防冲蚀免砂卡压裂滑套制造技术

本发明专利技术提供一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，其能与油管相连并设于套管内，其包括：外壳体，其上端与上接头相连，其下端与关门外筒相连，所述关门外筒的周向上设有多个开孔，所述外壳体内能移动的设有活塞筒；喷砂主体，其上端卡设于所述外壳体与所述活塞筒之间，其下端与下接头相连，所述喷砂主体内嵌设有喷嘴，所述喷嘴沿其圆周方向设有多个喇叭口状的喷孔，所述喷孔能与所述开孔对应连通，所述喷砂主体的内侧设有密封所述喷孔的滑套，所述滑套与所述下接头能拆卸的相连。本发明专利技术能降低压裂过程中对套管的损坏，避免上提管柱时出现砂卡，反洗彻底，压裂效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油、天然气开采
，是一种压裂工具，具体是一种适用于从直井、大斜度井或水平井中进行压裂开采油气等的防冲蚀免砂卡压裂滑套。
技术介绍
在石油开采中，对于异常高温高压低孔低渗油藏，其生产井以大斜度井、水平井等井型为主，在投产前必须进行分段压裂，其中在套管固井中一般为机械式分段压裂，该压裂方式能提高储层的导流能力、增加开采井的产量或注入井的注入量，但是，其同时也存在着如下的不足：在压裂施工中，由压裂封隔器强制性分段施工，压裂完成一层段后，投球打滑套，进行下一层段的压裂施工，如果施工层段多，下入封隔器就多，上部封隔器反复扩张次数多，封隔器性能及密封效果就受到影响，极易造成压裂失败；同时，压裂完后关井放喷，因井口压力低，地层压力高，液流从地层到井口时会不可避免的带出部分压裂砂，使得上提管柱时易出现砂卡，造成大修事故，处理难度大，周期长，人员劳动强度大，安全性差。同时，在压裂施工中，在加砂阶段会对套管产生不可避免的损坏，主要表现为以下两个方面：1、携砂液中的陶粒由于高速通过喷砂口，在惯性的作用下，造成对套管壁的冲击，这是套管壁的主要损坏方式；2、喷砂口周围产生的紊流、湍流，造成陶粒对套管壁的犁削，使套管内壁正对喷砂口周围发生微观上的剥落。再者，在压裂完成后，通常采用反洗井的方法来清洗管柱及油套环空内的压裂砂，即通过环空自上而下注入反洗液进行清洗，但是，由于多段压裂后，各压裂段的喷砂口均已打开，反洗液会从位于上方的压裂段的喷砂口处进入油管，使得反洗液会因此而走捷径，使位于下方的压裂段内的压裂砂无法洗净，增加了砂卡的机率。有鉴于上述现有技术存在的问题，本专利技术人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，来克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，以克服上述现有压裂工具存在的缺陷，降低压裂过程中对套管的损坏，避免上提管柱时出现砂卡，反洗彻底，压裂效率高。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：本专利技术提供一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，所述防冲蚀免砂卡压裂滑套能与油管相连并设于套管内，其包括：外壳体，其上端与上接头相连，其下端与关门外筒相连，所述关门外筒的周向上设有多个开孔，所述外壳体内能移动的设有活塞筒；喷砂主体，其上端卡设于所述外壳体与所述活塞筒之间，其下端与下接头相连，所述喷砂主体内嵌设有喷嘴，所述喷嘴沿其圆周方向设有多个喇叭口状的喷孔，所述喷孔能与所述开孔对应连通，所述喷砂主体的内侧设有密封所述喷孔的滑套，所述滑套与所述下接头能拆卸的相连。在优选的实施方式中，所述活塞筒的上端沿其圆周方向设有多个激光割缝，所述活塞筒的外壁凸设外凸台，所述外凸台位于所述激光割缝的下端，所述活塞筒的外凸台、所述外壳体的内壁和所述上接头之间围设形成压力腔，所述压力腔能通过多个所述激光割缝与所述油管相连通。在优选的实施方式中，所述外壳体的内壁自上而下设有第一内凸台和第二内凸台，所述第一内凸台、所述第二内凸台和所述活塞筒的外壁之间围设形成容纳腔，所述容纳腔内压设有弹簧。在优选的实施方式中，所述喷砂主体的外壁设有凹槽，所述外壳体上间隔穿设第二剪钉和第三剪钉，所述第二剪钉和所述第三剪钉穿出所述外壳体的内壁的端部分别卡设于所述凹槽内的上端和下端。在优选的实施方式中，在上提所述外壳体使所述第二剪钉剪断、所述第三剪钉位于所述凹槽内的上端的状态下，所述开孔与所述喷孔相分离，所述关门外筒密封所述喷孔；在上提所述外壳体使所述第二剪钉和所述第三剪钉均剪断的状态下，所述喷砂主体与所述外壳体和所述活塞筒相分离。在优选的实施方式中，所述滑套的内径小于所述活塞筒的内径，所述滑套与所述下接头通过第四剪钉相连，在向所述滑套上投球憋压使所述第四剪钉剪断的状态下，所述滑套与所述喷孔分离，所述油管通过所述喷孔与所述油管和所述套管之间的环空相连通。在优选的实施方式中，所述喷砂主体的内壁凹设有内凹斜坡，所述喷嘴呈圆台状，所述喷嘴的上端抵接于所述内凹斜坡，所述喷嘴的下端抵接于所述下接头，所述内凹斜坡沿其圆周方向设有多个喇叭口状的通孔，所述通孔与所述喷孔对应连通。在优选的实施方式中，所述喷孔为三个，三个所述喷孔沿所述喷嘴的圆周方向均匀设置。在优选的实施方式中，所述喷孔的轴向中心线与所述喷砂主体的轴向中心线之间具有一夹角。在优选的实施方式中，所述喷孔沿其轴向的截面形状为双曲线形，所述喷孔的内径为17mm～20mm。本专利技术防冲蚀免砂卡压裂滑套的特点及优点是：1、本专利技术与油管串联后设于套管内，通过在外壳体下端连接关门外筒，关门外筒上开设与喷嘴的喷孔和喷砂主体的通孔相对应的开孔，使压裂加砂过程中，携砂液能从油管依次经喷嘴的喷孔、喷砂主体的通孔和关门外筒的开孔后进入油管和套管的环空，进而实现压裂和加砂，同时，在反洗过程中，通过上提管柱，使关门外筒上行以密封喷嘴的喷孔和喷砂主体的通孔，保证反洗液能彻底清洗油管和套管环空内及其他各管柱内的压裂砂，避免反洗液从各喷孔串行而造成无法洗净，有效避免了管柱的砂卡，保证管柱上下行的顺畅，安全环保，施工风险低。2、本专利技术通过在喷砂主体内设置圆台状喷嘴，沿喷嘴的圆周方向均匀设置多个喇叭口状的喷孔，特别的，使喷孔沿其轴向的截面形状呈双曲线形，并使喷孔的轴向中心线与喷砂主体的轴向中心线之间具有一夹角，以提高开采井中进行压裂加砂的效率，同时高速经过该喷孔的携砂液能减小对套管的冲击，避免喷孔周围产生紊流或湍流，降低对套管壁的犁削，减少套管的损坏，延长套管使用寿命，而且在施工过程中，能随着压裂砂对喷嘴的喷孔的研磨，使喷嘴处的截流压差变小，自动降低施工压力。3、本专利技术通过使喷砂主体的上端卡设于外壳体与活塞筒之间，使压裂过程中，活塞筒下行，将喷砂主体紧密卡设于外壳体与活塞筒之间，同时通过外壳体和活塞筒的上行，剪断第二剪钉和第三剪钉，实现喷砂主体和下接头的丢手，便于操作，施工风险低。4、本专利技术能与封隔器配套使用，结构合理，压裂效果好，通过外壳体的外壁上设置的凹槽，便于丢手后的打捞，通过活塞筒上端激光割缝的设计，可防止压裂砂从激光割缝处进入防冲蚀免砂卡压裂滑套的各零部件的内部而阻碍零部件的运动，通过使滑套采用高强度合金结构钢、喷嘴采用硬质合金材料，使滑套和喷嘴均有较高的结构强度，能适用于井下的复杂的高温高压环境。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术防冲蚀免砂卡压裂滑套的半剖的结构示意图；图2-1为本专利技术防冲蚀免砂卡压裂滑套的下井状态的结构示意图；图2-2为本专利技术防冲蚀免砂卡压裂滑套的投球状态的结构示意图；图2-3为本专利技术防冲蚀免砂卡压裂滑套的压裂状态的结构示意图；图2-4为本专利技术防冲蚀免砂卡压裂滑套在未关闭喷孔时进行返排及反洗的结构示意图；图2-5为本专利技术防冲蚀免砂卡压裂滑套在关闭喷孔时进行返排及反洗的结构示意图；图2-6为本专利技术防冲蚀免砂卡压裂滑套的丢手状态的结构示意图；图3-1为本专利技术的喷嘴的主视结构示意图；图3-2为本专利技术的喷嘴的左视结构示意图；图4为本专利技术防冲蚀免砂卡压裂滑套的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，其特征在于，所述防冲蚀免砂卡压裂滑套能与油管相连并设于套管内，所述防冲蚀免砂卡压裂滑套包括：外壳体，其上端与上接头相连，其下端与关门外筒相连，所述关门外筒的周向上设有多个开孔，所述外壳体内能移动的设有活塞筒；喷砂主体，其上端卡设于所述外壳体与所述活塞筒之间，其下端与下接头相连，所述喷砂主体内嵌设有喷嘴，所述喷嘴沿其圆周方向设有多个喇叭口状的喷孔，所述喷孔能与所述开孔对应连通，所述喷砂主体的内侧设有密封所述喷孔的滑套，所述滑套与所述下接头能拆卸的相连。

【技术特征摘要】
1.一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，其特征在于，所述防冲蚀免砂卡压裂滑套能与油管相连并设于套管内，所述防冲蚀免砂卡压裂滑套包括：外壳体，其上端与上接头相连，其下端与关门外筒相连，所述关门外筒的周向上设有多个开孔，所述外壳体内能移动的设有活塞筒；喷砂主体，其上端卡设于所述外壳体与所述活塞筒之间，其下端与下接头相连，所述喷砂主体内嵌设有喷嘴，所述喷嘴沿其圆周方向设有多个喇叭口状的喷孔，所述喷孔能与所述开孔对应连通，所述喷砂主体的内侧设有密封所述喷孔的滑套，所述滑套与所述下接头能拆卸的相连。2.根据权利要求1所述的防冲蚀免砂卡压裂滑套，其特征在于，所述活塞筒的上端沿其圆周方向设有多个激光割缝，所述活塞筒的外壁凸设外凸台，所述外凸台位于所述激光割缝的下端，所述活塞筒的外凸台、所述外壳体的内壁和所述上接头之间围设形成压力腔，所述压力腔能通过多个所述激光割缝与所述油管相连通。3.根据权利要求1所述的防冲蚀免砂卡压裂滑套，其特征在于，所述外壳体的内壁自上而下设有第一内凸台和第二内凸台，所述第一内凸台、所述第二内凸台和所述活塞筒的外壁之间围设形成容纳腔，所述容纳腔内压设有弹簧。4.根据权利要求1所述的防冲蚀免砂卡压裂滑套，其特征在于，所述喷砂主体的外壁设有凹槽，所述外壳体上间隔穿设第二剪钉和第三剪钉，所述第二剪钉和所述第三剪钉穿出所述外壳体的内壁的端部分别卡设于所述凹槽内的上端和下端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓辉，吴均，沈飞，张怀智，桑曙东，吴佐浩，
申请(专利权)人：华鼎鸿基石油工程技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11