一種可開關壓差式滑套的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于油氣田井下儲層改造壓裂施工領域，具體涉及一種可開關壓差式滑套。
【背景技術】
[0002]多級滑套分段壓裂技術是非常規油氣資源開采的重要手段，廣泛應用于頁巖氣、低滲透產層、薄油層的直井、定向井、水平井的壓裂增產改造，壓差式滑套作為分段壓裂必不可少的核心工具之一，一般連接在分段壓裂管柱的最下一級，其工作原理是，管內憋壓，當壓力達到滑套開啟壓力后滑套打開，建立管內外循環，進行第一級壓裂施工。目前現有的壓差式滑套功能相對單一，在壓差打開對第一級進行壓裂作業后無法關閉，當該層出水后無法對出水段進行堵水作業。同時也不可進行重復的機械打開和關閉操作，這樣直接影響了其他層段的二次壓裂改造作業。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種可開關壓差式滑套，不僅用于多級滑套分段壓裂的第一層壓裂施工，也可在壓裂作業后期根據需要下入專用的開關工具實現滑套的機械式反復開關，以滿足封堵底水、重復性壓裂等作業需要；同時為其他層段的二次壓裂改造提供保證，進而大幅度提高油氣采收率與單井產量。工具結構簡單，施工可靠性高，可廣泛應用于各種直井、水平井的低滲油氣藏分段壓裂改造。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種可開關壓差式滑套，包括外筒以及設置在外筒內的內筒和內套；
[0006]所述內筒位于內套的上方；
[0007]在所述外筒的上部開有在圓周上均布的壓裂孔，所述壓裂孔能夠與地層連通建立壓裂通道；
[0008]在所述外筒內壁上從上至下依次設有第一卡環槽、第二卡環槽和卡簧套，所述第一卡環槽位于所述壓裂孔的下方；
[0009]在所述內筒中部的外壁上設有內筒卡環槽，在所述內筒卡環槽內裝配有卡環，當內筒向上移動時，卡環能夠與外筒上的第一卡環槽配合，當內筒向下移動時，卡環能夠與外筒上的第二卡環槽配合，實現對內筒的軸向定位；
[0010]在所述內套的外壁開有卡簧槽，在該卡簧槽內設有卡簧；當內套向下移動時，所述卡簧能夠與外筒上的卡簧套配合，實現內套的軸向鎖緊限位；
[0011]所述內筒和內套的液壓作用面相等；
[0012]在所述內筒的最下端設有剪釘孔，在所述內套的最上端設有上剪釘孔，通過第一剪釘與該兩個剪釘孔配合，實現內筒與內套的連接。
[0013]所述卡簧、卡簧槽均為鋸齒結構，兩者配合后的鎖緊力遠大于第一剪釘的設計值和卡環從第二卡環槽中提出的值，能夠將內套永久鎖緊。
[0014]在所述外筒的內壁上設有剪釘孔，所述剪釘孔位于第二卡環槽與卡簧套之間，在所述內套的中部設有下剪釘孔，通過第二剪釘與該兩個剪釘孔的配合，實現內套與外筒的連接；
[0015]內套上的所述卡簧槽位于所述下剪釘孔的下方。
[0016]所述卡環為C形結構,最初時是徑向收縮安裝在內筒卡環槽中；
[0017]外筒上的所述第一卡環槽和第二卡環槽均設有斜坡，所述卡環與斜坡配合，使得卡環在卡入第一卡環槽、第二卡環槽中后，當開關工具施加的力達到設計值時，卡環即能夠從第一卡環槽、第二卡環槽中徑向收縮脫離，從而實現內筒的上、下移動。
[0018]在所述外筒上開有泄流孔，所述泄流孔位于卡簧套的下方。
[0019]在所述內筒的上端及下端的外壁上分別加工有密封溝槽，實現內筒與外筒的密封配合；
[0020]內筒上的所述剪釘孔位于下端密封溝槽的下方。
[0021]在所述內筒上部的內壁上設有打開槽，在所述內筒下部的內壁上設有關閉槽；
[0022]所述打開槽與關閉槽能夠與開關工具配合，實現內筒的上、下運動，從而關閉或打開外筒上的壓裂孔。
[0023]所述可開關壓差式滑套進一步包括上接頭和下接頭，在所述外筒的兩端設有內螺紋，分別與上接頭、下接頭連接；
[0024]所述上接頭上端設有內螺紋，用以與套管連接，其下端與外筒通過螺紋密封連接;
[0025]所述下接頭的上端與外筒通過螺紋密封連接，其下端設有外螺紋，用以與套管連接。
[0026]原始狀態下，內筒擋住外筒上的壓裂孔，壓裂通道關閉；
[0027]壓裂作業前，通過向管內打壓，壓力升高到第二剪釘的設計值時，剪斷第二剪釘，推動內筒及內套一起下行，此時，卡環卡入第二卡環槽中，卡簧與卡簧套配合，鎖緊內筒與內套，壓裂孔打開，即能夠進行多級壓裂的第一級壓裂作業；
[0028]若需關閉壓裂孔，則下入開關工具，開關工具與內筒上的關閉槽配合，上提內筒，當上提力達到第一剪釘的設計值時，第一剪釘被剪斷，卡環從第二卡環槽中提出，使得內筒與內套分離，內筒被上提，此時，卡環卡入第一卡環槽中，對內筒進行軸向限位，關閉壓裂孔；
[0029]后期若該井需進行二次壓裂改造，則再次下入開關工具，開關工具與內筒上的打開槽配合，下壓內筒，進行二次壓裂改造；
[0030]若發生初次壓差滑套無法打開現象時，則下入開關工具與內筒上的打開槽配合，下壓內筒，剪斷第二剪釘，推動內筒及內套一起下行，打開壓裂孔，進行第一級壓裂作業。[0031 ] 與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0032](I)滑套裝置結構簡單，可實現壓差或機械打開滑套，相比常規壓差式滑套，在全通徑滑套分段壓裂作業中，當壓差式滑套無法正常打開時，可以下入開關工具進行滑套打開作業，安全可靠性更高；
[0033](2)特殊設計的卡環及卡簧鎖緊機構、內筒及內套相等的液壓作用面、配合專用的開關工具，實現了滑套首次液壓打開，后續機械反復性開關的特殊功能，有利于進行堵水及二次壓裂改造，且后期不受管內壓力影響，保證其他層段二次改造順利進行，操作簡單，可靠性高；
[0034](3)可開關壓差滑套既可適用于固井條件下的分段壓裂，也可以適用于裸眼條件下壓裂，應用范圍更廣。
【附圖說明】
[0035]圖1是可開關壓差式滑套初始狀態結構示意圖。
[0036]圖2是可開關壓差式滑套開啟狀態結構示意圖。
[0037]圖3是可開關壓差式滑套再次關閉狀態結構示意圖。
[0038]圖4是卡簧15與卡簧套16配合的結構示意圖。
[0039]圖5是卡環7與第一卡環槽或第二卡環槽配合的結構示意圖。
[0040]圖1、圖2、圖3中:1_上接頭；2_外筒；3_壓裂孔；4_打開槽；5_內筒；6_第 ^環槽-卡環；8_卡環槽；9_第二卡環槽；10-關閉槽；11-第一剪釘；12_內套；13-第二剪釘；14-卡簧槽；15-卡簧；16-卡簧套；17-泄流孔；18-下接頭。
【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述:
[0042]為解決現有滑套存在的不足，本發明采用下述技術方案:本發明所述的滑套主要由上接頭1、外筒2、內筒5、卡環7、內套12、卡簧15、下接頭18等組成。
[0043]所述的滑套外筒2上開有均布的壓裂孔3，此孔與地層連通建立壓裂通道，外筒2兩端設有螺紋，分別與上接頭1、下接頭18連接，外筒2內部開有第一卡環槽6、第二卡環槽9，可與卡環7配合，實現對內筒5的軸向限位；所述的上接頭I上端設有內螺紋，用以與套管連接，下端設有外螺紋與密封溝槽，用以與外筒2密封連接；所述的內筒5外部設有內筒卡環槽8，用來裝配卡環7，上部及下部外側分別加工有密封溝槽，實現內筒5與外筒2的密封配合，下部還設計有剪釘孔，安裝第一剪釘11，將內筒5與內套12連接起來，內筒5內部設計有打開槽4和關閉槽10(例如可以將打開槽4設計在位于上端密封溝槽與內筒卡環槽之間，將關閉槽10設計在位于內筒卡環槽與下端密封溝槽之間，也可以設計在其它位置)，打開槽4與關閉槽10可與專門的開關工具(如可以使用專利ZL 201220735466.2、專利201420071189.9所給出的開關工具)配合，實現內筒5的上、下運動，從而關閉或打開外筒5上的壓裂孔3 ;所述的卡環7為C形結構，最初徑向收縮安裝在卡環槽8中；所述的內套12上部通過第一剪釘11與內筒5連接，中間通過第二剪釘13與外筒2連接，外部開有卡簧槽14,與卡簧15配合；所述的卡簧15隨著內套12軸向下移后，與外筒上的卡簧套16配合，實現內套12的軸向鎖緊限位。泄流孔17用于平衡內外壓差；所述的下接頭18與外筒2通過螺紋密封連接，下端設有外螺紋，用以與套管連接。
[0044]為達到上述目的，進行了以下創新:
[0045](I)內筒及內套初始聯動、后期分離的設計，內筒5及內套12設計相等的液壓作用面，管內打壓時不存在壓差。這樣，在滑套初次壓差打開時，內筒及內套聯動下行，之后內套永久鎖定限位，后期若需關閉壓裂孔時，內筒及內套分離，通過內筒單獨上下移動，可以機械打開或關閉壓裂孔，同時保證其他層段二次改造順利進行；
[0046](2)卡環7與第一卡環槽6、第二卡環槽9斜坡配合設計(如圖5所示。)，使得