防砂式固井投球滑套的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供防砂式固井投球滑套，屬于完井設備領域，包括殼體組件，殼體組件為中空柱體，殼體組件內同軸設置有活動套組件，活動套組件為空腔柱體，活動套組件內側的中部與待投球尺寸匹配，活動套組件與殼體組件沿軸向方向滑動連接；殼體組件上設有循環孔，循環孔的高度大于活動套組件的下極限位置，小于活動套組件的上極限位置，循環孔上設有防砂蓋組件；防砂蓋組件與殼體組件固定連接且二者接觸面密封設置，防砂蓋組件為中空主體，防砂蓋組件內設有防砂片，防砂片將循環孔與外部隔離。本實用新型可有效避免固井水泥漿進入內外管間隙，能保證滑套順利開啟。
【專利說明】
防砂式固井投球滑套
技術領域
[0001]本實用新型屬于完井設備領域，涉及油氣田完井用的完井工具，尤其涉及防砂式固井投球滑套。
【背景技術】
[0002]隨著世界各國對石油天然氣消費的快速上升，以及水平井鉆完井技術的成熟和對低滲透油氣藏的深入研究，利用水平井技術有效開發低滲、致密性油氣藏以及頁巖氣已經成為國內外的共識。
[0003]國內外于20世紀80年代開始研究水平井的儲層壓裂增產改造技術，由于一般水平井穿越油層的水平段較長，全井段酸化壓裂很難達到有效的儲層改造，所以需要分多段進行壓裂或分段多簇壓裂，形成理想的多條相互獨立的人工裂縫(針對常規水平井分段壓裂)或相互干擾的復雜人工裂縫(針對大型體積壓裂)，才能最大程度的發揮水平井開發低滲透油氣藏、致密性油氣藏以及頁巖氣等的優勢。
[0004]在水平井分段壓裂方面，國外比國內起步早，技術較為成熟，很多原創性技術都是國外一些著名油田技術服務公司研發的，并經過實踐應用，形成了在水平井分段壓裂反面各自的技術優勢。
[0005]目前國內外分段壓裂工具具有很多系列產品，但相對工藝復雜、周期長、價格高，裸眼分段壓裂投球滑套雖然原理相似，操作簡單，但不能滿足油氣井固井分段壓裂施工要求。在分段壓裂過程中，固井水泥漿進入內外管間隙，影響投球滑套開啟，影響后期作業。
【實用新型內容】
[0006]有鑒于此，本實用新型旨在提出一種可防止水泥漿進入的固定投球滑套。
[0007]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:防砂式固井投球滑套，包括殼體組件，所述殼體組件為中空柱體，所述殼體組件內同軸設置有活動套組件，所述活動套組件為空腔柱體，所述活動套組件內側的中部與待投球尺寸匹配，所述活動套組件與所述殼體組件沿軸向方向滑動連接；
[0008]所述殼體組件上設有循環孔，所述循環孔的高度大于所述活動套組件的下極限位置，小于所述活動套組件的上極限位置，所述循環孔上設有防砂蓋組件；
[0009]所述防砂蓋組件與所述殼體組件固定連接且二者接觸面密封設置，所述防砂蓋組件為中空主體，所述防砂蓋組件內設有防砂片，所述防砂片將所述循環孔與外部隔離。
[0010]進一步的，所述防砂蓋組件還包括內殼體、外殼體、彈性擋圈和第一O型密封圈，所述防砂片設在所述內殼體與所述外殼體之間且與二者固定連接，所述外殼體通過所述彈性擋圈與所述殼體組件定位，所述第一 O型密封圈設在所述內殼體與所述殼體組件之間。
[0011]進一步的，所述外殼體的內側設有環形槽。
[0012]進一步的，所述殼體組件包括上接頭、中本體和下接頭，所述上接頭、中本體和下接頭從上到下依次通過管螺紋連接，所述上接頭與所述中本體螺紋連接處通過緊定螺釘固定，所述中本體與所述下接頭的螺紋連接處通過緊定螺釘固定。
[0013]進一步的，活動套組件包括從上而下依次通過螺紋連接的上導引管、球座和尾管，所述上導引管與所述球座之間通過緊定螺釘固定，所述球座和所述尾管之間通過第二剪銷固定，所述上到導引管與所述中本體通過第一剪銷固定。
[0014]進一步的，所述上導引管上端為倒齒結構，所述中本體內側的上端設有上行鎖死卡簧，在所述上導引管的上極限位置，所述上行鎖死卡簧與所述上導引管的上端嚙合。
[0015]進一步的，所述中本體內側的下端設有卡簧槽，所述尾管下端的外端設有定位卡簧，所述定位卡簧與所述卡簧槽在所述尾管的下極限位置配合。
[0016]進一步的，所述上導引管外圈的上端通過第四O型密封圈與所述中本體內側密封設置，所述上導引管外圈的下端通過第五O型密封圈與所述中本體內側密封設置，所述上導引管內側通過第六O型密封圈與所述球座外圈密封設置。
[0017]進一步的，所述上接頭通過第二O型密封圈與所述中本體密封設置，所述中本體通過第三O型密封圈與所述下接頭密封設置。
[0018]與現有技術相比，本實用新型具有的優點和積極效果是:1、本實用新型在循環孔上增加防砂蓋組件，防砂蓋內部設置防砂片，可有效避免鉆井液可有效避免固井水泥漿進入內外管間隙，也可防水泥粘固，保證投球滑套順利開啟，能滿足固井條件下分段壓裂施工，對儲層進行有效改造，能精確控制壓裂點、工具簡單易操作；2、環形槽便于啟動閥在投球滑套上安裝和拆卸；3、上導引管、尾管、下接頭之間無相對轉動，使球座具有良好的可鉆性，方便鉆除球座后可實現全通徑，方便后期作業。
【附圖說明】

[0019]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1是本實用新型防砂式固井投球滑套的結構示意圖；
[0021 ]圖2是本實用新型防砂蓋組件的結構示意圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]1-上接頭;3-中本體;32-循環孔;33-卡簧槽;4_第二O型密封圈；5_上行鎖死卡簧；6-上導引管；7-第四O型密封圈；8-第一剪銷;91-內殼體;92-第一O型密封圈；93-防砂片；94-外殼體;941-環形槽;95-彈性擋圈；10-第五O型密封圈；11-坐封球；12-第六O型密封圈；14-球座;15-第二剪銷；16-定位卡簧;17-尾管；18-第三O型密封圈；20-下接頭。
【具體實施方式】
[0024]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0025]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0026]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0027]下面結合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細說明。
[0028]如圖1和圖2所示，本實用新型為防砂式固井投球滑套，包括殼體組件，殼體組件為中空柱體，殼體組件內同軸設置有活動套組件，活動套組件為空腔柱體，活動套組件內側的中部與待投球尺寸匹配，活動套組件與殼體組件沿軸向方向滑動連接；
[0029]殼體組件上設有循環孔32，循環孔32的高度大于活動套組件的下極限位置，小于活動套組件的上極限位置，循環孔32上設有防砂蓋組件；
[0030]防砂蓋組件與殼體組件固定連接且二者接觸面密封設置，防砂蓋組件為中空主體，防砂蓋組件內設有防砂片93，防砂片93將循環孔32與外部隔離;優選地，防砂片93為向外凸起的弧形，方便增加壓裂。
[0031]優選地，防砂蓋組件還包括內殼體91、外殼體94、彈性擋圈95和第一O型密封圈92，防砂片93設在內殼體91與外殼體94之間且與二者固定連接，外殼體94通過彈性擋圈95與殼體組件定位，第一 O型密封圈92設在內殼體91與殼體組件之間。
[0032]優選地，外殼體94的內側設有環形槽941。
[0033]優選地，殼體組件包括上接頭1、中本體3和下接頭20，上接頭1、中本體3和下接頭20從上到下依次通過管螺紋連接，上接頭I與中本體3螺紋連接處通過緊定螺釘固定，中本體3與下接頭20的螺紋連接處通過緊定螺釘固定。
[0034]優選地，活動套組件包括從上而下依次通過螺紋連接的上導引管6、球座14和尾管17，上導引管6與球座14之間通過緊定螺釘固定，球座14和尾管17之間通過第二剪銷15固定，上到導引管6與中本體3通過第一剪銷8固定，更優選地，上導引管6與球座14采用左旋螺紋連接，方便球座14的鉆除。
[0035]優選地，上導引管6上端為倒齒結構，中本體3內側的上端設有上行鎖死卡簧5，在上導引管6的上極限位置，上行鎖死卡簧5與上導引管6的上端嚙合。
[0036]優選地，中本體3內側的下端設有卡簧槽33，尾管17下端的外端設有定位卡簧16，定位卡簧16與卡簧槽33在尾管17的下極限位置配合。
[0037]優選地，上導引管6外圈的上端通過第四O型密封圈7與中本體3內側密封設置，上導引管6外圈的下端通過第五O型密封圈10與中本體3內側密封設置，上導引管6內側通過第六O型密封圈12與球座14外圈密封設置。
[0038]優選地，上接頭I通過第二O型密封圈4與中本體3密封設置，中本體3通過第三O型密封圈與下接頭20密封設置。
[0039]在實際的使用過程中，根據分段壓裂具體施工設計的要求，確定投球滑套入井位置，配接相應的分段壓裂管柱進行完井作業，投入相應尺寸的坐封球11，使其坐封于投球滑套內的球座14上，憋壓剪斷第二剪銷15，活動套組件下行，露出循環孔32，蹩壓擊破防砂蓋93及外部的水泥環，實現對該層位的分段壓裂，在分段壓裂后，可下入配套的小鉆具鉆除球座14，實現全通徑，方便后續作業的需要，開采后期根據需要，需要關閉滑套組件時，可通過專用工具配合上導引管6上端臺階上提中心管，剪斷第一剪銷8使上導引管6與尾管17脫離關閉活動套組件，上導引管6上端設計的倒齒結構與上行鎖死卡簧5的倒齒結構在投球滑套組件關閉時嚙合，使滑套永久關閉，整個結構可實現固、完井管柱一體化作業;通過投球方式逐級開啟投球滑套實現分段壓裂目的；投球滑套在開啟時的壓力可調節;無需額外射孔，摩阻小、施工壓力低;無懸掛器、裸眼封隔器等工具，成本低;球座結構采用防轉機構設計后，可快速鉆除；后期出水層可關閉滑套，實現堵水作業。
[0040]以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1.防砂式固井投球滑套，其特征在于:包括殼體組件，所述殼體組件為中空柱體，所述殼體組件內同軸設置有活動套組件，所述活動套組件為空腔柱體，所述活動套組件內側的中部與待投球尺寸匹配，所述活動套組件與所述殼體組件沿軸向方向滑動連接； 所述殼體組件上設有循環孔(32)，所述循環孔(32)的高度大于所述活動套組件的下極限位置，小于所述活動套組件的上極限位置，所述循環孔(32)上設有防砂蓋組件； 所述防砂蓋組件與所述殼體組件固定連接且二者接觸面密封設置，所述防砂蓋組件為中空主體，所述防砂蓋組件內設有防砂片(93)，所述防砂片(93)將所述循環孔(32)與外部隔離。2.根據權利要求1所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述防砂蓋組件還包括內殼體(91)、外殼體(94)、彈性擋圈(95)和第一 O型密封圈(92)，所述防砂片(93)設在所述內殼體(91)與所述外殼體(94)之間且與二者固定連接，所述外殼體(94)通過所述彈性擋圈(95)與所述殼體組件定位，所述第一 O型密封圈(92)設在所述內殼體(91)與所述殼體組件之間。3.根據權利要求2所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述外殼體(94)的內側設有環形槽(941)。4.根據權利要求1?3任一項所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述殼體組件包括上接頭(I)、中本體(3)和下接頭(20)，所述上接頭(1)、中本體(3)和下接頭(20)從上到下依次通過管螺紋連接，所述上接頭(I)與所述中本體(3)螺紋連接處通過緊定螺釘固定，所述中本體(3)與所述下接頭(20)的螺紋連接處通過緊定螺釘固定。5.根據權利要求4所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述活動套組件包括從上而下依次通過螺紋連接的上導引管(6)、球座(14)和尾管(17)，所述上導引管(6)與所述球座(14)之間通過緊定螺釘固定，所述球座(14)和所述尾管(17)之間通過第二剪銷(15)固定，所述上到導引管(6)與所述中本體(3)通過第一剪銷(8)固定。6.根據權利要求5所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述上導引管(6)上端為倒齒結構，所述中本體(3)內側的上端設有上行鎖死卡簧(5)，在所述上導引管(6)的上極限位置，所述上行鎖死卡簧(5)與所述上導引管(6)的上端嚙合。7.根據權利要求5所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述中本體(3)內側的下端設有卡簧槽(33)，所述尾管(17)下端的外端設有定位卡簧(16)，所述定位卡簧(16)與所述卡簧槽(33)在所述尾管(17)的下極限位置配合。8.根據權利要求5所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述上導引管(6)外圈的上端通過第四O型密封圈(7)與所述中本體(3)內側密封設置，所述上導引管(6)外圈的下端通過第五O型密封圈(10)與所述中本體(3)內側密封設置，所述上導引管(6)內側通過第六O型密封圈(12)與所述球座(14)外圈密封設置。9.根據權利要求4所述的防砂式固井投球滑套，其特征在于:所述上接頭(I)通過第二O型密封圈(4)與所述中本體(3)密封設置，所述中本體(3)通過第三O型密封圈與所述下接頭(20)密封設置。
【文檔編號】E21B34/14GK205714103SQ201620401897
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】田曉勇, 蔣海濤, 董趙朋, 周俊然, 左岳, 陶松齡
【申請人】中國石油集團渤海鉆探工程有限公司