防砂式固井投球滑套的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供防砂式固井投球滑套，屬于完井設(shè)備領(lǐng)域，包括殼體組件，殼體組件為中空柱體，殼體組件內(nèi)同軸設(shè)置有活動(dòng)套組件，活動(dòng)套組件為空腔柱體，活動(dòng)套組件內(nèi)側(cè)的中部與待投球尺寸匹配，活動(dòng)套組件與殼體組件沿軸向方向滑動(dòng)連接；殼體組件上設(shè)有循環(huán)孔，循環(huán)孔的高度大于活動(dòng)套組件的下極限位置，小于活動(dòng)套組件的上極限位置，循環(huán)孔上設(shè)有防砂蓋組件；防砂蓋組件與殼體組件固定連接且二者接觸面密封設(shè)置，防砂蓋組件為中空主體，防砂蓋組件內(nèi)設(shè)有防砂片，防砂片將循環(huán)孔與外部隔離。本實(shí)用新型可有效避免固井水泥漿進(jìn)入內(nèi)外管間隙，能保證滑套順利開啟。
【專利說明】
防砂式固井投球滑套
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于完井設(shè)備領(lǐng)域，涉及油氣田完井用的完井工具，尤其涉及防砂式固井投球滑套。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界各國對(duì)石油天然氣消費(fèi)的快速上升，以及水平井鉆完井技術(shù)的成熟和對(duì)低滲透油氣藏的深入研究，利用水平井技術(shù)有效開發(fā)低滲、致密性油氣藏以及頁巖氣已經(jīng)成為國內(nèi)外的共識(shí)。
[0003]國內(nèi)外于20世紀(jì)80年代開始研究水平井的儲(chǔ)層壓裂增產(chǎn)改造技術(shù)，由于一般水平井穿越油層的水平段較長，全井段酸化壓裂很難達(dá)到有效的儲(chǔ)層改造，所以需要分多段進(jìn)行壓裂或分段多簇壓裂，形成理想的多條相互獨(dú)立的人工裂縫(針對(duì)常規(guī)水平井分段壓裂)或相互干擾的復(fù)雜人工裂縫(針對(duì)大型體積壓裂)，才能最大程度的發(fā)揮水平井開發(fā)低滲透油氣藏、致密性油氣藏以及頁巖氣等的優(yōu)勢(shì)。
[0004]在水平井分段壓裂方面，國外比國內(nèi)起步早，技術(shù)較為成熟，很多原創(chuàng)性技術(shù)都是國外一些著名油田技術(shù)服務(wù)公司研發(fā)的，并經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用，形成了在水平井分段壓裂反面各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
[0005]目前國內(nèi)外分段壓裂工具具有很多系列產(chǎn)品，但相對(duì)工藝復(fù)雜、周期長、價(jià)格高，裸眼分段壓裂投球滑套雖然原理相似，操作簡(jiǎn)單，但不能滿足油氣井固井分段壓裂施工要求。在分段壓裂過程中，固井水泥漿進(jìn)入內(nèi)外管間隙，影響投球滑套開啟，影響后期作業(yè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種可防止水泥漿進(jìn)入的固定投球滑套。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:防砂式固井投球滑套，包括殼體組件，所述殼體組件為中空柱體，所述殼體組件內(nèi)同軸設(shè)置有活動(dòng)套組件，所述活動(dòng)套組件為空腔柱體，所述活動(dòng)套組件內(nèi)側(cè)的中部與待投球尺寸匹配，所述活動(dòng)套組件與所述殼體組件沿軸向方向滑動(dòng)連接；
[0008]所述殼體組件上設(shè)有循環(huán)孔，所述循環(huán)孔的高度大于所述活動(dòng)套組件的下極限位置，小于所述活動(dòng)套組件的上極限位置，所述循環(huán)孔上設(shè)有防砂蓋組件；
[0009]所述防砂蓋組件與所述殼體組件固定連接且二者接觸面密封設(shè)置，所述防砂蓋組件為中空主體，所述防砂蓋組件內(nèi)設(shè)有防砂片，所述防砂片將所述循環(huán)孔與外部隔離。
[0010]進(jìn)一步的，所述防砂蓋組件還包括內(nèi)殼體、外殼體、彈性擋圈和第一O型密封圈，所述防砂片設(shè)在所述內(nèi)殼體與所述外殼體之間且與二者固定連接，所述外殼體通過所述彈性擋圈與所述殼體組件定位，所述第一 O型密封圈設(shè)在所述內(nèi)殼體與所述殼體組件之間。
[0011]進(jìn)一步的，所述外殼體的內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形槽。
[0012]進(jìn)一步的，所述殼體組件包括上接頭、中本體和下接頭，所述上接頭、中本體和下接頭從上到下依次通過管螺紋連接，所述上接頭與所述中本體螺紋連接處通過緊定螺釘固定，所述中本體與所述下接頭的螺紋連接處通過緊定螺釘固定。
[0013]進(jìn)一步的，活動(dòng)套組件包括從上而下依次通過螺紋連接的上導(dǎo)引管、球座和尾管，所述上導(dǎo)引管與所述球座之間通過緊定螺釘固定，所述球座和所述尾管之間通過第二剪銷固定，所述上到導(dǎo)引管與所述中本體通過第一剪銷固定。
[0014]進(jìn)一步的，所述上導(dǎo)引管上端為倒齒結(jié)構(gòu)，所述中本體內(nèi)側(cè)的上端設(shè)有上行鎖死卡簧，在所述上導(dǎo)引管的上極限位置，所述上行鎖死卡簧與所述上導(dǎo)引管的上端嚙合。
[0015]進(jìn)一步的，所述中本體內(nèi)側(cè)的下端設(shè)有卡簧槽，所述尾管下端的外端設(shè)有定位卡簧，所述定位卡簧與所述卡簧槽在所述尾管的下極限位置配合。
[0016]進(jìn)一步的，所述上導(dǎo)引管外圈的上端通過第四O型密封圈與所述中本體內(nèi)側(cè)密封設(shè)置，所述上導(dǎo)引管外圈的下端通過第五O型密封圈與所述中本體內(nèi)側(cè)密封設(shè)置，所述上導(dǎo)引管內(nèi)側(cè)通過第六O型密封圈與所述球座外圈密封設(shè)置。
[0017]進(jìn)一步的，所述上接頭通過第二O型密封圈與所述中本體密封設(shè)置，所述中本體通過第三O型密封圈與所述下接頭密封設(shè)置。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:1、本實(shí)用新型在循環(huán)孔上增加防砂蓋組件，防砂蓋內(nèi)部設(shè)置防砂片，可有效避免鉆井液可有效避免固井水泥漿進(jìn)入內(nèi)外管間隙，也可防水泥粘固，保證投球滑套順利開啟，能滿足固井條件下分段壓裂施工，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行有效改造，能精確控制壓裂點(diǎn)、工具簡(jiǎn)單易操作；2、環(huán)形槽便于啟動(dòng)閥在投球滑套上安裝和拆卸；3、上導(dǎo)引管、尾管、下接頭之間無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使球座具有良好的可鉆性，方便鉆除球座后可實(shí)現(xiàn)全通徑，方便后期作業(yè)。
【附圖說明】

[0019]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1是本實(shí)用新型防砂式固井投球滑套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2是本實(shí)用新型防砂蓋組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明:
[0023]1-上接頭;3-中本體;32-循環(huán)孔;33-卡簧槽;4_第二O型密封圈；5_上行鎖死卡簧；6-上導(dǎo)引管；7-第四O型密封圈；8-第一剪銷;91-內(nèi)殼體;92-第一O型密封圈；93-防砂片；94-外殼體;941-環(huán)形槽;95-彈性擋圈；10-第五O型密封圈；11-坐封球；12-第六O型密封圈；14-球座;15-第二剪銷；16-定位卡簧;17-尾管；18-第三O型密封圈；20-下接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0024]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0025]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0026]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明。
[0028]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型為防砂式固井投球滑套，包括殼體組件，殼體組件為中空柱體，殼體組件內(nèi)同軸設(shè)置有活動(dòng)套組件，活動(dòng)套組件為空腔柱體，活動(dòng)套組件內(nèi)側(cè)的中部與待投球尺寸匹配，活動(dòng)套組件與殼體組件沿軸向方向滑動(dòng)連接；
[0029]殼體組件上設(shè)有循環(huán)孔32，循環(huán)孔32的高度大于活動(dòng)套組件的下極限位置，小于活動(dòng)套組件的上極限位置，循環(huán)孔32上設(shè)有防砂蓋組件；
[0030]防砂蓋組件與殼體組件固定連接且二者接觸面密封設(shè)置，防砂蓋組件為中空主體，防砂蓋組件內(nèi)設(shè)有防砂片93，防砂片93將循環(huán)孔32與外部隔離;優(yōu)選地，防砂片93為向外凸起的弧形，方便增加壓裂。
[0031]優(yōu)選地，防砂蓋組件還包括內(nèi)殼體91、外殼體94、彈性擋圈95和第一O型密封圈92，防砂片93設(shè)在內(nèi)殼體91與外殼體94之間且與二者固定連接，外殼體94通過彈性擋圈95與殼體組件定位，第一 O型密封圈92設(shè)在內(nèi)殼體91與殼體組件之間。
[0032]優(yōu)選地，外殼體94的內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形槽941。
[0033]優(yōu)選地，殼體組件包括上接頭1、中本體3和下接頭20，上接頭1、中本體3和下接頭20從上到下依次通過管螺紋連接，上接頭I與中本體3螺紋連接處通過緊定螺釘固定，中本體3與下接頭20的螺紋連接處通過緊定螺釘固定。
[0034]優(yōu)選地，活動(dòng)套組件包括從上而下依次通過螺紋連接的上導(dǎo)引管6、球座14和尾管17，上導(dǎo)引管6與球座14之間通過緊定螺釘固定，球座14和尾管17之間通過第二剪銷15固定，上到導(dǎo)引管6與中本體3通過第一剪銷8固定，更優(yōu)選地，上導(dǎo)引管6與球座14采用左旋螺紋連接，方便球座14的鉆除。
[0035]優(yōu)選地，上導(dǎo)引管6上端為倒齒結(jié)構(gòu)，中本體3內(nèi)側(cè)的上端設(shè)有上行鎖死卡簧5，在上導(dǎo)引管6的上極限位置，上行鎖死卡簧5與上導(dǎo)引管6的上端嚙合。
[0036]優(yōu)選地，中本體3內(nèi)側(cè)的下端設(shè)有卡簧槽33，尾管17下端的外端設(shè)有定位卡簧16，定位卡簧16與卡簧槽33在尾管17的下極限位置配合。
[0037]優(yōu)選地，上導(dǎo)引管6外圈的上端通過第四O型密封圈7與中本體3內(nèi)側(cè)密封設(shè)置，上導(dǎo)引管6外圈的下端通過第五O型密封圈10與中本體3內(nèi)側(cè)密封設(shè)置，上導(dǎo)引管6內(nèi)側(cè)通過第六O型密封圈12與球座14外圈密封設(shè)置。
[0038]優(yōu)選地，上接頭I通過第二O型密封圈4與中本體3密封設(shè)置，中本體3通過第三O型密封圈與下接頭20密封設(shè)置。
[0039]在實(shí)際的使用過程中，根據(jù)分段壓裂具體施工設(shè)計(jì)的要求，確定投球滑套入井位置，配接相應(yīng)的分段壓裂管柱進(jìn)行完井作業(yè)，投入相應(yīng)尺寸的坐封球11，使其坐封于投球滑套內(nèi)的球座14上，憋壓剪斷第二剪銷15，活動(dòng)套組件下行，露出循環(huán)孔32，蹩壓擊破防砂蓋93及外部的水泥環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該層位的分段壓裂，在分段壓裂后，可下入配套的小鉆具鉆除球座14，實(shí)現(xiàn)全通徑，方便后續(xù)作業(yè)的需要，開采后期根據(jù)需要，需要關(guān)閉滑套組件時(shí)，可通過專用工具配合上導(dǎo)引管6上端臺(tái)階上提中心管，剪斷第一剪銷8使上導(dǎo)引管6與尾管17脫離關(guān)閉活動(dòng)套組件，上導(dǎo)引管6上端設(shè)計(jì)的倒齒結(jié)構(gòu)與上行鎖死卡簧5的倒齒結(jié)構(gòu)在投球滑套組件關(guān)閉時(shí)嚙合，使滑套永久關(guān)閉，整個(gè)結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)固、完井管柱一體化作業(yè);通過投球方式逐級(jí)開啟投球滑套實(shí)現(xiàn)分段壓裂目的；投球滑套在開啟時(shí)的壓力可調(diào)節(jié);無需額外射孔，摩阻小、施工壓力低;無懸掛器、裸眼封隔器等工具，成本低;球座結(jié)構(gòu)采用防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)后，可快速鉆除；后期出水層可關(guān)閉滑套，實(shí)現(xiàn)堵水作業(yè)。
[0040]以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.防砂式固井投球滑套，其特征在于:包括殼體組件，所述殼體組件為中空柱體，所述殼體組件內(nèi)同軸設(shè)置有活動(dòng)套組件，所述活動(dòng)套組件為空腔柱體，所述活動(dòng)套組件內(nèi)側(cè)的中部與待投球尺寸匹配，所述活動(dòng)套組件與所述殼體組件沿軸向方向滑動(dòng)連接； 所述殼體組件上設(shè)有循環(huán)孔(32)，所述循環(huán)孔(32)的高度大于所述活動(dòng)套組件的下極限位置，小于所述活動(dòng)套組件的上極限位置，所述循環(huán)孔(32)上設(shè)有防砂蓋組件； 所述防砂蓋組件與所述殼體組件固定連接且二者接觸面密封設(shè)置，所述防砂蓋組件為中空主體，所述防砂蓋組件內(nèi)設(shè)有防砂片(93)，所述防砂片(93)將所述循環(huán)孔(32)與外部隔離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述防砂蓋組件還包括內(nèi)殼體(91)、外殼體(94)、彈性擋圈(95)和第一 O型密封圈(92)，所述防砂片(93)設(shè)在所述內(nèi)殼體(91)與所述外殼體(94)之間且與二者固定連接，所述外殼體(94)通過所述彈性擋圈(95)與所述殼體組件定位，所述第一 O型密封圈(92)設(shè)在所述內(nèi)殼體(91)與所述殼體組件之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述外殼體(94)的內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形槽(941)。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述殼體組件包括上接頭(I)、中本體(3)和下接頭(20)，所述上接頭(1)、中本體(3)和下接頭(20)從上到下依次通過管螺紋連接，所述上接頭(I)與所述中本體(3)螺紋連接處通過緊定螺釘固定，所述中本體(3)與所述下接頭(20)的螺紋連接處通過緊定螺釘固定。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述活動(dòng)套組件包括從上而下依次通過螺紋連接的上導(dǎo)引管(6)、球座(14)和尾管(17)，所述上導(dǎo)引管(6)與所述球座(14)之間通過緊定螺釘固定，所述球座(14)和所述尾管(17)之間通過第二剪銷(15)固定，所述上到導(dǎo)引管(6)與所述中本體(3)通過第一剪銷(8)固定。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述上導(dǎo)引管(6)上端為倒齒結(jié)構(gòu)，所述中本體(3)內(nèi)側(cè)的上端設(shè)有上行鎖死卡簧(5)，在所述上導(dǎo)引管(6)的上極限位置，所述上行鎖死卡簧(5)與所述上導(dǎo)引管(6)的上端嚙合。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述中本體(3)內(nèi)側(cè)的下端設(shè)有卡簧槽(33)，所述尾管(17)下端的外端設(shè)有定位卡簧(16)，所述定位卡簧(16)與所述卡簧槽(33)在所述尾管(17)的下極限位置配合。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述上導(dǎo)引管(6)外圈的上端通過第四O型密封圈(7)與所述中本體(3)內(nèi)側(cè)密封設(shè)置，所述上導(dǎo)引管(6)外圈的下端通過第五O型密封圈(10)與所述中本體(3)內(nèi)側(cè)密封設(shè)置，所述上導(dǎo)引管(6)內(nèi)側(cè)通過第六O型密封圈(12)與所述球座(14)外圈密封設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述上接頭(I)通過第二O型密封圈(4)與所述中本體(3)密封設(shè)置，所述中本體(3)通過第三O型密封圈與所述下接頭(20)密封設(shè)置。
【文檔編號(hào)】E21B34/14GK205714103SQ201620401897
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】田曉勇, 蔣海濤, 董趙朋, 周俊然, 左岳, 陶松齡
【申請(qǐng)人】中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司