【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气田开发，尤其涉及一种液压开关滑套、分层压裂管柱及使用方法。
技术介绍
1、目前，套管内“滑套+封隔器”多级分层压裂技术已经成为储层改造的重要手段。但随着油气资源开发的不断深入，压后储层出水情况也越来越普遍，气井在生产过程中出水、甚至停产等现象严重。压裂施工过程中，常规“滑套+封隔器”分层压裂管柱的滑套打开后无法关闭，只能进行分压合试，无法实现每个层段的单独测试，不利于对各个层段进行分析认识，无法为后续施工工艺、施工规模的优化、压裂效果的提升提供有效的参考依据。因此，现场为了更加清楚认识储层情况，通常采用单层压裂、单层测试、封层的方式，逐级完成各层段的压裂和测试作业，钻塞后，下入生产管柱进行各层段合采，存在施工工艺复杂、工序多、工作量大，需要反复多次下入管柱进行作业，施工成本高、施工周期长的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种液压开关滑套、分层压裂管柱及使用方法，以解决压裂过程中施工工艺复杂、工作量大、施工成本高、施工周期长的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案在于：
3、一种液压开关滑套，包括滑套筒体、插装于滑套筒体的内关闭滑套和棘爪滑套、套装于滑套筒体的开启滑套；棘爪滑套设置于内关闭滑套的下方；滑套筒体的侧壁上设置有喷砂口；在初始状态下，棘爪滑套和开启滑套分别在滑套筒体的内外两侧封堵喷砂口，在投入第一级压裂球后，棘爪滑套可向下移动以使棘爪滑套避开喷砂口，随后滑套筒体内的液体经过喷砂口并推动开启滑套向
4、进一步的，棘爪滑套的下端为爪形结构，滑套筒体的内壁开设有棘爪限位槽；投入第一级压裂球后，第一级压裂球落入棘爪滑套的下端并带动棘爪滑套向下移动；当棘爪滑套的爪形结构移动至棘爪限位槽时，爪形结构打开并嵌入棘爪限位槽，此时第一级压裂球可通过棘爪滑套。
5、进一步的，开启滑套的内壁设置有开启台阶，在初始状态下，开启台阶位于喷砂口的下方。
6、进一步的，开启滑套的下端面的面积大于上端面的面积。
7、进一步的，液压开关滑套还包括释放销钉和开启剪钉，释放销钉同时插装于棘爪滑套和滑套筒体，开启剪钉同时插装于开启滑套和滑套筒体；投入第一级压裂球后，释放销钉剪断，棘爪滑套向下移动以避开喷砂口；滑套筒体内的液体经过喷砂口对开启台阶加压以剪断开启剪钉。
8、进一步的，液压开关滑套还包括关闭销钉和开口环；关闭销钉同时插装于滑套筒体和内关闭滑套；内关闭滑套的外壁设置有第一环形凹槽，滑套筒体的内壁设置有第二环形凹槽；在初始状态下，开口环套装于内关闭滑套并卡接于第一环形凹槽；内关闭滑套向下移动以封堵喷砂口后，开口环同时卡接于第一环形凹槽和第二环形凹槽。
9、进一步的，液压开关滑套还包括喷嘴和锁环；喷嘴插装于喷砂口，锁环套装于喷嘴并同时卡接于喷嘴和喷砂口。
10、进一步的，滑套筒体包括上接头、连接套和下接头；上接头插装于连接套并与连接套螺纹连接，连接套插装于下接头并与下接头螺纹连接；喷砂口开设于连接套，棘爪限位槽开设于下接头。
11、本专利技术的另一方面，提出了一种分层压裂管柱，包括至少两个上述的液压开关滑套，设置为第一级液压开关滑套和第二级液压开关滑套；第二级液压开关滑套设置于第一级液压开关滑套靠近井口的一端；第一级压裂球可穿过第二级液压开关滑套并进入第一级液压开关滑套的棘爪滑套，第二级压裂球直径大于第一级压裂球；投入第二级压裂球后，第二级压裂球带动第二级液压开关滑套的棘爪滑套移动并可进入第一级液压开关滑套，随后带动第一级液压开关滑套的内关闭滑套移动。
12、本专利技术的第三方面，提出了一种分层压裂管柱的使用方法，采用上述的分层压裂管柱，包括如下步骤：
13、层间封隔：井口投入第一级压裂球，第一级压裂球落入第一级液压开关滑套的棘爪滑套并在压力作用下带动棘爪滑套下行以使喷砂口从滑套筒体的内侧打开，随着压力的提升，管柱上的所有液压封隔器坐封；
14、第一级压裂：继续提升压力，液体经过第一级液压开关滑套的喷砂口并推动开启滑套向下移动以使开启滑套避开喷砂口，此时喷砂口完全打开，进行第一级压裂施工，压裂施工结束后进行第一层放喷和测试作业；
15、第二级压裂：井口投入第二级压裂球，第二级压裂球落入第二级液压开关滑套的棘爪滑套并在压力作用下带动棘爪滑套下行以使喷砂口从滑套筒体的内侧打开，随后第二级压裂球落入第一级液压开关滑套的内关闭滑套并带动第一级液压开关滑套的内关闭滑套下行以封闭第一级液压开关滑套的喷砂口；提升压力，液体经过第二级液压开关滑套的喷砂口并推动开启滑套向下移动以使开启滑套避开喷砂口，此时喷砂口完全打开，进行第二级压裂施工，压裂施工结束后进行第二层放喷和测试作业；
16、多级压裂：重复第二级压裂步骤，逐级完成液压开关滑套的打开和关闭动作，同时逐级完成各层段的分层压裂和分层测试作业。
17、综合上述技术方案，本专利技术所能实现的技术效果在于：
18、本专利技术提供的液压开关滑套包括滑套筒体、插装于滑套筒体的内关闭滑套和棘爪滑套、套装于滑套筒体的开启滑套；棘爪滑套设置于内关闭滑套的下方；滑套筒体的侧壁上设置有喷砂口；在初始状态下，棘爪滑套和开启滑套分别在滑套筒体的内外两侧封堵喷砂口，在投入第一级压裂球后，棘爪滑套可向下移动以使棘爪滑套避开喷砂口，随后滑套筒体内的液体经过喷砂口并推动开启滑套向下移动以使开启滑套避开喷砂口；在投入第二级压裂球后，内关闭滑套向下移动至封堵喷砂口。
19、本专利技术提供的液压开关滑套通过设置棘爪滑套、开启滑套和内关闭滑套，使液压开关滑套具备完成多级分层压裂的能力，可以实现逐层压裂测试，可以对每个层段进行单独测试，且投入的压裂球无需进行溶解或钻除处理，简化了施工步骤、降低了工作量和施工成本、缩短了施工周期。
20、具体的，当液压开关滑套用于压裂管柱时，每个液压开关滑套对应一个层段，按井筒底部到井口的方向的顺序依次为第一级液压开关滑套、第二级液压开关滑套。投入第一级压裂球后，第一级压裂球首先带动第一级液压开关滑套的棘爪滑套下移，随后第一级压裂球继续下落至管柱底部以进行封堵。此时仅棘爪滑套移动，开启滑套不动作以使第一级液压开关滑套的喷砂口保持封堵状态，使管柱内部不与井筒环空连通，不会导致管柱内部压力泄压，从而使各个封隔器可以进行座封以完成各个层段的分隔。随着压力增大，管柱内液体经过第一级液压开关滑套的喷砂口后推动开启滑套下行以打开喷砂口，进行第一层的压裂、放喷和测试。随后投入第二级压裂球，第二级压裂球首先带动第二级液压开关滑套的棘爪滑套下移，随后第二级压裂球继续下落至第一级液压开关滑套的内关闭滑套。由于此时开启滑套未下行，仍保持对第二级液压开关滑套的喷砂口封堵，第二级压裂球上方的管柱不与井筒环空连通，因此可以保持管柱内的压力使其可以推动第二级压裂球，进而通过第二级压裂球推动第一级液压开关滑套的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液压开关滑套，其特征在于，包括滑套筒体(100)、插装于所述滑套筒体(100)的内关闭滑套(200)和棘爪滑套(300)、套装于所述滑套筒体(100)的开启滑套(400)；所述棘爪滑套(300)设置于所述内关闭滑套(200)的下方；
2.根据权利要求1所述的液压开关滑套，其特征在于，所述棘爪滑套(300)的下端为爪形结构，所述滑套筒体(100)的内壁开设有棘爪限位槽(10b)；
3.根据权利要求2所述的液压开关滑套，其特征在于，所述开启滑套(400)的内壁设置有开启台阶，在初始状态下，所述开启台阶位于所述喷砂口(10a)的下方。
4.根据权利要求3所述的液压开关滑套，其特征在于，所述开启滑套(400)的下端面的面积大于上端面的面积。
5.根据权利要求3所述的液压开关滑套，其特征在于，还包括释放销钉(500)和开启剪钉(600)，所述释放销钉(500)同时插装于所述棘爪滑套(300)和所述滑套筒体(100)，所述开启剪钉(600)同时插装于所述开启滑套(400)和所述滑套筒体(100)；
6.根据权利要求5所述的液
7.根据权利要求6所述的液压开关滑套，其特征在于，还包括喷嘴(900)和锁环(1000)；
8.根据权利要求7所述的液压开关滑套，其特征在于，所述滑套筒体(100)包括上接头(110)、连接套(120)和下接头(130)；
9.一种分层压裂管柱，其特征在于，包括至少两个如权利要求1-8任一项所述的液压开关滑套，设置为第一级液压开关滑套(10)和第二级液压开关滑套(20)；
10.一种分层压裂管柱的使用方法，采用如权利要求9所述的分层压裂管柱，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种液压开关滑套，其特征在于，包括滑套筒体(100)、插装于所述滑套筒体(100)的内关闭滑套(200)和棘爪滑套(300)、套装于所述滑套筒体(100)的开启滑套(400)；所述棘爪滑套(300)设置于所述内关闭滑套(200)的下方；
2.根据权利要求1所述的液压开关滑套，其特征在于，所述棘爪滑套(300)的下端为爪形结构，所述滑套筒体(100)的内壁开设有棘爪限位槽(10b)；
3.根据权利要求2所述的液压开关滑套，其特征在于，所述开启滑套(400)的内壁设置有开启台阶，在初始状态下，所述开启台阶位于所述喷砂口(10a)的下方。
4.根据权利要求3所述的液压开关滑套，其特征在于，所述开启滑套(400)的下端面的面积大于上端面的面积。
5.根据权利要求3所述的液压开关滑套，其特征在于，还包括释放销钉(500)和开启剪钉(600)...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆劲羽，丁柯宇，冯强，郭鸣，刘智恪，吴杰，秦诗涛，王学正，崔振锚，张鹏，詹鸿运，宗庆伟，孙晓飞，陈保山，黄敏，苏文栋，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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