一種鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具及等通徑套管滑套的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具及等通徑套管滑套，該開啟工具與壓裂滑套數(shù)量一致，壓裂滑套密封筒長(zhǎng)度從上到下逐級(jí)減小，每級(jí)錨爪組件與密封筒長(zhǎng)度一一對(duì)應(yīng)，若短于密封筒則開啟工具繼續(xù)滑向下一級(jí)，直至遇上對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的密封筒，將開啟工具泵送至最上一個(gè)滑套處，錨爪組件鎖定密封筒，加壓剪斷剪切銷釘，密封筒下滑，打開滑套，錨爪組件因擠縮斜面脫離密封筒，開啟工具滑至下一個(gè)滑套，直至打開最下一個(gè)滑套后，該開啟工具連同密封筒下行止于擋肩處，提高井筒內(nèi)排量，擊破封堵破裂盤，液體進(jìn)入液壓腔，膠筒組件密封井筒，壓裂完成后，坐封推筒溶解，膠筒組件解封。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)批級(jí)開啟滑套、且施工結(jié)束后保證全井筒內(nèi)徑一致。
【專利說(shuō)明】
一種鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具及等通徑套管滑套
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明具體涉及一種鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具及等通徑套管滑套。
【背景技術(shù)】
[0002]目前頁(yè)巖氣水平井的完井主要采用套管固井、多級(jí)裸眼封隔器加滑套這兩種方式。
[0003]多級(jí)裸眼封隔器加投球分級(jí)滑套的完井方式可以節(jié)省套管固井費(fèi)用，儲(chǔ)層改造施工的速度快，但是該完井方式一方面由于分段的級(jí)數(shù)有限，趾部井段的通徑有限，限制了儲(chǔ)層改造的規(guī)模;另一方面當(dāng)滑套故障不能打開時(shí)，只能舍棄對(duì)應(yīng)井段，作業(yè)施工后留下的井筒空間也有限，基本無(wú)法采取后續(xù)措施;與此同時(shí)，由于各級(jí)封隔器的密封效果難以檢測(cè)，所以長(zhǎng)期密封性無(wú)法保證。
[0004]對(duì)于套管固井完井，可以采用栗送橋塞與射孔聯(lián)作技術(shù)進(jìn)行分段儲(chǔ)層改造，分段級(jí)數(shù)沒(méi)有限制，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模壓裂改造，作業(yè)后可以留下完整的套管井筒空間，便于采取后續(xù)措施作業(yè)，但這種方式施工速度較慢，作業(yè)周期長(zhǎng);也可以采用射孔后下入套管封隔器加滑套管柱進(jìn)行分段改造，但分段級(jí)數(shù)和改造規(guī)模都比較小，采用加砂壓裂方式時(shí)，難以起出作業(yè)管柱。
[0005]針對(duì)以上這兩種完井方式的缺陷，近幾年國(guó)外大規(guī)模應(yīng)用套管滑套分段壓裂技術(shù)，國(guó)內(nèi)也有單位引進(jìn)應(yīng)用TAP等無(wú)級(jí)差滑套技術(shù)并開展了國(guó)產(chǎn)化研究，同時(shí)也有單位對(duì)投球式套管滑套以及智能滑套技術(shù)進(jìn)行了研究，但是這些分級(jí)滑套不能同時(shí)保證全井筒等通徑和批級(jí)開啟滑套進(jìn)行壓裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具及等通徑套管滑套，該開啟工具可以實(shí)現(xiàn)同一壓裂滑套內(nèi)所有滑套的批級(jí)開啟、且施工結(jié)束后保證全井筒內(nèi)徑一致。
[0007 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具，用于批級(jí)開啟壓裂管柱內(nèi)與其相適配的壓裂滑套內(nèi)的所有滑套，所述開啟工具包括中心軸、分別滑動(dòng)套設(shè)在所述中心軸下部和中部的可擴(kuò)張的膠筒機(jī)構(gòu)和推筒機(jī)構(gòu)、以及軸向固定套裝在所述中心軸上部的錨定鎖塊機(jī)構(gòu)；
[0009]所述中心軸的底部設(shè)有定位軸肩；
[0010]所述推筒機(jī)構(gòu)與膠筒機(jī)構(gòu)接觸的底部為可溶解結(jié)構(gòu)；
[0011]所述錨定鎖塊機(jī)構(gòu)包括筒狀本體和錨爪組件，所述筒狀本體架設(shè)在所述中心軸的頂部，且與所述推筒機(jī)構(gòu)之間形成液壓腔，所述液壓腔內(nèi)設(shè)置有封堵破裂盤，所述液壓腔的下端口外側(cè)設(shè)置有密封件，其上端口與開設(shè)在所述筒狀本體外周的凹槽連通，多個(gè)所述錨爪組件通過(guò)活動(dòng)頂銷安裝在所述凹槽內(nèi)，所述錨爪組件包括上錨爪和下錨爪，所述下錨爪的外側(cè)設(shè)有擠縮斜面和止擋直面，所述擠縮斜面用于與待開啟滑套的密封筒或開設(shè)在該滑套下接頭內(nèi)的擠縮凸臺(tái)接觸后使錨爪組件發(fā)生擠縮以鎖緊或松開所述密封筒，所述止擋直面用于與開設(shè)在最下一個(gè)滑套內(nèi)的擋肩接觸后對(duì)整個(gè)開啟工具進(jìn)行軸向限位。
[0012]按上述技術(shù)方案，所述壓裂管柱內(nèi)各壓裂滑套的密封筒長(zhǎng)度從上到下逐級(jí)減小，每級(jí)錨爪組件長(zhǎng)度與密封筒長(zhǎng)度一一對(duì)應(yīng)，若短于密封筒則滑套開啟工具繼續(xù)滑向下一級(jí)，直至遇上對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的滑套內(nèi)密封筒。
[0013]按上述技術(shù)方案，所述膠筒機(jī)構(gòu)包括中間膠筒、設(shè)置在所述中間膠筒兩端的端膠筒以及設(shè)置在每個(gè)端膠筒外端的背圈，所述中間膠筒與端膠筒之間、所述端膠筒與背圈之間通過(guò)斜面連接。
[0014]按上述技術(shù)方案，所述可溶解結(jié)構(gòu)為由可溶性材料制作的坐封推筒，所述推筒機(jī)構(gòu)還包括固定安裝在所述坐封推筒上端的活塞。
[0015]按上述技術(shù)方案，所述上錨爪和下錨爪之間通過(guò)鉸接連接，所述上、下錨爪之間設(shè)有擋槽，所述擋槽內(nèi)設(shè)置有板彈簧，所述板彈簧上安裝有蓋板，所述蓋板的兩端安裝在筒狀本體上。
[0016]按上述技術(shù)方案，所述錨定鎖塊機(jī)構(gòu)還包括通過(guò)解鎖銷釘安裝在中空的筒狀本體內(nèi)的解鎖頂針，所述解鎖頂針與中心軸之間設(shè)有第一間隙，所述解鎖頂針的外周位于活動(dòng)頂銷的上方設(shè)有頂銷凹槽，所述活動(dòng)頂銷的一端穿過(guò)筒狀本體頂壓在解鎖頂針上。
[0017]按上述技術(shù)方案，所述筒狀本體與推筒機(jī)構(gòu)之間設(shè)有第二間隙，所述中心軸的上端設(shè)有通道，所述封堵破裂盤設(shè)置在通道內(nèi)，所述通道的兩端分別與第一間隙和第二間隙連通，所述凹槽內(nèi)設(shè)有與所述第一間隙連通的通孔，所述通孔、第一間隙、通道和第二間隙形成連通的液壓腔。
[0018]—種等通徑套管滑套，所述滑套包括密封連接的上接頭和下接頭以及用于密封所述上接頭上所有流體通道的密封筒，所述密封筒與上接頭之間通過(guò)剪切銷釘連接，所述密封筒的內(nèi)壁開設(shè)有安裝凹槽，所述安裝凹槽內(nèi)通過(guò)活動(dòng)頂銷安裝有多個(gè)錨爪組件，所述錨爪組件包括上錨爪和下錨爪，所述上錨爪的外側(cè)設(shè)有擠縮斜面，所述下錨爪的內(nèi)側(cè)設(shè)有止擋直面；
[0019]向滑套內(nèi)投入圓柱體滑套開啟工具后，所述擠縮斜面與該圓柱體滑套開啟工具發(fā)生接觸后使錨爪組件發(fā)生擠縮以使該圓柱體滑套開啟工具滑行至止擋直面，以鎖緊該圓柱體滑套開啟工具，向滑套內(nèi)加壓使圓柱體滑套開啟工具帶動(dòng)整個(gè)錨爪組件連同密封筒一起向下滑行，剪斷剪切銷釘，實(shí)現(xiàn)流體通道的打開或密封。
[0020]按上述技術(shù)方案，所述錨爪組件包括所述上錨爪和下錨爪之間通過(guò)鉸接連接，所述上、下錨爪之間設(shè)有擋槽，所述擋槽內(nèi)設(shè)置有板彈簧，所述板彈簧上安裝有蓋板，所述蓋板的兩端安裝在密封筒上。
[0021]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明提供的開啟工具通過(guò)設(shè)置錨爪組件可以鎖緊或松開滑套的密封筒，其對(duì)井身質(zhì)量和管柱下入操作的要求相對(duì)較低，可以實(shí)現(xiàn)批級(jí)開啟，具體的，當(dāng)需要壓裂某壓裂管柱時(shí)，將該開啟工具栗送至該壓裂管柱的最上一個(gè)滑套處，錨爪組件向四周彈出，達(dá)到自動(dòng)鎖定密封筒的目的，向井筒內(nèi)加壓，在壓差的作用下，剪切銷釘被剪斷，錨爪帶動(dòng)密封筒向下滑動(dòng)，打開該滑套上接頭的流體通道，在擠縮斜面與擠縮凸臺(tái)的作用下，錨爪組件與密封筒脫離，該開啟工具向下滑移至下一個(gè)滑套處，依次打開各個(gè)滑套，直至打開最下一個(gè)滑套后，該開啟工具連同密封筒下行止于擋肩處，提高井筒內(nèi)排量，當(dāng)井筒內(nèi)壓力升高到設(shè)計(jì)值時(shí)，封堵破裂盤被擊破，液壓腔連通，液體進(jìn)入液壓腔，推動(dòng)推筒機(jī)構(gòu)擠壓膠筒組件，使膠筒組件膨脹密封井筒，為該壓裂滑套的壓裂創(chuàng)造條件，如此從下至上完成各壓裂滑套的壓裂后，坐封推筒慢慢溶解，膠筒組件收縮，得以解封。
[0022]本發(fā)明提供的滑套通過(guò)采用錨爪組件，可以自動(dòng)錨定投入該滑套內(nèi)的圓柱體開啟工具，并在外力的作用下，通過(guò)圓柱體開啟工具帶動(dòng)錨爪組件以及密封筒下滑以打開或密封滑套，滑套開啟方式簡(jiǎn)單，開啟工具的投放工藝簡(jiǎn)單，開啟方式簡(jiǎn)易、快速，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)批級(jí)開啟，且壓裂前后井筒同徑不變。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0024]圖1是鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的開啟工具實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是與鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的開啟工具配套的滑套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的開啟工具到達(dá)并錨定指定需要開啟的滑套組件最上一個(gè)滑套時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0027]圖4是等通徑套管滑套實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5是與等通徑套管滑套配套的圓柱體滑套開啟工具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6是等通徑套管滑套鎖緊圓柱體滑套開啟工具的狀態(tài)示意圖。
[0030]圖中:1-解鎖頂針、I.1-頂銷凹槽、2-筒狀本體、2.1-凹槽、2.2_通孔、3_錨爪、3.1-擠縮斜面、3.2-止擋直面、3.3-擋槽、3.4-止擋面、4-蓋板、5-板彈簧、6-解鎖銷釘、7-活動(dòng)頂銷、8-密封件、9-中心軸、9.1-定位軸肩、9.2-通道、10-封堵破裂盤、11-活塞、12-推筒機(jī)構(gòu)、12.1-坐封推筒、12.2-活塞、14-膠筒組件、14.1-背圈、14.2-端膠筒、14.3-中間膠筒、15-上接頭、15.1 -擋肩、15.2-流體通道、17-密封筒、18-剪切銷釘、19-下接頭、19.1 -擠縮凸臺(tái)、20-上錨爪、20.1-擠縮斜面、21-圓柱體滑套開啟工具、100-液壓腔、100.1-第一間隙、100.2-第二間隙。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0032]如圖1-圖3所示，一種鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具，用于批級(jí)開啟壓裂管柱內(nèi)與其相適配的壓裂滑套內(nèi)的所有滑套，壓裂滑套上布置有至少一個(gè)滑套，相鄰滑套之間通過(guò)套管連接，套管的內(nèi)徑與滑套的內(nèi)徑相等，滑套包括密封連接的上接頭15和下接頭19以及用于密封上接頭15上所有流體通道15.2的密封筒17，密封筒17與上接頭15之間通過(guò)剪切銷釘18連接，下接頭19內(nèi)設(shè)有擠縮凸臺(tái)19.1，最下一個(gè)滑套的上接頭內(nèi)位于密封筒17與擠縮凸臺(tái)19.1之間設(shè)有擋肩15.1，壓裂滑套內(nèi)所有密封筒的長(zhǎng)度相等，其中，密封筒17通過(guò)設(shè)置于其上四道O型圈槽內(nèi)的密封圈與上接頭密封連接，擠縮凸臺(tái)19.1具有比較大的倒角；
[0033]開啟工具包括中心軸9、分別滑動(dòng)套設(shè)在中心軸9下部和中部的可擴(kuò)張的膠筒機(jī)構(gòu)14和推筒機(jī)構(gòu)12、以及軸向固定套裝在中心軸9上部的錨定鎖塊機(jī)構(gòu)；
[0034]中心軸9的底部設(shè)有定位軸肩9.1;
[0035]推筒機(jī)構(gòu)12與膠筒機(jī)構(gòu)14接觸的底部為可溶解結(jié)構(gòu)；
[0036]錨定鎖塊機(jī)構(gòu)包括筒狀本體2和錨爪組件，筒狀本體2架設(shè)在中心軸9的頂部，且與推筒機(jī)構(gòu)12之間形成液壓腔100，液壓腔100內(nèi)設(shè)置有封堵破裂盤10，液壓腔100的下端口外側(cè)設(shè)置有密封件8，其上端口與開設(shè)在筒狀本體2外周的凹槽2.1連通，多個(gè)錨爪組件通過(guò)活動(dòng)頂銷7安裝在凹槽2.1內(nèi)，錨爪組件包括上錨爪20和下錨爪3，下錨爪3的外側(cè)設(shè)有擠縮斜面3.1和止擋直面3.2，擠縮斜面3.1用于與待開啟滑套的密封筒17或開設(shè)在該滑套下接頭19內(nèi)的擠縮凸臺(tái)19.1接觸后使錨爪組件發(fā)生擠縮以鎖緊或松開密封筒，止擋直面3.2用于與開設(shè)在最下一個(gè)滑套內(nèi)的擋肩15.1接觸后對(duì)整個(gè)開啟工具進(jìn)行軸向限位。
[0037]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，壓裂管柱內(nèi)各壓裂滑套的密封筒長(zhǎng)度從上到下逐級(jí)減小，每級(jí)錨爪組件長(zhǎng)度與密封筒長(zhǎng)度一一對(duì)應(yīng)，若短于密封筒則滑套開啟工具繼續(xù)滑向下一級(jí)，直至遇上對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的滑套內(nèi)密封筒。
[0038]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，膠筒機(jī)構(gòu)14包括中間膠筒14.3、設(shè)置在中間膠筒14.3兩端的端膠筒14.2以及設(shè)置在每個(gè)端膠筒14.2外端的背圈14.1，中間膠筒14.3與端膠筒14.2之間、端膠筒14.2與背圈14.1之間通過(guò)斜面連接。
[0039]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，可溶解結(jié)構(gòu)為由可溶性材料制作的坐封推筒12.1，推筒機(jī)構(gòu)12還包括固定安裝在坐封推筒12.1上端的活塞12.2。
[0040]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，上錨爪20和下錨爪3之間通過(guò)鉸接連接，上、下錨爪之間設(shè)有擋槽3.3，擋槽3.3內(nèi)設(shè)置有板彈簧5，板彈簧5上安裝有蓋板4，蓋板4的兩端安裝在筒狀本體2上。具體的，兩個(gè)錨爪分別通過(guò)活動(dòng)頂銷7安裝在筒狀本體上，兩個(gè)錨爪相對(duì)的面為直角面、相背離的面為擠縮斜面。
[0041 ]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，錨定鎖塊機(jī)構(gòu)還包括通過(guò)解鎖銷釘6安裝在中空的筒狀本體2內(nèi)的解鎖頂針1，解鎖頂針I(yè)與中心軸9之間設(shè)有第一間隙100.1，解鎖頂針I(yè)的外周位于活動(dòng)頂銷7的上方設(shè)有頂銷凹槽1.1，活動(dòng)頂銷7的一端穿過(guò)筒狀本體2頂壓在解鎖頂針I(yè)上。
[0042]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，筒狀本體2與推筒機(jī)構(gòu)12之間設(shè)有第二間隙100.2，中心軸9的上端設(shè)有通道9.2，具體的，通道9.2的上端口開設(shè)在中心軸9的端面，其他下端口開設(shè)在中心軸9的外周上，封堵破裂盤10設(shè)置在通道9.2內(nèi)，通道9.2的兩端分別與第一間隙100.1和第二間隙100.2連通，凹槽2.1內(nèi)設(shè)有與第一間隙100.1連通的通孔2.2，通孔2.2、第一間隙100.1、通道9.2和第二間隙100.2形成連通的液壓腔100。
[0043]如圖4-圖6所示，一種等通徑套管滑套，滑套包括密封連接的上接頭15和下接頭19以及用于密封上接頭15上所有流體通道15.2的密封筒17，密封筒17與上接頭15之間通過(guò)剪切銷釘18連接，密封筒17的內(nèi)壁開設(shè)有安裝凹槽17.1，安裝凹槽17.1內(nèi)通過(guò)活動(dòng)頂銷7安裝有多個(gè)錨爪組件，錨爪組件包括上錨爪20和下錨爪3，上錨爪20的外側(cè)設(shè)有擠縮斜面20.1，下錨爪3的內(nèi)側(cè)設(shè)有止擋面3.4;
[0044]向滑套內(nèi)投入圓柱體滑套開啟工具21后，擠縮斜面20.1與該圓柱體滑套開啟工具21發(fā)生接觸后使錨爪組件發(fā)生擠縮以使該圓柱體滑套開啟工具滑行至止擋面3.4，以鎖緊該圓柱體滑套開啟工具，向滑套內(nèi)加壓使圓柱體滑套開啟工具帶動(dòng)整個(gè)錨爪組件連同密封筒一起向下滑行，剪斷剪切銷釘18，實(shí)現(xiàn)流體通道15.2的打開或密封。
[0045]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖4所示，錨爪組件包括上錨爪20和下錨爪3之間通過(guò)鉸接連接，上、下錨爪之間設(shè)有擋槽3.3，擋槽3.3內(nèi)設(shè)置有板彈簧5，板彈簧5上安裝有蓋板4，蓋板4的兩端安裝在密封筒17上。
[0046]如圖3所示，使用本發(fā)明的鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具進(jìn)行分段壓裂時(shí)，包括以下步驟:
[0047]S1、對(duì)井筒內(nèi)的所有壓裂管柱進(jìn)行清洗:每個(gè)壓裂管住配置一個(gè)開啟工具，上一個(gè)壓裂管柱內(nèi)密封筒的長(zhǎng)度大于與其相鄰的下一個(gè)壓裂管柱內(nèi)密封筒的長(zhǎng)度，且大于與該下一個(gè)壓裂管柱相配置的開啟工具的上錨爪與下錨爪之間的距離，也就是說(shuō)，開啟工具與壓裂管柱是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，每個(gè)開啟工具兩個(gè)錨爪之間的距離是不同的、從上至下呈遞減關(guān)系，向井筒內(nèi)投放開啟工具時(shí)，每個(gè)開啟工具只能打開與其相適配的壓裂管柱的滑套;壓裂管柱上布置有至少一個(gè)滑套，相鄰滑套之間通過(guò)套管連接，套管的內(nèi)徑與滑套的內(nèi)徑相等，下接頭19內(nèi)設(shè)有擠縮凸臺(tái)19.1，最下一個(gè)滑套的上接頭內(nèi)位于密封筒17與擠縮凸臺(tái)19.1之間設(shè)有擋肩15.1，壓裂管柱內(nèi)所有密封筒的長(zhǎng)度相等，其中，密封筒17通過(guò)設(shè)置于其上四道O型圈槽內(nèi)的密封圈與上接頭密封連接，擠縮凸臺(tái)19.1具有比較大的倒角，下錨爪3的厚度小于擋肩15.1與擠縮凸臺(tái)1901之間的距離；
[0048]S2、將開啟工具栗送至待壓裂的壓裂管柱的最上一個(gè)滑套處；
[0049]S3、當(dāng)下錨爪3到達(dá)該滑套的密封筒17的位置時(shí)，擠縮斜面3.1與密封筒17的相互作用下，使得錨爪組件向外伸出鎖住密封筒17;
[0050]S4、對(duì)井筒內(nèi)增加一定壓力，剪斷剪切銷釘18，此時(shí)，錨爪組件帶動(dòng)密封筒17向下滑動(dòng)一段距離，打開滑套；
[0051 ] S5、繼續(xù)加壓，錨爪組件帶動(dòng)密封筒17繼續(xù)滑行至位于下接頭內(nèi)的擠縮凸臺(tái)19.1處，在擠縮斜面3.1與擠縮凸臺(tái)19.1的相互作用下，錨爪組件自動(dòng)脫離密封筒17滑行至下一個(gè)滑套處；
[0052]S6、重復(fù)步驟S3至S5，從上至下逐個(gè)打開該壓裂管柱的所有滑套，直至打開最下一個(gè)滑套后，密封筒向下滑行連同該開啟工具一起止于擋肩15.1處，繼續(xù)對(duì)井筒內(nèi)加壓，擊破封堵破裂盤10，使得該開啟工具的液壓腔100打通，井筒內(nèi)的液體進(jìn)入液壓腔，進(jìn)入液壓腔內(nèi)的液體在靜夜柱壓力的作用下，推動(dòng)推筒機(jī)構(gòu)12向下滑動(dòng)，使得膠筒組件14擴(kuò)張以密封井筒，密封完成后即可進(jìn)行該壓裂管柱的壓裂；
[0053]S7、重復(fù)步驟S2至S6，分別逐個(gè)打開各壓裂管柱的滑套后進(jìn)行壓裂；
[0054]S8、當(dāng)每個(gè)壓裂管柱完成壓裂一定時(shí)間后，推筒機(jī)構(gòu)12底部的可溶解結(jié)構(gòu)在壓裂液環(huán)境中慢慢溶解，解封膠筒組件14;
[0055]S9、當(dāng)所有該開啟工具的膠筒組件解封后，向井筒內(nèi)投入解鎖工具，栗送并撞擊最后投入井筒的開啟工具的解鎖頂針I(yè)，剪斷解鎖銷釘6，使得解鎖頂針I(yè)向下滑動(dòng)，直至活動(dòng)頂銷7滑入解鎖頂針I(yè)的頂銷凹槽1.1內(nèi)，實(shí)現(xiàn)下錨爪3與密封筒17的脫離，在井筒內(nèi)液體壓力的作用下，解鎖工具和最上一個(gè)開啟工具一起向下滑落，依次撞擊下一個(gè)開啟工具，實(shí)現(xiàn)下一個(gè)開啟工具錨爪組件與密封筒17的脫離，最后解鎖工具與所有開啟工具一起滑落至井底。
[0056]本發(fā)明鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具對(duì)井身質(zhì)量和管柱下入操作的要求相對(duì)較低，可以實(shí)現(xiàn)批級(jí)開啟，當(dāng)從下至上進(jìn)行壓裂時(shí)，先將與最下一個(gè)壓裂管柱相適配的開啟工具栗送至該壓裂管柱的最上一個(gè)滑套處，因?yàn)樵撻_啟工具兩錨爪之間的距離小于該壓裂管柱上方密封筒的長(zhǎng)度，所以該開啟工具可以順利的通過(guò)上方的壓裂管柱，并因?yàn)樵撻_啟工具兩錨爪之間的距離略大于該壓裂管柱密封筒的長(zhǎng)度，所以使得該開啟工具停止在該壓裂管柱的最上一個(gè)滑套處，錨爪在板彈簧的彈力作用下向四周彈出，達(dá)到自動(dòng)鎖定密封筒的目的，向井筒內(nèi)加壓，在壓差的作用下，剪切銷釘被剪斷，錨爪組件帶動(dòng)密封筒向下滑動(dòng)，打開該滑套上接頭的流體通道，在擠縮斜面的作用下，錨爪組件與密封筒脫離，該開啟工具向下滑移至下一個(gè)滑套處，依次打開各個(gè)滑套，直至打開最下一個(gè)滑套后，該開啟工具連同密封筒下行止于下?lián)跫缣?，提高井筒?nèi)排量，當(dāng)井筒內(nèi)壓力升高到設(shè)計(jì)值時(shí)，封堵破裂盤被擊破，筒狀本體的通孔與中心軸的通道連通，液體進(jìn)入液壓腔，推動(dòng)活塞帶動(dòng)坐封推筒擠壓膠筒組件，使膠筒組件膨脹密封井筒，為該壓裂滑套的壓裂創(chuàng)造條件，如此從下至上完成各壓裂滑套的壓裂后，坐封推筒慢慢溶解，膠筒組件收縮，得以解封，再撞擊最上一個(gè)開啟工具的解鎖頂針，使活動(dòng)頂銷落入解鎖頂針的頂銷凹槽內(nèi)，錨爪組件與密封筒脫開，最后在井筒內(nèi)液體的推力作用下，解鎖工具和最上一個(gè)開啟工具一起向下滑落，依次撞擊下一個(gè)開啟工具，實(shí)現(xiàn)下一個(gè)開啟工具錨爪與密封筒的脫離，最后解鎖工具與所有開啟工具一起滑落至井底，井筒恢復(fù)原有大小，所有滑套通徑相同且與相配合的套管內(nèi)徑一致，保證后續(xù)措施作業(yè)空間。
[0057]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉸鏈?zhǔn)娇膳?jí)開啟的滑套開啟工具，用于批級(jí)開啟壓裂管柱內(nèi)與其相適配的壓裂滑套內(nèi)的所有滑套，其特征在于，所述開啟工具包括中心軸(9)、分別滑動(dòng)套設(shè)在所述中心軸(9)下部和中部的可擴(kuò)張的膠筒機(jī)構(gòu)(14)和推筒機(jī)構(gòu)(12)、以及軸向固定套裝在所述中心軸(9)上部的錨定鎖塊機(jī)構(gòu)； 所述中心軸(9)的底部設(shè)有定位軸肩(9.1); 所述推筒機(jī)構(gòu)(12)與膠筒機(jī)構(gòu)(14)接觸的底部為可溶解結(jié)構(gòu)； 所述錨定鎖塊機(jī)構(gòu)包括筒狀本體(2)和錨爪組件，所述筒狀本體(2)架設(shè)在所述中心軸(9)的頂部，且與所述推筒機(jī)構(gòu)(12)之間形成液壓腔(100)，所述液壓腔(100)內(nèi)設(shè)置有封堵破裂盤(10)，所述液壓腔(100)的下端口外側(cè)設(shè)置有密封件(8)，其上端口與開設(shè)在所述筒狀本體(2)外周的凹槽(2.1)連通，多個(gè)所述錨爪組件通過(guò)活動(dòng)頂銷(7)安裝在所述凹槽(2.1)內(nèi)，所述錨爪組件包括上錨爪(20)和下錨爪(3)，所述下錨爪(3)的外側(cè)設(shè)有擠縮斜面(3.1)和止擋直面(3.2)，所述擠縮斜面(3.1)用于與待開啟滑套的密封筒或開設(shè)在該滑套下接頭內(nèi)的擠縮凸臺(tái)接觸后使錨爪組件發(fā)生擠縮以鎖緊或松開所述密封筒，所述止擋直面(3.2)用于與開設(shè)在最下一個(gè)滑套內(nèi)的擋肩接觸后對(duì)整個(gè)開啟工具進(jìn)行軸向限位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述壓裂管柱內(nèi)各壓裂滑套的密封筒長(zhǎng)度從上到下逐級(jí)減小，每級(jí)錨爪組件長(zhǎng)度與密封筒長(zhǎng)度一一對(duì)應(yīng)，若短于密封筒則滑套開啟工具繼續(xù)滑向下一級(jí)，直至遇上對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的滑套內(nèi)密封筒。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開啟工具，其特征在于，所述膠筒機(jī)構(gòu)(14)包括中間膠筒(14.3)、設(shè)置在所述中間膠筒(14.3)兩端的端膠筒(14.2)以及設(shè)置在每個(gè)端膠筒(14.2)外端的背圈(14.1)，所述中間膠筒(14.3)與端膠筒(14.2)之間、所述端膠筒(14.2)與背圈(14.1)之間通過(guò)斜面連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開啟工具，其特征在于，所述可溶解結(jié)構(gòu)為由可溶性材料制作的坐封推筒(12.1)，所述推筒機(jī)構(gòu)(12)還包括固定安裝在所述坐封推筒(12.1)上端的活塞(12.2)05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開啟工具，其特征在于，所述上錨爪(20)和下錨爪(3)之間通過(guò)鉸接連接，所述上、下錨爪之間設(shè)有擋槽(3.3)，所述擋槽(3.3)內(nèi)設(shè)置有板彈簧(5)，所述板彈簧(5)上安裝有蓋板(4)，所述蓋板(4)的兩端安裝在筒狀本體(2)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述錨定鎖塊機(jī)構(gòu)還包括通過(guò)解鎖銷釘(6)安裝在中空的筒狀本體(2)內(nèi)的解鎖頂針(I)，所述解鎖頂針(I)與中心軸(9)之間設(shè)有第一間隙(100.1)，所述解鎖頂針(I)的外周位于活動(dòng)頂銷(7)的上方設(shè)有頂銷凹槽(1.1)，所述活動(dòng)頂銷(7)的一端穿過(guò)筒狀本體(2)頂壓在解鎖頂針(I)上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述筒狀本體(2)與推筒機(jī)構(gòu)(12)之間設(shè)有第二間隙(100.2)，所述中心軸(9)的上端設(shè)有通道(9.2)，所述封堵破裂盤(10)設(shè)置在通道(9.2)內(nèi)，所述通道(9.2)的兩端分別與第一間隙(100.1)和第二間隙(100.2)連通，所述凹槽(2.1)內(nèi)設(shè)有與所述第一間隙(100.1)連通的通孔(2.2)，所述通孔(2.2)、第一間隙(100.1)、通道(9.2)和第二間隙(100.2)形成連通的液壓腔(100)。8.—種等通徑套管滑套，所述滑套包括密封連接的上接頭(15)和下接頭(19)以及用于密封所述上接頭(15)上所有流體通道(15.2)的密封筒(17)，所述密封筒(17)與上接頭(15)之間通過(guò)剪切銷釘(18)連接，其特征在于，所述密封筒(17)的內(nèi)壁開設(shè)有安裝凹槽(17.1)，所述安裝凹槽(17.1)內(nèi)通過(guò)活動(dòng)頂銷(7)安裝有多個(gè)錨爪組件，所述錨爪組件包括上錨爪(20)和下錨爪(3)，所述上錨爪(20)的外側(cè)設(shè)有擠縮斜面(20.1)，所述下錨爪(3)的內(nèi)側(cè)設(shè)有止擋直面(3.1);向滑套內(nèi)投入圓柱體滑套開啟工具(21)后，所述擠縮斜面(20.1)與該圓柱體滑套開啟工具(21)發(fā)生接觸后使錨爪組件發(fā)生擠縮以使該圓柱體滑套開啟工具滑行至止擋直面(3.1)，以鎖緊該圓柱體滑套開啟工具，向滑套內(nèi)加壓使圓柱體滑套開啟工具帶動(dòng)整個(gè)錨爪組件連同密封筒一起向下滑行，剪斷剪切銷釘(18)，實(shí)現(xiàn)流體通道(15.2)的打開或密封。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的滑套，其特征在于，所述錨爪組件包括所述上錨爪(20)和下錨爪(3)之間通過(guò)鉸接連接，所述上、下錨爪之間設(shè)有擋槽(3.3)，所述擋槽(3.3)內(nèi)設(shè)置有板彈簧(5)，所述板彈簧(5)上安裝有蓋板(4)，所述蓋板(4)的兩端安裝在密封筒(17)上。
【文檔編號(hào)】E21B34/14GK105822256SQ201610342186
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】張國(guó)鋒, 徐幫才, 高云偉, 陳龍, 孫文常
【申請(qǐng)人】中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司, 中石化江漢石油工程有限公司