用于多向壓力控制式噴封壓的工具以及包含其的管柱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油氣完井以及儲層改造等技術領域，具體涉及一種用于多向壓力控制式噴封壓的工具以及包含其的管柱。
【背景技術】
[0002]隨著非常規油氣藏勘探開發的推進，完井分段壓裂技術作為非常規油氣資源開采的主要增產措施也發展迅猛。完井分段壓裂技術可有針對性地對儲層進行改造，擴大油氣產層的泄油面積，提高油氣采收率。
[0003]現有技術中，多級分段儲層改造通常采用先射孔后壓裂的方法進行。也就是，在儲層改造過程中，先下入射孔槍進行多級分段射孔，以在儲層中形成孔洞。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滑套，以露出與孔洞配合的第一級壓裂孔。最后，向管柱內注入壓裂液，壓裂液通過壓裂孔進入到孔洞中，并在地層內形成裂縫。在壓裂完成后，再次投入大一級的球打開上一級滑套對上一層地層進行壓裂。
[0004]通過上述方法，雖然能完成對儲層的改造，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工序，提高了作業成本，而且降低了壓裂的準確性和精準性。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中所存在的上述技術問題的部分或者全部，本發明提出了一種用于多向壓力控制式噴封壓的工具以及包含其的管柱。使用該用于多向壓力控制式噴封壓的工具，只需要下入一次管柱便能實現射孔和壓裂。從而，該用于多向壓力控制式噴封壓的工具能減少作業工序，降低作業成本，同時提高了壓裂的準確性和精準度。
[0006]根據本發明的一方面，提出了一種用于多向壓力控制式噴封壓的工具，包括:
[0007]筒狀的上接頭，在上接頭上設置連通內外的流通孔，在流通孔處設置噴嘴，
[0008]設置在上接頭的下端的筒狀的連接套，
[0009]設置在連接套的下端的筒狀的中心桿，
[0010]設置在連接套和中心桿的外壁上的封隔器，封隔器具有膠筒組件和設置在連接套上的第一傳壓孔，
[0011]設置在中心桿的下端的筒狀的下接頭，
[0012]設置在上接頭的內腔中并能與上接頭滑動式連接的內筒，在初始狀態下，內筒封堵噴嘴和第一傳壓孔，
[0013]其中，在內筒的內腔封閉后，在第一壓力作用下，內筒構造為能相對上接頭移動而露出噴嘴，同時，第一傳壓孔與內筒的內腔連通以使得膠筒組件能在壓力作用下變形而封隔器坐封，在向內筒中注入壓裂液之前，噴嘴構造為由流通孔處掉落。
[0014]在一個實施例中，封隔器還包括:
[0015]上端套式固定連接在連接套的外壁上的外筒，外筒的下端延伸過中心桿，
[0016]由中心桿的上端面、外筒的內壁和連接套形成的活塞缸，
[0017]上端設置在活塞缸內的活塞，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，活塞與外筒滑動式連接，
[0018]第一傳壓孔設置在連接套上并與活塞缸連通，在內筒相對上接頭移動而使壓力液進入第一傳壓孔后，進入活塞缸并推動活塞向下運動。
[0019]在一個實施例中，在內筒的壁上設置第二傳壓孔，第二傳壓孔構造為在內筒下移后與第一傳壓孔連通。
[0020]在一個實施例中，第一傳壓孔包括用于與第二傳壓孔連通的第一部分，以及與第一部分和活塞缸均連通的第二部分，其中第一部分構造為沿徑向延伸的孔，而第二部分構造為沿軸向延伸的孔。
[0021]在一個實施例中，在第一部分的入口處構造有擴孔。
[0022]在一個實施例中，工具還包括用于封堵內筒的內腔的開啟工具，開啟工具包括:
[0023]開啟工具主體，
[0024]由開啟工具主體向上延伸的彈性卡片，
[0025]設置在開啟工具主體下端的球座，
[0026]與球座配合的球，
[0027]其中，彈性卡片上設置有凸起部以與設置在內筒的內壁上的凹槽相配合。
[0028]在一個實施例中，在內筒的凹槽的下端設置擋環，擋環構造為能相對于內筒軸向滑動，并且在擋環的上端面和內筒之間設置密封件以使得擋環在相對于內筒向上移動過程中壓縮密封件。
[0029]在一個實施例中，在開啟工具主體和球座之間設置彈性助推環。
[0030]在一個實施例中，在從內到外的方向上，流通孔的截面面積減小，同時噴嘴的形狀與流通孔匹配。
[0031]根據本發明的另一方面，提出了一種管柱，其包括上述的工具。
[0032]與現有技術相比，本發明的優點在于，在將具有這種結構的工具的管柱下入到儲層，并使得內筒的內腔封閉，向管柱內注入壓力液，在壓力液作用下，內筒相對連接套移動而露出噴嘴，同時，封隔器坐封。從而，攜砂液可以通過噴嘴產生高速射流而進入地層，以完成儲層射孔。在儲層射孔完成后，先使噴嘴由流通孔處掉落從而增大連接套與環空的流通面積，則可以向管柱內注入壓裂液，以完成大排量壓裂。由此，使用該用于多向壓力控制式噴封壓的工具，只需要下入一次管柱便能實現射孔和壓裂。從而，該用于多向壓力控制式噴封壓的工具能減少作業工序，降低作業成本。同時，在改造儲層過程中，由于射孔完成后便在相對應位置進行壓裂，由此保證了壓裂的準確性和精準度，從而提高了壓裂效果。
【附圖說明】
[0033]下面將結合附圖來對本發明的優選實施例進行詳細地描述，在圖中:
[0034]圖1顯示了根據本發明的實施例的初始狀態下的用于多向壓力控制式噴封壓的工具;
[0035]圖2顯示了根據本發明的實施例的投入開啟工具狀態下的用于多向壓力控制式噴封壓的工具；
[0036]圖3顯示了根據本發明的實施例的內筒下移狀態下的用于多向壓力控制式噴封壓的工具；
[0037]圖4顯示了根據本發明的實施例的噴嘴掉落狀態下的用于多向壓力控制式噴封壓的工具；
[0038]圖5顯示了根據本發明的實施例的管柱；
[0039]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記，附圖并未按照實際的比例繪制。
【具體實施方式】
[0040]下面將結合附圖對本發明做進一步說明。
[0041]圖1顯示了根據本發明的實施例的初始狀態下的用于多向壓力控制式噴封壓的工具100。如圖1所示，工具100包括筒狀的上接頭1、連接套2、中心桿3、封隔器4、下接頭5和內筒6。其中，上接頭I構造為筒狀，并用于與油管8連接，以將工具100送入到儲層中。并且在上接頭I上構造有連通內外的流通孔9，以用于壓裂操作。連接套2設置在上接頭I的下端，并構造為筒狀。中心桿3設置在連接套2的下端，并呈筒狀。封隔器4設置在連接套2的下端外壁上，并延伸到中心桿3的外壁上，以用于封隔工具100與套管10之間的環空11。并且，封隔器4具有設置在中心桿3上的膠筒組件12和第一傳壓孔15。下接頭5設置在中心桿3的下端，并構造為筒狀。內筒6設置在上接頭I的內壁上。在初始狀態下，內筒6與上接頭I固定連接以保證封堵流通孔9和第一傳壓孔15。噴嘴7通過內筒6被限定在流通孔9處，在射孔完成后，噴嘴7構造為能由流通孔9處掉落，從而露出流通孔9，以進行壓裂操作。需要解釋地是，此處所述的初始狀態是指未向工具100中注入壓力液的狀態。
[0042]由此，在將具有這種結構的工具100的管柱50下入到儲層后，并使得內筒6的內腔封閉，再向管柱50內注入壓力液，在壓力液作用下，內筒6相對上接頭I移動而露出噴嘴7，如圖3所示。同時，壓力液通過內筒6的內腔進入第一傳壓孔1