動作過程，滑動筒5從計數(shù)桿4最底部的卡臺41依次經(jīng)過各中間卡臺41,最后卡接至計數(shù)桿4最頂部的卡臺41,在滑動筒5卡接至計數(shù)桿4最頂部的卡臺41的狀態(tài)下，計數(shù)桿4滑動至與內(nèi)滑套3卡接的位置，若再次投入壓裂球9并憋壓，滑動筒5便能帶動計數(shù)桿4、計數(shù)桿4帶動內(nèi)滑套3向下移動至內(nèi)外連接通道21與外筒2的內(nèi)腔相連通，此時等球同徑壓裂滑套開啟，可對相應(yīng)油層進行壓裂作業(yè)。
[0054]由于每次投入的壓裂球9直徑相同，滑套的尺寸不會受投球尺寸的限制，能夠大大提高油層分層改造級數(shù)，增大管柱內(nèi)通徑，解決底部油層大排量加砂壓裂的需要，改善壓裂效果。
[0055]具體是，如圖1所示，外筒2的上端螺紋連接在上接頭I的下端外側(cè)，外筒2的下端螺紋連接在下接頭8的上端外側(cè)，從而上接頭1、外筒2組合成一個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10，在外筒2的上端側(cè)壁上開設(shè)有內(nèi)外連接通道21，內(nèi)滑套3能分離地套設(shè)連接在外筒2內(nèi)，初始狀態(tài)下，內(nèi)滑套3與外筒2相連接，且內(nèi)滑套3將內(nèi)外連接通道21封閉，在內(nèi)滑套3與外筒2脫離連接并向下移動后，內(nèi)外連接通道21與外筒2內(nèi)腔相連通，對水平井段各油層進行壓裂作業(yè)的壓裂液自該內(nèi)外連接通道21進入井下各油層中。外筒2與下接頭8的連接處設(shè)有密封圈81，其它各套接部件之間也均設(shè)有密封圈，以保證密封性。
[0056]在一個可行的技術(shù)方案中，滑動筒5的下端連接有彈簧爪52，在滑動筒5位于第一位置時，彈簧爪52能坐落壓裂球9，在滑動筒5位于第二位置時，彈簧爪52能被壓裂球9撐開，壓裂球9釋放?；蛘哒f，在第一位置，彈簧爪52處于能坐落壓裂球9的未膨脹狀態(tài)，在第二位置，彈簧爪52處于能被壓裂球9撐開的可膨脹狀態(tài)。
[0057]其中，彈簧爪52 (或坐球爪)沿徑向向內(nèi)凸伸形成，以能坐落壓裂球9。
[0058]另外，滑動筒5的上端徑向向外凸設(shè)有卡鉤51，卡鉤51卡設(shè)在卡臺41上，即滑動筒5通過卡鉤51卡設(shè)在卡臺41上，以能帶動計數(shù)桿4軸向向下移動。
[0059]再如圖1所示，相鄰兩個卡臺41之間形成環(huán)形溝槽42，以為卡鉤51提供回復(fù)時的移動空間。
[0060]在一個具體實施例中，計數(shù)桿4下端與滑動筒5下端之間還套設(shè)有連接筒7，彈簧爪52伸入連接筒7內(nèi)，連接筒7的下端與內(nèi)滑套3相連接，連接筒7與內(nèi)滑套3例如采用螺紋連接，連接筒7的上端內(nèi)徑小于連接筒7的下端內(nèi)徑，在滑動筒5位于第一位置時，彈簧爪52位于連接筒7的上端內(nèi)，在滑動筒5位于第二位置時，彈簧爪52位于連接筒7的下端內(nèi)。
[0061]具體是，在滑動筒5位于第一位置時，彈簧爪52靠近連接筒7的上端內(nèi)壁，受連接筒7內(nèi)壁的限制，彈簧爪52無法被壓裂球9撐開，能坐落壓裂球9 ;在壓力的驅(qū)動下，壓裂球9帶動彈簧爪52向下移動，在移出連接筒7上端內(nèi)壁后，滑動筒5位于第二位置，由于連接筒7的下端內(nèi)徑大，彈簧爪52被撐開，壓裂球9掉落下去。
[0062]如圖1至圖4所示，在另一個具體實施例中，連接筒7與滑動筒5之間還夾設(shè)有彈簧53，滑動筒5通過壓縮彈簧53由第一位置向下移動至第二位置，并通過彈簧53的回復(fù)力由第二位置向上移動至第一位置，從而實現(xiàn)往復(fù)移動，當滑動筒5由第二位置向上移動至第一位置后，滑動筒5的卡接位置上移一個卡臺41。
[0063]例如,卡臺41的數(shù)目為η個(η為大于I的整數(shù))，滑動筒5卡接在第m個卡臺41上，其中m小于n，滑動筒5通過卡接第m個卡臺41帶動計數(shù)桿4軸向向下移動，滑動筒5同時壓縮彈簧53，在滑動筒5由第一位置移動至第二位置后，壓裂球9掉落，釋放滑動筒5，滑動筒5在彈簧53的回復(fù)力的作用下由第二位置回復(fù)至第一位置，在回復(fù)至第一位置后，滑動筒5卡接至第m+Ι個卡臺41上，即卡接在第m個卡臺的上一個卡臺上。
[0064]具體是，滑動筒5中部設(shè)有臺階，臺階將滑動筒5分為上部和下部，上部的內(nèi)徑大于下部的內(nèi)徑，上部的外徑大于下部的外徑，彈簧53為柱形彈簧，且套設(shè)在滑動筒5外側(cè)與計數(shù)桿4內(nèi)側(cè)之間，彈簧53并抵靠在臺階底端與連接筒7頂端之間。
[0065]在一個較佳的技術(shù)方案中，連接筒7的下端徑向向外凸伸形成對計數(shù)桿4限位的臺肩71，在滑動筒5卡設(shè)在計數(shù)桿4最頂部的卡臺41的狀態(tài)下，計數(shù)桿4抵靠臺肩71，例如此時再次投入壓裂球9并憋壓，滑動筒5能在壓力的驅(qū)動下帶動計數(shù)桿4、計數(shù)桿4能帶動連接筒7和內(nèi)滑套3 —起向下移動。其中，連接筒7的臺肩71與內(nèi)滑套3螺紋連接，臺肩71上方具有供計數(shù)桿4向下移動的空間。
[0066]其中，計數(shù)桿4上設(shè)有使其只能軸向向下移動的單向自鎖機構(gòu)，單向自鎖機構(gòu)包括設(shè)于計數(shù)桿4下端內(nèi)側(cè)的止退螺紋43，以及嵌設(shè)于連接筒7外壁的鎖環(huán)44，鎖環(huán)44上設(shè)有與止退螺紋43相嚙合的螺紋，以使計數(shù)桿4只能在滑動筒5由第一位置向第二位置移動的過程中隨滑動筒5向下移動，而在滑動筒5由第二位置回復(fù)至第一位置的過程中，計數(shù)桿4固定不動。
[0067]在如圖1所示的實施例中，滑動筒5上方設(shè)有限位筒6，限位筒6對滑動筒5的頂端限位，即滑動筒5在彈簧53回復(fù)力的作用下由第二位置向第一位置移動時，限位筒6對滑動筒5起到限位的作用，限位筒6的上端與內(nèi)滑套3相連接。具體是，限位筒6下端抵靠滑動筒5的臺階，限位筒6的上端與內(nèi)滑套3通過連接銷釘61相連接，以使內(nèi)滑套3能帶動限位筒6—起移動。
[0068]如圖1、圖3所示，內(nèi)滑套3通過剪切銷釘31與外筒2相連接，在剪切銷釘31被剪斷的狀態(tài)下，內(nèi)滑套3能由計數(shù)桿4帶動并移動至內(nèi)外連接通道21下方。S卩，在卡鉤51卡接至計數(shù)桿4最頂部的卡臺41的狀態(tài)下，計數(shù)桿4滑動至與連接筒7的臺肩71相抵靠的位置，若再次投入壓裂球9，壓裂球9坐落在彈簧爪52上，在滑套中心孔10內(nèi)液壓的不斷驅(qū)動作用下，內(nèi)滑套3與外筒2之間的剪切銷釘31被剪斷，滑動筒5帶動計數(shù)桿4，并推動連接筒7、內(nèi)滑套3—起軸向向下移動，直至內(nèi)外連接通道21與外筒2的內(nèi)腔相連通。
[0069]如圖3所示，外筒2的下端連接有下接頭8，下接頭8套設(shè)連接在外筒2內(nèi)側(cè)，下接頭8對內(nèi)滑套3的底端限位。即，在滑動筒5帶動計數(shù)桿4，并推動連接筒7、內(nèi)滑套3 —起軸向向下移動時，下接頭8起到限位的作用，當內(nèi)滑套3和連接筒7移動至抵靠下接頭8時，內(nèi)滑套3移動至內(nèi)外連接通道21下方，內(nèi)外連接通道21與外筒2相連通，滑套開啟。
[0070]本發(fā)明還提供一種單球壓裂滑套，用于在壓裂作業(yè)中安裝在第一壓裂層，投入第一個壓裂球即可將其打開，其與上述等球同徑壓裂滑套的不同之處在于，在計數(shù)桿4的上端內(nèi)側(cè)僅設(shè)有一個卡臺41，在滑動筒5卡接在該卡臺41上時，計數(shù)桿4的下端與內(nèi)滑套3卡接，通過投入一個壓裂球9并憋壓，滑動筒5便能帶動計數(shù)桿4、內(nèi)滑套3向下移動至內(nèi)外連接通道21與外筒2的內(nèi)腔相連通，單球壓裂滑套開啟，可對第一壓裂油層進行壓裂作業(yè)。該單球壓裂滑套的其它結(jié)構(gòu)與前述等球同徑壓裂滑套相同，故不再贅述。
[0071]本發(fā)明還提供一種等球同徑壓裂管柱，可用于多層油層的壓裂，例如其壓裂層數(shù)為η層(η為正整數(shù))，對應(yīng)地，該等球同徑壓裂管柱由下至上依次串聯(lián)連接η個壓裂滑套，其中，
[0072]位于第I層的壓裂滑套為上述單球壓裂滑套；
[0073]位于第2層至第η層的壓裂滑套為上述等球同徑壓裂滑套，且位于第2層至第η層的每一個等球同徑壓裂滑套的卡臺41的數(shù)量，與該等球同徑壓裂滑套所在的壓裂層數(shù)相等，并且第I層的單球壓裂滑套的滑動筒5的內(nèi)徑、以及第2層至第η層的各等球同徑壓裂滑套中的滑動筒5的內(nèi)徑均相同，以能坐落相同直徑的壓裂球9。
[0074]例如，該等球同徑壓裂管柱的壓裂層數(shù)為16層，即該等球同徑壓裂管柱的壓裂級數(shù)為16級，其串聯(lián)有16個等球同徑壓裂滑套，位于最底層(第一層)油層的為單球壓裂滑套，其僅設(shè)有一個卡臺41 ;位于第2層至第16層油層的為等球同徑壓裂滑套，各層等球同徑壓裂滑套的卡臺41數(shù)目與所在的壓裂層數(shù)相等，例如，位于第4層的等球同徑壓裂滑套設(shè)有4個卡臺；另外，每一個等球同徑壓裂滑套的初始狀態(tài)為滑動筒5卡設(shè)在最底端的第一個卡臺41上。
[0075]當投入第一個壓裂球9后，第一層的單球壓裂滑套開啟，可以加砂對第一層油層壓裂；當投入第二個壓裂球9后，第二層的等球同徑壓裂滑套開啟，可以加砂對第二層油層壓裂；…，當投入第四個壓裂球9后，第四層的等球同徑壓裂滑套開啟，可以加砂對第四層油層壓裂；…，當投入第十六個壓裂球9后，第十六層的等球同徑壓裂滑套開啟，可以加砂對第十六層油層壓裂。
[0076]其中，每次投入的壓裂球9的直徑都相同，所串聯(lián)的η個壓裂滑套的內(nèi)徑也均相同，各滑動筒5的內(nèi)徑也相同，與現(xiàn)有的級差投球滑套相比，相當于增大了管柱的內(nèi)通徑，尤其是位于底部的滑套的內(nèi)徑，可有效解決底部油層大排量加砂壓裂的需要，能夠大大提高油層分層改造級數(shù)，改善壓裂效果。
[0077]另外，本發(fā)明的等球同徑壓裂滑套、單球壓裂滑套及等球同徑壓裂管柱，結(jié)構(gòu)簡單，下入安全，由于未設(shè)置縮徑球座，減少了砂卡風險。
[0078]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。而且需要說明的是，本發(fā)明的各組成部分并不僅限于上述整體應(yīng)用，本發(fā)明的說明書中描述的各技術(shù)特征可以根據(jù)實際需要選擇一項單獨采用或選擇多項組合起來使用，因此，本發(fā)明理所當然地涵蓋了與本案發(fā)明點有關(guān)的其它組合及具體應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述等球同徑壓裂滑套包括: 上接頭，其下端連接有外筒，所述外筒的上端開設(shè)有內(nèi)外連接通道； 內(nèi)滑套，套設(shè)連接在所述外筒內(nèi)并能通過相對所述外筒向下移動使所述內(nèi)外連接通道與所述外筒的內(nèi)腔相連通； 計數(shù)桿，套設(shè)在所述內(nèi)滑套內(nèi)，所述計數(shù)桿的上端內(nèi)側(cè)沿軸向設(shè)有多個卡臺； 滑動筒，套設(shè)在所述計數(shù)桿內(nèi)，所述滑動筒的上端能依次卡接在各所述卡臺上，所述滑動筒具有能坐落壓裂球的第一位置和能釋放所述壓裂球的第二位置，所述第二位置位于所述第一位置的下方； 其中，所述滑動筒能在所述第一位置和所述第二位置之間軸向往復(fù)移動，所述滑動筒每次由所述第一位置向所述第二位置移動時，帶動所述計數(shù)桿單向向下移動，所述滑動筒每次由所述第二位置回復(fù)至所述第一位置后，所述滑動筒的卡接位置上移一個卡臺，在所述滑動筒卡接至所述計數(shù)桿最頂部的卡臺的狀態(tài)下，所述計數(shù)桿滑動至與所述內(nèi)滑套卡接的位置，并能帶動所述內(nèi)滑套向下移動。
2.如權(quán)利要求1所述的等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述滑動筒的下端連接有彈簧爪，在所述滑動筒位于所述第一位置時，所述彈簧爪能坐落所述壓裂球，在所述滑動筒位于所述第二位置時，所述彈簧爪能被所述壓裂球撐開。
3.如權(quán)利要求2所述的等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述計數(shù)桿下端與所述滑動筒下端之間還套設(shè)有連接筒，所述彈簧爪伸入所述連接筒內(nèi)，所述連接筒的下端與所述內(nèi)滑套相連接，所述連接筒的上端內(nèi)徑小于所述連接筒的下端內(nèi)徑，在所述滑動筒位于所述第一位置時，所述彈簧爪位于所述連接筒的上端內(nèi)，在所述滑動筒位于所述第二位置時，所述彈簧爪位于所述連接筒的下端內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述連接筒與所述滑動筒之間夾設(shè)有彈簧，所述滑動筒通過壓縮所述彈簧由所述第一位置向下移動至所述第二位置，并通過所述彈簧的回復(fù)力由所述第二位置向上移動至所述第一位置。
5.如權(quán)利要求3所述的等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述連接筒的下端徑向向外凸伸形成對所述計數(shù)桿限位的臺肩，在所述滑動筒卡設(shè)在所述計數(shù)桿最頂部的所述卡臺的狀態(tài)下，所述計數(shù)桿抵靠所述臺肩，所述計數(shù)桿能帶動所述連接筒和所述內(nèi)滑套向下移動。
6.如權(quán)利要求3所述的等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述計數(shù)桿設(shè)有單向自鎖機構(gòu)，所述單向自鎖機構(gòu)包括設(shè)于所述計數(shù)桿下端內(nèi)側(cè)的止退螺紋，以及嵌設(shè)于所述連接筒外壁的鎖環(huán)，所述鎖環(huán)上設(shè)有與所述止退螺紋相嚙合的螺紋。
7.如權(quán)利要求1所述的等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述滑動筒上方設(shè)有限位筒，所述限位筒對所述滑動筒的頂端限位，所述限位筒的上端與所述內(nèi)滑套相連接。
8.如權(quán)利要求1所述的等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述滑動筒的上端徑向向外凸設(shè)有卡鉤，所述卡鉤卡設(shè)在所述卡臺上。
9.如權(quán)利要求1所述的等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述內(nèi)滑套通過剪切銷釘與所述外筒相連接，在所述剪切銷釘被剪斷的狀態(tài)下，所述內(nèi)滑套能由所述計數(shù)桿帶動并移動至所述內(nèi)外連接通道下方。
10.如權(quán)利要求1所述的等球同徑壓裂滑套，其特征在于，所述外筒的下端連接有下接頭，所述下接頭套設(shè)連接在所述外筒內(nèi)側(cè)，所述下接頭對所述內(nèi)滑套的底端限位。
11.一種單球壓裂滑套，其特征在于，所述單球壓裂滑套包括: 上接頭，其下端連接有外筒，所述外筒的上端開設(shè)有內(nèi)外連接通道； 內(nèi)滑套，套設(shè)連接在所述外筒內(nèi)； 計數(shù)桿，套設(shè)在所述內(nèi)滑套內(nèi)，所述計數(shù)桿的上端內(nèi)側(cè)設(shè)有一個卡臺，所述計數(shù)桿的下端與所述內(nèi)滑套卡接； 滑動筒，套設(shè)在所述計數(shù)桿內(nèi)，所述滑動筒的上端卡設(shè)在所述卡臺上； 其中，所述滑動筒能帶動所述計數(shù)桿和所述內(nèi)滑套向下移動至所述內(nèi)外連接通道與所述外筒的內(nèi)腔相連通。
12.如權(quán)利要求11所述的單球壓裂滑套，其特征在于，所述滑動筒的下端連接有能坐落壓裂球的彈簧爪。
13.如權(quán)利要求12所述的單球壓裂滑套，其特征在于，所述計數(shù)桿下端與所述滑動筒下端之間還套設(shè)有連接筒，所述連接筒的下端與所述內(nèi)滑套相連接，所述計數(shù)桿抵靠所述連接筒，所述連接筒的上端內(nèi)徑小于所述連接筒的下端內(nèi)徑，所述彈簧爪位于所述連接筒的上端內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的單球壓裂滑套，其特征在于，所述內(nèi)滑套通過剪切銷釘與所述外筒相連接，在所述剪切銷釘被剪斷的狀態(tài)下，所述內(nèi)滑套能由所述計數(shù)桿帶動并移動至所述內(nèi)外連接通道下方。
15.一種等球同徑壓裂管柱，其壓裂層數(shù)為η層，其特征在于，所述等球同徑壓裂管柱由下至上依次串聯(lián)連接η個壓裂滑套，其中， 位于第I層的壓裂滑套為權(quán)利要求11至14任一項所述的單球壓裂滑套； 位于第2層至第η層的壓裂滑套為權(quán)利要求1至10任一項所述的等球同徑壓裂滑套，且每一個所述等球同徑壓裂滑套的所述卡臺的數(shù)量，與所述等球同徑壓裂滑套所在的壓裂層數(shù)相等； 第I層的單球壓裂滑套的滑動筒的內(nèi)徑、以及第2層至第η層的各等球同徑壓裂滑套中的滑動筒的內(nèi)徑均相同。
【文檔編號】E21B34/14GK104453824SQ201410527723
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】張國文, 錢杰, 沈澤俊, 王新忠, 黃鵬, 薛建軍, 李明 申請人:中國石油天然氣股份有限公司