一种套管固井小井眼分级压裂装置制造方法及图纸

技术编号:25062698 阅读:110 留言:0更新日期:2020-07-29 05:51
本实用新型专利技术公开了一种套管固井小井眼分级压裂装置,包括套管和挂钩胶塞,套管一端连接有钩槽短套,钩槽短套另一端连接着另一根套管,钩槽短套内壁开有凹陷的钩槽,挂钩胶塞包括中心开有通孔的胶塞本体,胶塞本体的通孔内填充有可溶芯子,胶塞本体的末端连接有多个弹性挂钩,每个弹性挂钩末端都连接有向外凸出且与钩槽相匹配的挂钩块。通过钩槽与挂钩块的配合,可以将挂钩胶塞固定住,来将套管内已压裂段和未压裂段封隔开,实现多级压裂。钩槽与挂钩块根据不同的高度配合,使得整个套管内通径不会改变。

【技术实现步骤摘要】
一种套管固井小井眼分级压裂装置
本技术属于油气井多级压裂的
,尤其涉及一种套管固井小井眼分级压裂装置。
技术介绍
为了节约成本,国内外各大油陆续开始试验小井眼开发技术(包括小井眼水平井、小井眼侧钻水平井、小井眼定向井、小井眼侧钻定向井)。小井眼可以节约套管、井筒工作液等物资消耗,减少环境污染,还有利于后期生产;老井侧钻利用现成的井场建设和管网建设,可以显著节约开发成本。对于常规尺寸井眼,其分层或分段压裂技术比较成熟,方法很多。但对于尺寸特别小的井眼,比如,孔径Φ118mm的小井眼,只能下3-1/2"的套管(内径Φ76mm)。这么小的井眼,目前只有裸眼封隔器和套管固井2种完井方式。由于3-1/2"套管的内径太小,如果里面再下更小的分级压裂管串,比如连续油管水力喷射,由于管径太小,压裂时泵注摩阻太大,泵注排量太小,远达不到压裂要求。因此,套管固井的小井眼目前只能单级压裂,没有成熟的分级压裂方法。已有专利CN201020275492.2(一种小井眼侧钻井卡封压裂管柱)介绍了Φ70mm封隔器,也只能进行单层压裂。近期有试验3-1/2"可溶桥塞的分级压裂方法,但桥塞溶解效果不理想。已有专利ZL201610616506.4(一种侧钻小井眼分层压裂管柱及方法)介绍了一种可溶眼管与球座配合的分层压裂方法。目前3-1/2"小套管的固井技术不够成熟,水泥顶替效率差,套管内残留水泥较多,往往需要钻水泥作业,这样就把预置的球座破坏了。因此需要保持套管内全通径,不能有缩径。还有一种小井眼套管固井分级压裂的方法是采用开关滑套进行分级压裂,该方法在常规井眼内有过应用,故障率较高,对于3-1/2"套管固井的开关滑套分级压裂,故障率更高,目前没有见到现场应用。其它诸于限流法、暂堵法等小井眼分级压裂方法,不是有效隔离的封隔技术,分级不可靠,压裂改造不彻底。
技术实现思路
本技术的目的是提供种套管固井小井眼分级压裂装置,以在全通径的情况下进行多级压裂。本技术的目的是通过以下技术手段实现的,一种套管固井小井眼分级压裂装置,包括套管和挂钩胶塞,套管一端连接有钩槽短套,钩槽短套另一端连接着另一根套管,钩槽短套内壁开有凹陷的钩槽,挂钩胶塞包括中心开有通孔的胶塞本体,胶塞本体的通孔内填充有可溶芯子,胶塞本体的末端连接有多个弹性挂钩,每个弹性挂钩末端都连接有向外凸出且与钩槽相匹配的挂钩块。所述套管不少于两个,相邻的两个套管之间均通过钩槽短套连接,其中从上至下各个钩槽短套的钩槽高度依次变大。所述套管和钩槽短套外均包裹有水泥环层。所述套管上还开有穿过水泥环层的射孔炮眼。所述胶塞本体外壁还连接有密封皮碗。所述胶塞本体的通孔的内壁上开有密封槽,密封槽内连接有密封圈。所述套管由多根短套管连接而成,短套管之间通过接箍首尾依次连接。本技术的有益效果在于:1、通过钩槽与挂钩块的配合,可以将挂钩胶塞固定住,来将套管内已压裂段和未压裂段封隔开,实现多级压裂。2、钩槽与挂钩块根据不同的高度配合,使得整个套管内通径不会改变。3、不需要下压裂管串,只需泵送挂钩胶塞,程序简单,安全可靠。既满足大排量压裂施工要求,又规避了下压裂管串的风险。附图说明图1为套管结构示意图;图2为套管固井小井眼分级压裂装置结构示意图;图3为挂钩胶塞卡入钩槽短套结构示意图;图4为挂钩胶塞结构示意图;图5为挂钩胶塞左视图;图中1、套管;2、钩槽短套;3、水泥环层;4、射孔炮眼;5、挂钩胶塞;7、挂钩块;8、可溶芯子;9、胶塞本体;10、密封皮碗;11、密封圈;12、钩槽;13、弹性挂钩。以下将结合附图及实施例对本技术做进一步详细说明。具体实施方式【实施例1】如图1至图5所示,一种套管固井小井眼分级压裂装置,包括套管1和挂钩胶塞5,套管1一端连接有钩槽短套2,钩槽短套2另一端连接着另一根套管1,钩槽短套2内壁开有凹陷的钩槽12,挂钩胶塞5包括中心开有通孔的胶塞本体9,胶塞本体9的通孔内填充有可溶芯子8,胶塞本体9的末端连接有多个弹性挂钩13,每个弹性挂钩13末端都连接有向外凸出且与钩槽12相匹配的挂钩块7。如图1至图3所示,套管1和钩槽短套2间隔分布,两个套管1之间螺纹连接着一个钩槽短套2,当挂钩胶塞5与钩槽短套2配合时,就将钩槽短套2的两端的套管1封隔开来。胶塞本体9的中间开有个通孔,通孔内填充着可溶芯子8,胶塞本体9的末端连接着多根可以弯曲的弹性挂钩13,弹性挂钩13末端连接着挂钩块7。如图4和图5所示,弹性挂钩13连接在胶塞本体9的边部,这样胶塞本体9就可以沿着套管1内壁顺畅的下滑,但是因为连接了挂钩块7,弹性挂钩13和挂钩块7组成的整体外径就比套管1内壁更大,如图2所示,在下入时,弹性挂钩13处在中心收缩的状态。如图3所示,当挂钩块13移动到钩槽短套2的钩槽12处时,因为钩槽12是向管外凹陷的凹槽,此处的直径更大,挂钩块7在弹性挂钩13弹力的作用下向外张开,使得挂钩块7卡进钩槽12内,从而将挂钩胶塞5的位置固定,而挂钩胶塞5与钩槽短套2内壁的紧密贴合则将钩槽短套2两端的套管1封隔开来。【实施例2】在实施例1的基础上,如图1-图5所示,所述套管1不少于两个,相邻的两个套管1之间均通过钩槽短套2连接,其中从上至下各个钩槽短套2的钩槽12高度依次变大。例如总共有三个套管1,那么就需要两个钩槽短套2来连接套管1,整个套管1也被分成三段,从下至上分别是第一段、第二段、和第三段,如果是水平井则是从管尾到井口依次是第一段、第二段、和第三段。从第一段的套管1开始射孔和压裂,最下段射孔压裂完毕后投入一个挂钩胶塞5,挂钩胶塞5卡入第一段和第二段之间的钩槽短套2,从而将第一段和第二段封隔,之后再对第二段进行射孔和压裂,就不会对第一段产生影响。第二段压裂完后投入第二个挂钩胶塞5,卡入第二段和第三段之间的钩槽短套2进行封隔,之后对第三段进行射孔和压裂。通过挂钩胶塞5和钩槽短套2的配合封隔,实现了分级压裂。同时从下往上钩槽短套2中钩槽12的高度变小,同时每个钩槽短套2都有一个挂钩块7和它匹配的挂钩胶塞5,以三段式为例,需要两个挂钩胶塞5,分别是上方钩槽12高度较低的第一钩槽短套和下方钩槽12高度较大的第二钩槽短套,投入的为与第一钩槽短套钩槽12高度匹配的第一挂钩胶塞和与第二钩槽短套钩槽12高度匹配的第二挂钩胶塞。先投入第二挂钩胶塞,第二挂钩胶塞在下落时经过第一钩槽短套的钩槽12,但因第二挂钩胶塞的挂钩块7更高,无法卡入第一钩槽短套的钩槽12内,所以不会在第一钩槽短套处卡主,直至下落至第二挂钩胶塞时才会卡主。后投入第一挂钩胶塞,第一挂钩胶塞在第一钩槽短套处就被卡主,不会继续下落。这样使用多组不同高度的挂钩胶塞5和钩槽短套2的组合,就可以实现分级封隔和分级压裂,同时分级利用的是钩槽12和挂钩块7的高度,与套管1的内径无关,使得从上至下所有套管1都是同一内径,适用于全通径本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种套管固井小井眼分级压裂装置,其特征在于:包括套管(1)和挂钩胶塞(5),套管(1)一端连接有钩槽短套(2),钩槽短套(2)另一端连接着另一根套管(1),钩槽短套(2)内壁开有凹陷的钩槽(12),挂钩胶塞(5)包括中心开有通孔的胶塞本体(9),胶塞本体(9)的通孔内填充有可溶芯子(8),胶塞本体(9)的末端连接有多个弹性挂钩(13),每个弹性挂钩(13)末端都连接有向外凸出且与钩槽(12)相匹配的挂钩块(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种套管固井小井眼分级压裂装置,其特征在于:包括套管(1)和挂钩胶塞(5),套管(1)一端连接有钩槽短套(2),钩槽短套(2)另一端连接着另一根套管(1),钩槽短套(2)内壁开有凹陷的钩槽(12),挂钩胶塞(5)包括中心开有通孔的胶塞本体(9),胶塞本体(9)的通孔内填充有可溶芯子(8),胶塞本体(9)的末端连接有多个弹性挂钩(13),每个弹性挂钩(13)末端都连接有向外凸出且与钩槽(12)相匹配的挂钩块(7)。


2.根据权利要求1所述的一种套管固井小井眼分级压裂装置,其特征在于:所述套管(1)不少于两个,相邻的两个套管(1)之间均通过钩槽短套(2)连接,其中从上至下各个钩槽短套(2)的钩槽(12)高度依次变大。


3.根据权利要求1所述的一种套管固...

【专利技术属性】
技术研发人员:张承武郑维师李勇李志航徐洋付振银范杰樊庆缘王坤孟庆聪武龙尹虎琛金娜谢新秋李丹万向辉徐方向徐杰唐冬珠许伟星段成才
申请(专利权)人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院中国石油天然气集团有限公司中国石油集团川庆钻探工程有限公司
类型:新型
国别省市:陕西;61

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