一種水平井可取芯滑套多級壓裂完井管柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于石油天然氣行業(yè)措施管柱，特別涉及一種水平井可取芯滑套多級壓裂完井管柱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油天然氣行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和對工藝要求的不斷提高，一趟管柱的壓裂級數(shù)被不斷增加。由于水平井完井管柱具有入井后不可取出的特點，壓裂后的管柱內(nèi)存在的多級滑套芯子將限制生產(chǎn)通道，影響后期的測試、重復(fù)改造，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(I)完井管柱內(nèi)存在的多級臺階，后期重復(fù)改造管柱及生產(chǎn)測試工具下入困難；(2)完井管柱出水后，后期控水作業(yè)難度大，水平井的增產(chǎn)優(yōu)勢無法充分發(fā)揮；(3)完井管柱級數(shù)越多，管柱通道小，造成生產(chǎn)節(jié)流和限產(chǎn)等問題。
[0003]針對上述問題，常用的方式是通過鉆磨解除滑套芯子對井徑的限制，但鉆磨過程存在較大風(fēng)險，有時可能導(dǎo)致高作業(yè)成本，而且效率低，并且后期無法實水平井控水措施。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種一趟管柱取出所有滑套內(nèi)芯，實現(xiàn)管柱全通徑，為后期生產(chǎn)、測試以及重復(fù)改造提供較大通道的水平井可取芯滑套多級壓裂完井管柱。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案為:一種水平井可取芯滑套多級壓裂完井管柱，它包括回接插管、插管封隔器、多個封隔器、多級可取芯投球壓裂滑套、定壓滑套、坐封球座以及單流閥和引鞋，所述可取芯投球壓裂滑套包括從上至下依次連接的上接頭、外套筒、噴砂接頭、下接頭，其特征在于，在外套筒內(nèi)套設(shè)有外芯，所述外芯通過剪切部件固定設(shè)置在外套筒上，在外芯上設(shè)置有壓裂通道，外芯的下端內(nèi)套設(shè)內(nèi)芯組件，內(nèi)芯組件通過鎖緊裝置與外芯相連，所述內(nèi)芯組件包括球座，在球座上端設(shè)置有連接部。
[0006]按上述技術(shù)方案，所述連接部為設(shè)置在球座上端的鋸齒內(nèi)螺紋。
[0007]按上述技術(shù)方案，所述內(nèi)芯組件還包括與球座下端固定連接的連接頭，所述連接頭用于取下一級可取芯投球壓裂滑套的內(nèi)芯組件，所述連接頭的下端與球座上端的連接部相配設(shè)。
[0008]按上述技術(shù)方案，對應(yīng)球座上端的連接部設(shè)置有可與其相配接的連續(xù)油管取芯管串，所述連續(xù)油管取芯管串上對應(yīng)連接部設(shè)置有撈取爪，在撈取爪的外周設(shè)置有鋸齒外螺紋，在撈取爪沿圓周方向設(shè)置有方便撈取爪發(fā)生徑向內(nèi)縮形變的割縫，割縫中硫化填充彈性橡膠。
[0009]按上述技術(shù)方案，所述鎖緊裝置包括彈性鎖指，在所述彈性鎖指的上外端設(shè)置有限位凸臺，在外芯的下端內(nèi)壁上設(shè)置有卡裝彈性鎖指限位凸臺的溝槽，在內(nèi)芯組件上對應(yīng)彈性鎖指設(shè)置有允許彈性鎖指在徑向產(chǎn)生內(nèi)縮形變的容納空間，所述彈性鎖指的下端通過解鎖銷釘固定設(shè)置在內(nèi)芯組件上。
[0010]按上述技術(shù)方案，在外芯的下端連接有外支撐筒，在下接頭的下端設(shè)置有用于阻止外支撐筒向下運動的限位臺階。
[0011]按上述技術(shù)方案，在外芯的上端設(shè)置有環(huán)形卡槽與連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串上設(shè)置的開關(guān)器相配設(shè)，所述連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串用于對可取芯投球壓裂滑套進行重復(fù)開關(guān)操作。
[0012]按上述技術(shù)方案，所述連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串包括開關(guān)器，所述開關(guān)器包括至上而下依次連接的上接頭、中心管、下接頭，在中心管上依次套裝有壓力開啟機構(gòu)、鎖塊、變徑機構(gòu)，所述壓力開啟機構(gòu)可以沿中心管軸向滑移，所述鎖塊固定設(shè)置在中心管上，所述壓力開啟機構(gòu)通過銷釘與鎖塊相連，所述壓力開啟機構(gòu)的下端套裝在變徑機構(gòu)的上端，從而將變徑機構(gòu)鎖定。
[0013]按上述技術(shù)方案，壓力開啟機構(gòu)包括套裝在中心管外的上外套、與上外套相連的扶正套、在中心管上開設(shè)的進液孔，上外套可以沿上接頭的外壁軸向滑移，在上外套與中心管之間的環(huán)形空間套設(shè)有回位彈簧，回位彈簧的下端與扶正套的上端接觸，用于壓力開啟機構(gòu)的回位，所述進液孔與扶正套的內(nèi)壁相連通，在進液孔的兩側(cè)均設(shè)置有密封圈，所述扶正套的下端通過銷釘固定設(shè)置在鎖塊上。
[0014]按上述技術(shù)方案，所述變徑機構(gòu)包括沿中心管周向設(shè)置的若干鍵塊，鍵塊的兩端均為錐形，所述鍵塊內(nèi)設(shè)置有弓簧，壓力開啟機構(gòu)的扶正套套裝在鍵塊的一端錐形部，從而將鍵塊按壓固定，鍵塊的另一端配置鎖套，鎖套通過銷釘固定在下接頭上。
[0015]按上述技術(shù)方案，所述剪切部件為剪環(huán)，所述剪環(huán)的剪片卡設(shè)在外芯外周設(shè)置的卡槽內(nèi)。
[0016]本實用新型在壓裂時，按壓裂設(shè)計要求順序投入密封球從管柱趾端依次打開各級可取芯投球壓裂滑套，實施各段壓裂施工。壓裂施工完成后，采用連續(xù)油管帶連續(xù)油管取芯管串入井，一趟管柱取出各級可取芯投球壓裂滑套內(nèi)的內(nèi)芯。內(nèi)芯取出后，管柱通徑基本可達(dá)到和上部生產(chǎn)油管一致的內(nèi)通徑，方便后期生產(chǎn)、測試以及重復(fù)改造作業(yè)。完井管柱在生產(chǎn)一段時間后可能會出現(xiàn)在水平段的某一段發(fā)生出水的情況，這時可根據(jù)情況采用連續(xù)油管帶開關(guān)管串入井，對出水層段對應(yīng)的可取芯投球壓裂滑套進行關(guān)閉操作，關(guān)閉后的層段出水情況將得到控制，水平井的增產(chǎn)優(yōu)勢可以充分得以發(fā)揮。
[0017]本實用新型所取得的有益效果為:
[0018]1、將常規(guī)投球壓裂滑套升級為可取芯投球壓裂滑套，能實現(xiàn)水平井完井管柱壓后全通徑；其可重復(fù)開關(guān)功能，有利于后期重復(fù)改造、測試以及控水措施作業(yè)，對最大限度發(fā)揮水平井增產(chǎn)優(yōu)勢發(fā)揮重要作用。
[0019]2、采用連續(xù)油管取芯管串解除管柱內(nèi)臺階比常規(guī)鉆磨施工效率高、風(fēng)險小，操作方便。
[0020]3、采用連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串對可取芯投球壓裂滑套實施選擇性開關(guān)作業(yè)，工藝靈活，風(fēng)險小，效率高。
【附圖說明】
[0021]圖1為水平井可取芯滑套多級壓裂完井管柱的示意圖。
[0022]圖2為可取芯投球壓裂滑套的結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖3連連續(xù)油管取芯管串結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串示意圖。
[0025]圖5為圖4中開關(guān)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0027]如圖1所示，本實施例提供的一種水平井可取芯滑套多級壓裂完井管柱，它包括回接插管42、插管封隔器43、多個封隔器44、46、48、50、52，多級可取芯滑套45、47、49、51、定壓滑套53、坐封球座54以及單流閥和引鞋55。其中，如圖2所示，可取芯投球壓裂滑套包括從上至下依次連接的上接頭1、外套筒3、噴砂接頭6、下接頭14，在外套筒3內(nèi)套設(shè)有外芯4，外芯4的下端延伸至下接頭14內(nèi)，所述外芯4的上端通過剪切部件固定設(shè)置在外套筒3上，在外芯4上設(shè)置有壓裂通道，外芯4的下端與外套筒3之間設(shè)置有組合密封圈5，外芯4的下端連接有外支撐筒17，在下接頭14的下端設(shè)置有用于阻止外支撐筒17向下運動的限位臺階。外芯4的下端內(nèi)套設(shè)內(nèi)芯組件，內(nèi)芯組件通過鎖緊裝置與外芯4相連，所述內(nèi)芯組件包括依次相連的球座9、內(nèi)支撐筒11、連接頭13，在球座9上端設(shè)置有連接部。所述連接部為設(shè)置在球座9上端的鋸齒內(nèi)螺紋16。連接頭13用于取下一級可取芯投球壓裂滑套的內(nèi)芯組件，連接頭13的下端與球座上端的連接部相配設(shè)。在連接頭13的下端設(shè)置有撈取爪，在撈取爪上設(shè)置有鋸齒外螺紋，在撈取爪上沿圓周設(shè)置有方便撈取爪發(fā)生徑向內(nèi)縮形變的割縫，便于與球座上端的鋸齒內(nèi)螺紋16更好的配接。
[0028]所述鎖緊裝置包括彈性鎖指10，在所述彈性鎖指10的上外端設(shè)置有限位凸臺，在外芯的下端內(nèi)壁上設(shè)置有卡裝彈性鎖指限位凸臺的溝槽，通過球座的下端將彈性鎖指的限位凸臺卡設(shè)在溝槽內(nèi)，在內(nèi)支撐筒11上對應(yīng)彈性鎖指設(shè)置有允許彈性鎖指在徑向產(chǎn)生內(nèi)縮形變的容納空間18，所述彈性鎖指的下端通過解鎖銷釘12固定設(shè)置在內(nèi)芯組件上。
[0029]本實施例中，所述剪切部件優(yōu)選為剪環(huán)2，所述剪環(huán)2安裝在上接頭I與外套筒之間，剪環(huán)2的剪片卡設(shè)在外芯外周設(shè)置的卡槽內(nèi)。通過設(shè)置剪環(huán)，能控制壓力穩(wěn)定，解決多個銷釘不在同一平面上時壓力不穩(wěn)定的問題，另外，相比銷釘控制，減少了密封圈的使用，其結(jié)構(gòu)更加簡單。
[0030]本實施例中，在所述噴砂接頭6的壓裂通道的兩端均設(shè)置有防塵圈7，其能防止灰塵進入噴砂接頭6的壓裂通道，延長各個零部件的使用壽命。
[0031]本實施例中還提供了有可與連接部相配接的連續(xù)油管取芯管串，如圖3所示，連續(xù)油管取芯管串包括連續(xù)油管19、連續(xù)油管接頭20、安全丟手接頭21、震擊器22、扶正器23、背壓閥24、取芯接頭25，其中取芯接頭25的下端設(shè)置有撈取爪，在撈取爪上沿圓周設(shè)置有割縫，便于與球座上端的鋸齒內(nèi)螺紋相配接，且割縫中硫化填充彈性橡膠，起支撐作用。
[0032]本實施例中，為了實現(xiàn)本壓裂滑套的重復(fù)開關(guān)，方便后期快速找堵水。在外芯4的上端設(shè)置有環(huán)形卡槽15與連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串上設(shè)置的開關(guān)器的鍵塊相配設(shè)，所述連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串用于對可取芯投球壓裂滑套進行重復(fù)開關(guān)操作。所述連續(xù)油管選擇性開關(guān)滑套管串包括連續(xù)油管19、連續(xù)油管接頭20、安全丟手接頭21、震擊器22、連通閥26、扶正器23、開關(guān)器27、備用球座28、背壓閥24、旋轉(zhuǎn)沖砂工