一种重复试压开启式趾端滑套制造技术

本实用新型专利技术提供了一种重复试压开启式趾端滑套，包括筒体、芯轴、剪切套、换级座、弹簧和下接头，芯轴安装在筒体的内孔中，剪切套、换级座、弹簧和下接头端部依次套装在芯轴外圈与筒体内孔之间，剪切套抵靠住轴肩的另一侧，下接头与筒体内孔的一端孔口固定连接，芯轴与筒体和下接头之间均为轴向滑动密封连接，筒体上固定有剪切螺钉，剪切螺钉插入剪切套中，换级座外圈设置有多段连续人字形折返的导槽，筒体上固定有导向柱，导向柱端部插入导槽中。本实用新型专利技术提供了一种重复试压开启式趾端滑套，在满足压裂施工前套管强度试压作业需求的同时，又具有了可实现井筒与地层有效沟通的趾端滑套的功能。的功能。的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种重复试压开启式趾端滑套


[0001]本技术属于油气井压裂作业井下工具领域，具体涉及一种重复试压开启式趾端滑套。

技术介绍

[0002]趾端滑套工具为快速高效免射孔开启地层的一款井下工具，它随完井套管一起下入预定位置并实施固井作业，压裂施工时直接通过井筒憋压打开趾端滑套，直接通过光套管注入进行第一段压裂施工作业。该工具可以快速、高效地实现井筒与地层沟通，快速高效地解决了套管滑套分层段压裂和桥射联作分段压裂工艺的首层射孔压裂问题，特别是超出油管下深的超长水平井首段射孔难题。然而，趾端滑套工具通过套管内憋压开启，与新井压裂施工前需要针对套管强度试压的作业相冲突。为解决上述问题，公开号为CN207999237U的中国专利提供了一种可试压趾端滑套，包括壳体和设置在所述壳体内的内滑套，所述内滑套能够在所述壳体内轴向滑动；所述壳体包括上接头、上壳体、下壳体与下接头，所述上内滑套的外壁上设有外螺纹与限流阀筒，所述外螺纹连接所述上内滑套与所述限流阀筒，所述限流阀筒中设有限流阀，所述下内滑套的侧壁上设有破裂盘、内滑套凸台与固定环；所述上壳体与下内滑套之间设有油腔，所述下壳体与下内滑套之间设置有空气腔；所述下壳体下端设有限位槽，可以防止在固井的过程中固井水泥将滑套固死，并且能够在完成固井后，针对固井套管进行压力测试过程中不会开启滑套，不会影响固井套管压力测试结果，但无法满足反复试压的作业需求。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本技术提供了一种重复试压开启式趾端滑套，在满足压裂施工前套管强度试压作业需求的同时，又具有了可实现井筒与地层有效沟通的趾端滑套的功能。
[0004]本技术通过以下技术方案得以实现：
[0005]一种重复试压开启式趾端滑套，中心开设有轴向贯通的孔，包括筒体、芯轴、剪切套、换级座、弹簧和下接头，芯轴安装在筒体的内孔中，芯轴外圈设置有轴肩，筒体内孔一端设置有孔肩，轴肩的一侧抵靠住孔肩，剪切套、换级座、弹簧和下接头端部依次套装在芯轴外圈与筒体内孔之间，剪切套抵靠住轴肩的另一侧，下接头与筒体内孔的一端孔口固定连接，芯轴与筒体和下接头之间均为轴向滑动密封连接，筒体上固定有剪切螺钉，剪切螺钉插入剪切套中，换级座外圈设置有多段连续人字形折返的导槽，导槽一端封闭，导槽的另一端沿换级座轴向开口，且导槽的开口端在剪切套一侧，筒体上固定有导向柱，导向柱端部插入导槽中，且导向柱位于导槽封闭端底部，筒体的孔肩上开设有若干压裂孔，芯轴端部从内侧遮挡住压裂孔，导向柱在趾端滑套内腔反复加压、卸压过程中，沿导槽由封闭端向开口端移动，导向柱进入导槽的最后一段前，芯轴端部与压裂孔均保持完全遮挡状态且芯轴与筒体之间保持密封状态。实现了多次反复试压的作业需求，在试压过程中不会开启滑套，不会影
响固井套管压力测试结果，在满足压裂施工前套管强度试压作业需求的同时，又具有了可实现井筒与地层有效沟通的趾端滑套的功能。
[0006]所述剪切螺钉强度满足在固井挤注水泥时不会被剪切套剪断，确保在固井过程中，滑套由于剪切螺钉限位并不会动作。
[0007]所述导槽包括多段折返的滑道，每段滑道靠近导槽封闭端的一端为起始端，每段滑道靠近导槽开口端的另一端为终端，每段滑道的终端设置有容纳导向柱的限位凹坑，限位凹坑开口沿轴向正对下一段滑道的起始端，剪切套设置有一个限位孔和若干个沿轴向开设且长度逐个增大的限位滑槽，限位孔和每个限位滑槽中分别插装一个剪切螺钉，限位孔、限位滑槽以及限位凹坑的位置关系满足在每次趾端滑套内腔试压加压过程中，最多只剪断一个剪切螺钉。每次试压达到压力要求时，剪断一个剪切螺钉使导向柱进入下一个滑道，压力不足时，卸压后导向柱当前滑道的回到上一个滑道的限位凹坑中，确保试压满足测试要求。
[0008]优选地，所述导槽包括五段滑道，第一段滑道的起始端为导槽的封闭端，第五段滑道的终端为导槽的开口端，限位滑槽包括第一限位滑槽和第二限位滑槽，剪切螺钉包括第一剪切螺钉、第二剪切螺钉和第三剪切螺钉，第一剪切螺钉与限位孔插合，第二剪切螺钉插入第一限位滑槽，第三剪切螺钉插入第二限位滑槽，满足三次试压的作业需求。
[0009]所述导槽数量至少为两个，沿换级座外圈周向均布，受力均匀。
[0010]所述换级座与弹簧之间设置有轴承环，轴承环包括沿轴向设置的两个圆环，两个圆环分别抵靠住换级座和弹簧，两个圆环之间设置有滚珠或滚针使两个圆环能够绕轴向相对转动，使换级座能够绕芯轴轴向顺畅转动，保证导向柱滑动顺畅。
[0011]所述换级座与芯轴为间隙配合，且换级座与芯轴之间设置有若干耐磨环，降低转动阻力，使转动更加顺畅。
[0012]所述轴肩上开设有环槽，环槽中设置有弹性挡圈，在试压加压过程使导向柱从开口端脱出导槽，直至芯轴端部与压裂孔完全错开，筒体内孔对应此时弹性挡圈位置设置有台阶孔，弹性挡圈外圈展开卡在台阶孔孔底且内圈留在环槽中对芯轴进行轴向限位，在完成所有试压后，可在不打压的情况下防止芯轴复位，压裂液随即朝向筒体上预先开设的压裂孔进行喷射压裂。即可实现的整个管柱中的第一段连接产油、产气层至管柱内的通道。
[0013]所述芯轴一端设置有刮泥环，刮泥环外圈与下接头内腔贴合。
[0014]所述筒体的另一端固定连接有上接头。
[0015]本技术的有益效果在于：
[0016]与现有技术相比，实现了多次反复试压的作业需求，在试压过程中不会开启滑套，不会影响固井套管压力测试结果，在试压完成后，剪断所有剪切螺钉，在轴向上不再限制芯轴，加压能够打开滑套，完全露出压裂孔，并通过弹性挡圈固定芯轴，在不打压的情况下防止芯轴复位，压裂液随即朝向筒体上预先开设的压裂孔进行喷射压裂。即可实现的整个管柱中的第一段连接产油、产气层至管柱内的通道，在满足压裂施工前套管强度试压作业需求的同时，又具有了可实现井筒与地层有效沟通的趾端滑套的功能。
附图说明
[0017]图1是本技术实施例中初始状态的结构示意图；
[0018]图2是图1中Ⅰ处的结构放大图；
[0019]图3是本技术实施例中试压完成后的结构示意图；
[0020]图4是本技术实施例中筒体的结构示意图；
[0021]图5是本技术实施例中剪切套的结构示意图；
[0022]图6是本技术实施例中换级座的结构示意图；
[0023]图7是本技术实施例中三次试压状态的示意图。
[0024]图中：1
‑
上接头，2
‑
筒体，3
‑
芯轴，4
‑
剪切套，5
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剪切螺钉，6
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换级座，7
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导向柱，8
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弹性挡圈，9
‑
轴承环，10
‑
耐磨环，11
‑
弹簧，12
‑
下接头，13
‑
刮泥环，
[0025]201
‑
孔肩，202...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重复试压开启式趾端滑套，中心开设有轴向贯通的孔，其特征在于：包括筒体(2)、芯轴(3)、剪切套(4)、换级座(6)、弹簧(11)和下接头(12)，芯轴(3)安装在筒体(2)的内孔中，芯轴(3)外圈设置有轴肩(301)，筒体(2)内孔一端设置有孔肩(201)，轴肩(301)的一侧抵靠住孔肩(201)，剪切套(4)、换级座(6)、弹簧(11)和下接头(12)端部依次套装在芯轴(3)外圈与筒体(2)内孔之间，剪切套(4)抵靠住轴肩(301)的另一侧，下接头(12)与筒体(2)内孔的一端孔口固定连接，芯轴(3)与筒体(2)和下接头(12)之间均为轴向滑动密封连接，筒体(2)上固定有剪切螺钉(5)，剪切螺钉(5)插入剪切套(4)中，换级座(6)外圈设置有多段连续人字形折返的导槽(601)，导槽(601)一端封闭，导槽(601)的另一端沿换级座(6)轴向开口，且导槽(601)的开口端在剪切套(4)一侧，筒体(2)上固定有导向柱(7)，导向柱(7)端部插入导槽(601)中，且导向柱(7)位于导槽(601)封闭端底部，筒体(2)的孔肩(201)上开设有若干压裂孔(202)，芯轴(3)端部从内侧遮挡住压裂孔(202)，导向柱(7)在趾端滑套内腔反复加压、卸压过程中，沿导槽(601)由封闭端向开口端移动，导向柱(7)进入导槽(601)的最后一段前，芯轴(3)端部与压裂孔(202)均保持完全遮挡状态且芯轴(3)与筒体(2)之间保持密封状态。2.如权利要求1所述的一种重复试压开启式趾端滑套，其特征在于：所述剪切螺钉(5)强度满足在固井挤注水泥时不会被剪切套(4)剪断。3.如权利要求1所述的一种重复试压开启式趾端滑套，其特征在于：所述导槽(601)包括多段折返的滑道，每段滑道靠近导槽(601)封闭端的一端为起始端，每段滑道靠近导槽(601)开口端的另一端为终端，每段滑道的终端设置有容纳导向柱(7)的限位凹坑(601f)，限位凹坑(601f)开口沿轴向正对下一段滑道的起始端，剪切套(4)设置有一个限位孔(401)和若干个沿轴向开设且长度逐个增大的限位滑槽，限位孔(...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹存才，鄢红江，谢威，杨礼，
申请(专利权)人：曹存才，
类型：新型
国别省市：