一種無限極滑套及工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無限極滑套及工藝方法,屬于油田生產井壓裂、酸化技術領域。
【背景技術】
[0002]為了最大限度地發揮油田生產井的生產能力,保持生產井的產量,在油氣井的生產周期內將對有些井進行諸如壓裂、酸化等技術措施,由于產層埋于幾百到幾千米的地層深處,分為很多個層系,受各種因素影響,各層間不可避免的存在著差異,即我們通常所說的層間矛盾。要想最大限度發揮各層的潛力,需要盡可能地對各單層進行處理,以往的分級方法主要是采用球座式,即自上而下球座的內徑越來越小。嚴重制約了酸化壓裂級數的增加和規模的提升。
[0003]與本發明相關的現有技術一:分級酸化壓裂已是目前比較成熟的油田增產技術措施,常規的方法是采用球座和球自上而下逐步變小的方式。
[0004]現有技術一的技術方案:以國外分段壓裂分段級數看,一般0.125in(3.175mm)為一級,最小內徑1.25in(31.75_),若采用的是27/8inX5.5mm規格油管,最大只能排到52.5mm (球比球座大0.25in即6.35mm)也就是說,按如此排列,在27/8in X 5.5mm規格油管內只能排出6.5級,最多7級,而本發明則不受油管內徑的影響。
[0005]現有技術一的缺點:由于采用球座分級的方法進行分級,在一定內徑油管里所能分出的級別受到限制,且由于球座內經自上而下越來越小,在大排量進行酸化壓裂過程中將產生很大的節流壓差,這樣就勢必提高作業車組柱塞栗的工作壓力,加大對工具的沖蝕,同時也限制了作業規模的提高,難以充分發揮產層的潛能。
【發明內容】
[0006]為了克服現有技術的不足,本發明提供一種無限極滑套及工藝方法,為油氣井酸化壓裂提供一種有效的、可以進行無限分級的輔助工具,本發明與傳統的現有分級方法完全不同,不但可以無限分級,還可以保持各級工具內徑的一致,之所以能做到無限分級和各級內徑一致,是因為不是采用現有的從徑向分級的方法,而是采用全新的向軸向入手的思維,把有限的內徑最大限度利用起來,從而減少液流摩阻和對工具的沖蝕,發揮酸化壓裂設備的能力,提升酸化壓裂的規模。
[0007]—種無限極滑套的工藝方法,含有以下步驟;
[0008]首先應該明確施工井的處理層數,然后在層數基礎上減I就是需要準備的處理層數,確認各級H、L對應尺寸和順序,油管內徑大于位移滑套內徑,且不應有直臺階;
[0009]依次在兩封隔器間靠近下封隔器的位置接入本發明及錨定裝置,用油管將管串下入井內,安裝好采油樹后坐封封隔器,然后進入酸化壓裂程序;
[0010]需要打開一層的油管通道時,從油管投入包括密封球在內的密封位移機構,低排量栗送通過以上各級滑套后到位,爪形位移球座上的分瓣凸臺嵌入到位移滑套環形槽內,V形密封圈密封住位移滑套,此時油管上已沒有液流通道,栗繼續工作的結果就是液壓升高,并在此轉變為向下的軸向載荷作用在滑套剪釘上,當液壓所產生的軸向載荷達到滑套剪釘的剪切值剪釘被剪斷,密封位移機構帶動位移滑套同時下行,打開酸化壓力通道,當被束縛的鎖環凸臺到達本體內的凹槽時在彈力作用下沿徑向展開嵌入凹槽,將除密封球外的密封位移機構鎖定在當前位置,由于每口井都有若干個層段,酸化壓裂完畢在進行返排或生產時,每層的密封球都有可能被液流帶著上行,普通密封球的外徑尺寸大于爪形位移球座內徑,有了鎖定機構就不至于使密封球頂著密封位移機構上行而關閉產液通道,且密封位移機構下端設計有前伸爪狀結構,即使密封球運動到此也有足夠當量面積可以通過液流。
[0011]壓裂酸化處理時,低排量栗送,當L長度的凸臺到達對應級別的H尺寸槽時,由于此時L < H,在分瓣爪彈力作用下L嵌入到H,整個密封位移機構就掛在了位移滑套上,V形密封圈將位移滑套內孔密封,繼續栗送液壓在此轉變為向下的軸向載荷作用在滑套剪釘上,當液壓所產生的軸向載荷達到滑套剪釘的剪切值剪釘被剪斷,密封位移機構帶動位移滑套同時下行,打開酸化壓力通道,當被束縛的鎖環凸臺到達本體內的凹槽時在彈力作用下沿徑向展開嵌入凹槽,將除密封球外的密封位移機構鎖定在當前位置。
[0012]—種無限極滑套,由接箍1,本體2,位移滑套3,第一 O形密封圈4,滑套剪釘5,鎖環6,第二 O形密封圈7,固定螺釘8,下接頭9,爪形位移球座10,密封球11,V形密封圈12,隔環13,導向固定環14等組成;
[0013]入井時的狀態為接箍I下連接本體2,本體2內有位移滑套3,本體2下端連接下接頭9 ;
[0014]本體2上開有三個長圓孔,本體2內靠下部有若干不連續的環形槽;
[0015]本體2內入井時裝有位移滑套3,位移滑套3外部上下兩端分別有第一 O形密封圈4、第二 O形密封圈7,位移滑套3下部第二 O形密封圈7下有不連續的環形槽,位移滑套3與本體2由滑套剪釘5固定,位移滑套3內徑下端部有切槽便于使用工具對其沿圓周方向進行旋轉;
[0016]位移滑套3內徑靠上部有用于分級的環形槽,分級時只改變環形槽的軸向長度而不改變其它尺寸;
[0017]本體2與下接頭9由螺紋連接,第二 O形密封圈7密封,通過固定螺釘8連接本體2與下接頭9防轉,鎖環6安裝在本體2與位移滑套3之間。;
[0018]密封球11、爪形位移球座10、V形密封圈12、隔環13和導向固定環14組成的密封位移裝置。
[0019]從油管投入的密封位移裝置上開口爪形外凸臺的長度與位移滑套3內的環形凹槽長度一一對應,只有當凸臺長度小于凹槽長度時凸臺才能嵌入到凹槽內;
[0020]油管內在投入的密封位移裝置以上液流所通過的當量面積是完全相同的。
[0021]位移滑套3下部不連續的環形槽內安裝有開口的、外徑局部凸出的彈性鎖環,安裝時該鎖環6被本體2內徑擠壓,局部凸出部分避開本體2上的不連續槽即可裝入,越過不連續槽后將凸出部分與不連續槽轉至同一軸線后剪釘固定,工作時滑套剪釘5被剪斷位移滑套帶著鎖環下行至不連續槽時,鎖環靠彈力張開,凸臺嵌入到不連續凹槽,投入部分除密封球外均被鎖住,避免因產出液流沖擊將投入部分上推而關閉出液通道。
[0022]本發明的優點是較大限度地利用了油管有限的內徑;各級滑套內徑一致;降低液流摩阻;有利于提高酸化壓裂規模;減少對工具油井管的沖蝕,有利于提高工具的可靠性及施工安全。
[0023]本發明還提供了一種無限極滑套,包括本體,無限極滑套還包括:位移滑套,位移滑套安裝在本體內,且位移滑套的內壁上設置有環形槽;密封位移裝置,密封位移裝置投入位移滑套內,且密封位移裝置的外側設置有凸臺;其中,密封位移裝置從位移滑套內下行,且當密封位移裝置運動到其凸臺與環形槽相對的位置時,若凸臺的高度大于位移滑套上的環形槽的高度,密封位移裝置在位移滑套內繼續下行;若密封位移裝置的凸臺的高度小于位移滑套的環形槽的高度,凸臺嵌入環形槽內以使密封位移裝置掛在位移滑套上。
[0024]進一步地,位移滑套上設置有多個環形槽,多個環形槽沿位移滑套的軸向布置;當密封位移裝置下移到其凸臺與位移滑套的一個環形槽相對的位置,且凸臺的高度小于與之相對的環形槽的高度時,凸臺嵌入環形槽內。
[0025]進一步地,密封位移裝置上設置有多個凸臺,且多個凸臺與多個環形槽一一對應地設置。
[0026]進一步地,無限極滑套還包括滑套剪釘,位移滑套通過滑套剪釘固定在本體上。
[0027]進一步地,位移滑套的外壁上設置有安裝槽,安裝槽內安裝有鎖環,且本體的內壁上設置有鎖定槽;當位移滑套通過滑套剪釘固定在本體上時,鎖環抵接在本體的內壁上;當位移剪釘被剪斷后,位移滑套帶著鎖環下移直到鎖環的遠離位移滑套的一端嵌入鎖定槽內以使位移滑套固定在本體上。
【附圖說明】
[0028]當結合附圖考慮時,通過參照下面的詳細描述,能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點,但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解,構成本發明的一部分,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定,其中:
[0029]圖1為本發明入井時的半剖結構示意圖;
[0030]圖2為本發明投入位移密封機構并打開滑套時的半剖結構示意圖;
[0031]圖3為圖1的A—A斷面尚]視圖;
[0032]圖4為圖2的B— B斷面剖視圖;
[0033]圖5為爪形位移球座分瓣爪凸臺長度小于位移滑套環形槽長度而被掛住時的狀態(工作位置);
[0034]圖6為爪形位移球座分瓣爪凸臺長度大于位移滑套環形槽長度而通過時的狀態(非工作位置);
[0035]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
【具體實施方式】
[0036]顯然,本領域技術人員基于本發明的宗旨所