用于噴封壓的裝置以及包含其的管柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣完井以及儲(chǔ)層改造等技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于噴封壓的裝置以及包含其的管柱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)的推進(jìn)，完井分段壓裂技術(shù)作為非常規(guī)油氣資源開采的主要增產(chǎn)措施也發(fā)展迅猛。完井分段壓裂技術(shù)可有針對(duì)性地對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造，擴(kuò)大油氣產(chǎn)層的泄油面積，提高油氣采收率。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，多級(jí)分段儲(chǔ)層改造通常采用先射孔后壓裂的方法進(jìn)行。也就是，在儲(chǔ)層改造過程中，先下入射孔槍進(jìn)行多級(jí)分段射孔，以在儲(chǔ)層中形成孔洞。然后，將射孔槍提出地層。接著，再下入具有封隔器的管柱，并通過投球的方式使封隔器坐封。再次，通過投球的方式打開封隔器的第一級(jí)滑套，以露出與孔洞配合的第一級(jí)壓裂孔。最后，向管柱內(nèi)注入壓裂液，壓裂液通過壓裂孔進(jìn)入到孔洞中，并在地層內(nèi)形成裂縫。在壓裂完成后，再次投入大一級(jí)的球打開上一級(jí)滑套對(duì)上一層地層進(jìn)行壓裂。
[0004]通過上述方法，雖然能完成對(duì)儲(chǔ)層的改造，但是需要下入多次管柱才能完成射孔和加砂壓裂。由此，通過上述方法不僅增加了作業(yè)工序，提高了作業(yè)成本，而且降低了壓裂的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問題的部分或者全部，本發(fā)明提出了一種用于噴封壓的裝置以及包含其的管柱。使用該用于噴封壓的裝置，只需要下入一次管柱便能實(shí)現(xiàn)射孔和壓裂。從而，該用于噴封壓的裝置能減少作業(yè)工序，降低作業(yè)成本，同時(shí)提高了壓裂的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種用于噴封壓的裝置，包括:
[0007]筒狀的上接頭，上接頭的外壁上設(shè)置連通內(nèi)外的壓裂孔，
[0008]設(shè)置在上接頭的下端的筒狀的噴嘴套，在噴嘴套上設(shè)置連通內(nèi)外的噴嘴，
[0009]設(shè)置在噴嘴套的下端的筒狀的中心桿，
[0010]設(shè)置在噴嘴套和中心桿的外壁上的封隔器，封隔器具有膠筒組件，
[0011]設(shè)置在中心桿的下端的筒狀的下接頭，
[0012]設(shè)置在上接頭的內(nèi)壁上并能與上接頭滑動(dòng)式連接的第一內(nèi)筒，在初始狀態(tài)下，第一內(nèi)筒封堵壓裂孔，
[0013]設(shè)置在噴嘴套的內(nèi)壁上并能與噴嘴套滑動(dòng)式連接的第二內(nèi)筒，在初始狀態(tài)下，第二內(nèi)筒封堵噴嘴，
[0014]其中，在第二內(nèi)筒的內(nèi)腔封閉后，在第一壓力作用下，第二內(nèi)筒構(gòu)造為能相對(duì)噴嘴套移動(dòng)而露出噴嘴，同時(shí)，膠筒組件構(gòu)造為能在壓力液作用下變形以使得封隔器坐封，用于完成射孔操作，在第二壓力作用下，第二內(nèi)筒構(gòu)造為相對(duì)于上接頭移動(dòng)而露出壓裂孔，用于完成壓裂操作。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，封隔器還包括:
[0016]上端套式固定連接在上接頭的外壁上的外筒，外筒的下端延伸過中心桿，
[0017]由中心桿的上端面、外筒的內(nèi)壁和上接頭形成的活塞缸，
[0018]上端設(shè)置在活塞缸內(nèi)的活塞，活塞的下端由中心桿與外筒之間向下延伸并與膠筒組件抵接，活塞與外筒滑動(dòng)式連接，
[0019]設(shè)置在噴嘴套上的第一傳壓孔，
[0020]其中，第一傳壓孔與活塞缸連通并位于活塞的上表面的上端以使得壓力液進(jìn)入活塞缸后能推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，在中心桿的外壁上設(shè)置第一棘齒，在活塞的內(nèi)壁上設(shè)置與第一棘齒配合的第二棘齒。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，在上接頭上的內(nèi)壁上設(shè)置第一臺(tái)階，在第一內(nèi)筒的外壁上設(shè)置第二臺(tái)階，第二臺(tái)階與第一臺(tái)階相對(duì)式設(shè)置并由上接頭和第一內(nèi)筒形成壓力腔，并在上接頭上設(shè)置連通壓力腔的第三傳壓孔。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括選擇性設(shè)置在第二內(nèi)筒中并用于封閉第二內(nèi)筒的內(nèi)腔的開啟工具，開啟工具包括:
[0024]開啟工具主體，
[0025]由開啟工具主體向上延伸的彈性卡片，
[0026]設(shè)置在開啟工具主體下端的球座，
[0027]與球座配合的球，
[0028]其中，彈性卡片上設(shè)置有凸起部以與設(shè)置在第二內(nèi)筒的內(nèi)壁上的凹槽相配合。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，在第二內(nèi)筒的凹槽的下端設(shè)置擋環(huán)，擋環(huán)構(gòu)造為能相對(duì)于第二內(nèi)筒軸向滑動(dòng)，并且在擋環(huán)的上端面和第二內(nèi)筒之間設(shè)置密封件以使得擋環(huán)在相對(duì)于第二內(nèi)筒向上移動(dòng)過程中壓縮密封件。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，在第二內(nèi)筒的凹槽下端的內(nèi)壁上設(shè)置第四臺(tái)階和位于第四臺(tái)階下端的第五臺(tái)階，并且在第五臺(tái)階的下端設(shè)置限位件，在擋環(huán)的外壁上設(shè)置徑向向外突出的突出環(huán)，突出環(huán)位于第五臺(tái)階和限位件之間，并且密封件位于第四臺(tái)階和擋環(huán)的上端面之間。
[0031 ]在一個(gè)實(shí)施例中，在開啟工具主體和球座之間設(shè)置彈性助推環(huán)。
[0032]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括設(shè)置在封隔器下端的解封擋環(huán)，解封擋環(huán)的上端套接在中心桿的外壁上，下端通過第三剪切銷與下接頭固定連接，解封擋環(huán)與中心桿和下接頭形成用于解封擋環(huán)和下接頭相對(duì)移動(dòng)的第一空間。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種管柱，其包括上述的裝置。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在將具有這種結(jié)構(gòu)的裝置的管柱下入到儲(chǔ)層，并使得第二內(nèi)筒的內(nèi)腔封閉，向管柱內(nèi)注入壓力液，當(dāng)壓力達(dá)到第一壓力的時(shí)候，第二內(nèi)筒相對(duì)噴嘴套移動(dòng)而露出噴嘴，同時(shí)，封隔器坐封。從而，攜砂液可以通過噴嘴產(chǎn)生高速射流而進(jìn)入地層，以完成儲(chǔ)層射孔。在儲(chǔ)層射孔完成后，繼續(xù)向環(huán)空內(nèi)栗送壓力液，當(dāng)壓力達(dá)到第二壓力時(shí)，第一內(nèi)筒下移而露出壓裂孔，則可以向管柱內(nèi)注入壓裂液，以完成大排量壓裂。由此，使用該用于噴封壓的裝置，只需要下入一次管柱便能實(shí)現(xiàn)射孔和壓裂。從而，該用于噴封壓的裝置能減少作業(yè)工序，降低作業(yè)成本。同時(shí)，在改造儲(chǔ)層過程中，由于射孔完成后便在相對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行壓裂，由此保證了壓裂的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度，從而提高了壓裂效果。
【附圖說明】
[0035]下面將結(jié)合附圖來對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述，在圖中:
[0036]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的初始狀態(tài)下的用于噴封壓的裝置；
[0037]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投入開啟工具狀態(tài)下的用于噴封壓的裝置；
[0038]圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第二內(nèi)筒下移狀態(tài)下的用于噴封壓的裝置；
[0039]圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第一內(nèi)筒下移狀態(tài)下的用于噴封壓的裝置；
[0040]圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的管柱；
[0041]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記，附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0043]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的初始狀態(tài)下的用于噴封壓的裝置100。如圖1所示，裝置100包括筒狀的上接頭1、噴嘴套2、中心桿3、封隔器4、下接頭5、第一內(nèi)筒60和第二內(nèi)筒6。其中，上接頭I構(gòu)造為筒狀，并用于與油管8連接，以將裝置100送入到儲(chǔ)層中，并且在上接頭I的外壁上設(shè)置連通內(nèi)外的壓裂孔9。噴嘴套2設(shè)置在上接頭I的下端，并構(gòu)造為筒狀。同時(shí)，在噴嘴套2的周壁上設(shè)置連通內(nèi)外的噴嘴7。中心桿3設(shè)置在噴嘴套2的下端，并呈筒狀。封隔器4設(shè)置在噴嘴套2的下端外壁上，并延伸到中心桿3的外壁上，以用于封隔裝置100與套管10之間的環(huán)空11。并且，封隔器4具有套接在中心桿3的外壁上的膠筒組件12。下接頭5設(shè)置在中心桿3的下端，并構(gòu)造為筒狀。第一內(nèi)筒60設(shè)置在上接頭I的內(nèi)壁上，并與上接頭I滑動(dòng)式連接。在初始狀態(tài)下，第一內(nèi)筒60用于封堵壓裂孔9，而在第二壓力作用下，第一內(nèi)筒60能相對(duì)于上接頭I下移，而露出壓裂孔9。第二內(nèi)筒6與噴嘴套2滑動(dòng)式連接以保證封堵噴嘴7，在第一壓力作用下，第