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1、(10)授权公告号 CN 204098889 U(45)授权公告日 2015.01.14CN204098889U(21)申请号 201420541199.4(22)申请日 2014.09.19E21B 43/267(2006.01)E21B 33/127(2006.01)(73)专利权人吴均地址 063004 河北省唐山市路北区新华西道51号甲区(72)发明人吴均 黄坚毅 徐建华 韩东罗成 刘京(74)专利代理机构西安永生专利代理有限责任公司 61201代理人申忠才(54) 实用新型名称可控高温滑套封隔器分段压裂工具(57) 摘要一种可控高温滑套封隔器分段压裂工具,在第一喷砂器的上端设置有第一。
2、封隔器,第一封隔器上端设置有相互上下联接的16级压裂喷砂器,第六级压裂喷砂器的上端设置有防砂水力锚,防砂水力锚上端设置有液压安全接头。由于本实用新型每一级压裂封隔器的可控封隔器的胶筒采用高强度材料,耐温150,耐压差70MPa。封隔器的耐温级别大于地层的温度,提高封隔器的适应性能。本实用新型具有压裂效率高、压裂效果好、适应高温环境、便于操作、安全环保、施工风险低等优点,可作为油田开采石油和天然气的压裂工具。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书4页 附图2页(10)授权公告号 CN 2040988。
3、89 UCN 204098889 U1/1页21.一种可控高温滑套封隔器分段压裂工具,其特征在于:在喷砂器(1)的上端设置有封隔器(2),封隔器(2)上端设置有相互上下联接的16级压裂喷砂器,第六级压裂喷砂器的上端设置有防砂水力锚(9),防砂水力锚(9)上端设置有液压安全接头(10)。2.根据权利要求1所述的可控高温滑套封隔器分段压裂工具,其特征在于所述的第一级压裂喷砂器为:在封隔器(2)的上端设置第一滑套喷砂器(3),第一滑套喷砂器(3)的上端设置有第一安全接头(4),第一安全接头(4)上端设置有第一可控封隔器(5)。3.根据权利要求2所述的可控高温滑套封隔器分段压裂工具,其特征在于所述的第。
4、一滑套喷砂器(3)为:在滑套本体(3-1)的1m长范围内同一径向平面径向均布设置有3个喷砂嘴(3-2),喷砂嘴(3-2)的喷砂孔为椭圆形槽孔,滑套本体(3-1)内设置有滑套内体(3-4),滑套内体(3-4)形状为右端封闭的管状体,滑套内体(3-4)右端的中心位置加工有中心孔,构成球座,滑套本体(3-1)外部左端设置有喷砂器上接头(3-3)、右端安装有喷砂器下接头(3-5)。4.根据权利要求3所述的可控高温滑套封隔器分段压裂工具,其特征在于:所述的椭圆形槽孔的长轴为1820mm、短轴为1416mm,椭圆形槽孔的长轴位于轴向。5.根据权利要求2所述的可控高温滑套封隔器分段压裂工具,其特征在于:所述。
5、的第一可控封隔器(5)为:在封隔器上接头(5-1)设置有中心管(5-2),中心管(5-2)上端设置有胶筒上连接头(5-3)、下端设置有胶筒下连接头(5-5),中心管(5-2)下端设置有与胶筒下连接头(5-5)搭接的过硫接头(5-6),过硫接头(5-6)下端设置有中间接头(5-8),中间接头(5-8)内设置下端装有球(5-9)的滑套(5-7),中间接头(5-8)下端设置有下接头(5-10)。权 利 要 求 书CN 204098889 U1/4页3可控高温滑套封隔器分段压裂工具技术领域0001 本实用新型属于从井中开采油、气、水;可溶性或可溶化物质或矿物泥浆的方法或设备技术领域,具体涉及到油气层的。
6、压裂工具。技术背景0002 石油开采水平井的分段压裂,一般为机械式分段压裂,这种压裂方式为提高油层渗透率和增加开采井的产量和注入井的注入量作出了贡献,但也同时也存在着如下的不足:0003 由压裂封隔器强制性分段施工,压裂完成一层段后,上提管柱,进行下一层段的压裂施工,这样一则造成压裂完后封隔器难以解封;由于上提管柱封隔器受到损伤、密封不严,造成压裂失效;压裂完后地层压力较高,上提管柱时易出现喷井现象,造成事故;该方法操作性差,工艺繁琐,每次提管柱需拆装井口及压裂管线,程序复杂,操作人员劳动强度大,安全性差。0004 目前,油田压裂施工常用的封隔器为压缩式和扩张式封隔器,由于封隔器在耐温和耐压差。
7、上的局限性,对井底温度高和地层破裂压力梯度高的井在现场应用中难以实现。0005 压缩式滑套封隔器压裂装置在现场应用中存在解封困难,现场施工完成后压裂工具难以取出,而且在对压裂工具进行后期的维修大修等处理措施时容易对地层环境造成污染。0006 国内油田在深井的地层改造中,一般选用国外压裂工具或者笼统压裂的方法进行地层改造,国外压裂工具销售价格高,笼统压裂对地层改造不充分。在石油和天然气开采技术领域,当前需迫切解决的一个技术问题是提供一种结构合理、适应恶劣环境、坐封解封方便、安全环保、销售价格低、压裂效果好、能在深井中开采石油和天然气的压裂工具。发明内容0007 本实用新型所要解决的技术问题在于克。
8、服上述压裂装置的缺点,提供一种结构合理、压裂效率高、压裂效果好、适应高温环境、便于操作、安全环保、施工风险低的可控高温滑套封隔器分段压裂工具。0008 解决上述技术问题所采用的技术方案是:在喷砂器的上端设置有封隔器,封隔器上端设置有相互上下联接的16级压裂喷砂器,第六级压裂喷砂器的上端设置有防砂水力锚,防砂水力锚上端设置有液压安全接头。0009 本实用新型的第一级压裂喷砂器为:在封隔器的上端设置第一滑套喷砂器,第一滑套喷砂器的上端设置有第一安全接头,第一安全接头上端设置有第一可控封隔器。0010 本实用新型的第一滑套喷砂器为:在滑套本体的1m长范围内同一径向平面径向均布设置有3个喷砂嘴,喷砂嘴。
9、的喷砂孔为椭圆形槽孔,滑套本体内设置有滑套内体,滑套内体形状为右端封闭的管状体,滑套内体右端的中心位置加工有中心孔,构成球座,滑套本体外部左端设置有喷砂器上接头、右端安装有喷砂器下接头。说 明 书CN 204098889 U2/4页40011 本实用新型的椭圆形槽孔的长轴为1820mm、短轴为1416mm,椭圆形槽孔的长轴位于轴向。0012 本实用新型的第一可控封隔器为:在封隔器上接头设置有中心管,中心管上端设置有胶筒上连接头、下端设置有胶筒下连接头,中心管下端设置有与胶筒下连接头搭接的过硫接头,过硫接头下端设置有中间接头,中间接头内设置下端装有球的滑套,中间接头下端设置有下接头。0013 由。
10、于本实用新型采用上下联接的16级压裂喷砂器,每一级压裂封隔器的可控封隔器的胶筒采用高强度材料,耐温150,耐压差70MPa。封隔器的耐温级别大于地层的温度,提高了封隔器的适应性能。本实用新型具有压裂效率高、压裂效果好、适应高温环境、便于操作、安全环保、施工风险低等优点,可作为油田开采石油和天然气的压裂工具。附图说明0014 图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。0015 图2是图1中第一滑套喷砂器3的结构示意图。0016 图3是图1中第一可控封隔器5的结构示意图。具体实施方式0017 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明,但本实用新型不限于这些实施例。0018 实施例10019 以。
11、2级压裂喷砂器与其他零部件构成可控高温滑套封隔器分段压裂工具为例,其结构如下:0020 在图1中,本实施例的可控高温滑套封隔器分段压裂工具由喷砂器1、封隔器2、第一滑套喷砂器3、第一安全接头4、第一可控封隔器5、第二滑套喷砂器6、第二安全接头7、第二可控封隔器8、第二滑套喷砂器6、第二安全接头7、第二可控封隔器8、防砂水力锚9、液压安全接头10、联接套管11联接构成。其中第一滑套喷砂器3、第一安全接头4、第一可控封隔器5联接构成第一级压裂喷砂器,第二滑套喷砂器6、第二安全接头7和第二可控封隔器8联接构成第二级压裂喷砂器。0021 本实施例的喷砂器1与现有的水力射孔喷砂器的结构相同,在喷砂器1的。
12、上端用联接套管11通过螺纹与封隔器2的下端联接,封隔器2的结构与现有的水力射孔的封隔器的结构相同,采用高温封隔器,用于防止压裂作业时使用的压裂砂向上流动。封隔器2的上端用联接套管11通过螺纹与第一滑套喷砂器3的下端联接,第一滑套喷砂器3的上端用联接套管11通过螺纹与第一安全接头4的下端联接,第一安全接头4的上端用联接套管11通过螺纹与第一可控封隔器5的下端联接,第一滑套喷砂器3、第一安全接头4与第一可控封隔器5联接构成第一级压裂喷砂器。第一可控封隔器5的上端用联接套管11通过螺纹与第二滑套喷砂器6的下端联接,第二滑套喷砂器6的上端用联接套管11通过螺纹与第二安全接头7的下端联接,第二安全接头7。
13、的上端用联接套管11通过螺纹与第二可控封隔器8的下端联接,第二滑套喷砂器6、第二安全接头7和第二可控封隔器8联接构成第二级压裂喷砂器,第二压裂喷砂器的零部件以及零部件的联接关系与第一压裂喷砂器完全相同。本说 明 书CN 204098889 U3/4页5实施例的第一可控封隔器5与第二可控封隔器8选采用可控扩张式封隔器,用于防止压裂作业时使用的压裂砂向上、下流动。第二可控封隔器8的上端用联接套管11通过螺纹与防砂水力锚9的下端联接,防砂水力锚9的上端用联接套管11与液压安全接头10的下端联接。0022 在图2中,本实施例的第一滑套喷砂器3由滑套本体3-1、喷砂嘴3-2、喷砂器上接头3-3、滑套内体。
14、3-4、喷砂器下接头3-5联接构成。0023 滑套本体3-1的形状为管状体,在滑套本体3-1的1m长范围内同一径向平面径向均布安装有3个喷砂嘴3-2,喷砂嘴3-2用硬质合金材料42CrMo制成,喷砂嘴3-2的喷砂孔为椭圆形槽孔,椭圆形槽孔的长轴为19mm、短轴为15mm,椭圆形槽孔的长轴位于轴向,滑套本体3-1内安装有滑套内体3-4,滑套内体3-4形状为右端封闭的管状体,滑套内体3-4右端的中心位置加工有中心孔,构成球座。滑套内体3-4可在滑套本体3-1内左右移动,滑套本体3-1外部左端安装有喷砂器上接头3-3、右端安装有喷砂器下接头3-5。0024 本实施例第二可控封隔器8与第一滑套喷砂器3。
15、的结构完全相同。0025 在图3中,本实施例的第一可控封隔器5由封隔器上接头5-1、中心管5-2、胶筒上连接头5-3、胶筒5-4、胶筒下连接头5-5、过硫接头5-6、滑套5-7、封隔器中间接头5-8、球5-9、封隔器下接头5-10联接构成。0026 封隔器上接头5-1通过螺纹与中心管5-2连接,中心管5-2上端通过螺纹连接有胶筒上连接头5-3、下端通过螺纹连接有胶筒下连接头5-5,胶筒上连接头5-3和胶筒下连接头5-5把胶筒5-4固定在中心管5-2上,胶筒5-2采用高强度材料,耐温150,耐压差70MPa。中心管5-2下端通过螺纹连接过硫接头5-6,中心管5-2下端设置有与胶筒下连接头5-5搭。
16、接的过硫接头5-6,过硫接头5-6下端通过螺纹与中间接头5-8连接,中间接头5-8内连接有滑套5-7,滑套5-7内下端装有球5-9,滑套5-7用于密封中心管5-2与中间接头5-8之间的间隙,中间接头5-8下端通过螺纹连接有下接头5-10。0027 本实施例的第二可控封隔器8与第一可控封隔器5结构相同。0028 实施例20029 以2级压裂喷砂器与其他零部件构成可控高温滑套封隔器分段压裂工具为例,其结构如下:0030 在本实施例中,第一滑套喷砂器3的滑套本体3-1的形状为管状体,在滑套本体3-1的1m长范围内同一径向平面径向均布安装有3个喷砂嘴3-2,喷砂嘴3-2用硬质合金材料42CrMo制成,。
17、喷砂嘴3-2的喷砂孔为椭圆形槽孔,椭圆形槽孔的长轴为18mm、短轴为14mm,椭圆形槽孔的长轴位于轴向,第一滑套喷砂器3的其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。0031 其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。0032 实施例30033 以2级压裂喷砂器与其他零部件构成可控高温滑套封隔器分段压裂工具为例,其结构如下:0034 在本实施例中,第一滑套喷砂器3的滑套本体3-1的形状为管状体,在滑套本体3-1的1m长范围内同一径向平面径向均布安装有3个喷砂嘴3-2,喷砂嘴3-2用硬质合金材料42CrMo制成,喷砂嘴3-2的喷砂孔为椭圆形槽孔,椭圆形槽孔的长轴为20mm、短轴为说 明 书。
18、CN 204098889 U4/4页616mm,椭圆形槽孔的长轴位于轴向,第一滑套喷砂器3的其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。0035 其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。0036 实施例40037 以1级压裂喷砂器与其他零部件构成可控高温滑套封隔器分段压裂工具为例,其结构如下:0038 在以上的实施例13中,喷砂器1的上端用联接套管11通过螺纹与封隔器2的下端联接,封隔器2选用高温封隔器,用于防止压裂作业时使用的压裂砂向上流动,封隔器2的上端用联接套管11通过螺纹与第一级压裂喷砂器联接,第一级压裂喷砂器的结构与相应的实施例相同。第一级压裂喷砂器的上端用联接套管11通过螺。
19、纹与防砂水力锚9联接,防砂水力锚9上端用联接套管11通过螺纹与液压安全接头10的下端联接。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。0039 实施例50040 以6级压裂喷砂器与其他零部件构成可控高温滑套封隔器分段压裂工具为例,其结构如下:0041 在以上的实施例13中,在喷砂器1的上端用联接套管11通过螺纹与封隔器2的下端联接,封隔器2选用高温封隔器,用于防止压裂作业时使用的压裂砂向上流动,封隔器2的上端用联接套管11通过螺纹与相互上下联接结构相同的6级压裂喷砂器联接,第六级压裂喷砂器的上端用联接套管11通过螺纹与防砂水力锚9联接,防砂水力锚9上端用联接套管11通过螺纹与液压安全接头10。
20、的下端联接。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。0042 本实用新型的工作原理如下:0043 压裂喷砂器的可控封隔器坐封解封:将球5-9投入,球5-9打开每一级压裂喷砂器的可控封隔器的进液开关,封隔器的进液开关开启后,从油管内进入的高压水进入到封隔器即可坐封,不进高压水时,封隔器自动解封。0044 压裂相应的层位打开相应的封隔器和滑套。0045 喷砂器1和封隔器2的压裂原理为:球5-9打开第一可控封隔器5的滑套5-7,继续下行至第一滑套喷砂器3内,打开第一滑套喷砂器3的滑套内体3-4,球5-9和第一滑套喷砂器3的滑套内体3-2在压力的作用下继续下行,落在封隔器2的球座内,完成一球打双。
21、滑套5-7,封隔器2坐封,喷砂器1喷出高压夹砂水,对地层进行压裂,完成第一段压裂。0046 第一级压裂喷砂器的压裂原理为:球5-9打开第一可控封隔器5的滑套5-7,图1中的可控高温封隔器才能正常工作;球5-9继续下行至第一滑套喷砂器3,靠地面压力将第一滑套喷砂器3的滑套内体3-4推至喷砂器1中,密封住与封隔器2的通道,保证封隔器2和第一可控封隔器5同时坐封,其它压裂喷砂器的封隔器不坐封,从第一滑套喷砂器3喷出高压夹砂水,对地层进行压裂,完成第二段压裂。0047 第二级压裂喷砂器的压裂原理为:第二级压裂喷砂器对底层压裂由第二滑套喷砂器6、第二安全接头7、第二可控封隔器8来进行,工作原理与第一级压裂喷砂器的压裂原理完全相同,其余级压裂喷砂器的压裂原理与第一级压裂喷砂器的压裂原理完全相同。说 明 书CN 204098889 U1/2页7图1说 明 书 附 图CN 204098889 U2/2页8图2图3说 明 书 附 图CN 204098889 U。