压裂滑套喷砂器.pdf

本实用新型涉及一种压裂滑套喷砂器，它是石油、天然气井转层压裂管柱中的一个核心部件，包括滑套外筒及布置在滑套外筒内的芯管，二者滑动配合，配合面设有剪切销钉；滑套外筒的壁上具有喷砂口；滑套外筒的上端口具有用于承接启动球的密封配合面；滑套外筒壁上的喷砂口有多个，沿滑套外筒周向布置，喷砂口是纵向长孔；滑套外筒的内壁上对应喷砂口的部位，开有环状掏空槽，将所有的喷砂口连通；滑套外筒与芯管的滑动配合面设有多道高弹性橡胶密封圈。该喷砂器具有防粘卡、防粘附、抗携砂液冲蚀强、耐磨性好等特点，主要应用于低渗高压天然气井的多层分层压裂工艺技术上。

权利要求书
1.  一种压裂滑套喷砂器，包括滑套外筒及布置在滑套外筒内的芯管，二者滑动配合，配合面设有剪切销钉；所述滑套外筒的壁上具有喷砂口；滑套外筒的上端口具有用于承接启动球的密封配合面；其特征在于：所述滑套外筒壁上的喷砂口有多个，沿滑套外筒周向布置。

2.  根据权利要求1所述的压裂滑套喷砂器，其特征在于：所述滑套外筒壁上的喷砂口是纵向长孔。

3.  根据权利要求1所述的压裂滑套喷砂器，其特征在于：所述滑套外筒的内壁上对应喷砂口的部位，开有环状掏空槽，将所有的喷砂口连通。

4.  根据权利要求1所述的压裂滑套喷砂器，其特征在于：所述滑套外筒与芯管的滑动配合面设有密封圈。

5.  根据权利要求4所述的压裂滑套喷砂器，其特征在于：所述密封圈有多道，分别布置在喷砂口以上及以下的滑动配合面。

6.  根据权利要求4或5所述的压裂滑套喷砂器，其特征在于：所述密封圈是高弹性橡胶密封圈。

7.  根据权利要求1所述的压裂滑套喷砂器，其特征在于：所述滑套外筒上端口用于承接启动球的密封配合面是圆锥面。

说明书压裂滑套喷砂器
技术领域
本实用新型属于石油、天然气开采技术领域，涉及一种压裂滑套喷砂器，它是石油、天然气井转层压裂管柱中的一个核心部件。
背景技术
近年来，国内油气田针对多层压裂井的分层压裂改造的关键工具转层喷砂滑套，相续开发出了针对不同储层特征的喷砂滑套。其中，专利公告号CN2100480U，名称为压裂用导压喷砂滑套，主要针对油井压裂用，该专利于1992年公布，一直沿用至今。但是随着石油工业技术的发展，该产品已经不能满足工艺发展需要，尤其不能适应低渗高压天然气井的压裂转层用。主要表现在：
低渗高压天然气井由于射孔后有一定的初期产量，需要采用高密度的泥浆进行压井，高粘度的泥浆以及在对下部储层进行施工时高强度的支撑剂颗粒进入滑套芯与滑套外筒间隙，导致在转层时，转层喷砂滑套由于砂卡不能有效的开启，导致不能实施对上层的改造，同时由于该滑套结构强度不够，施工下层的携砂液对其的冲蚀，以及启动滑套的钢球在高压差作用下使滑套芯变形，滑套失效，导致转层施工失败。
另外，该喷砂滑套的喷砂口的通流面积较小，也容易发生砂卡现象。
发明内容
本实用新型的目的，是针对以上问题，特别是在高压天然气井中，喷砂滑套因砂卡失效不能正常开启的问题，提供一种压裂滑套喷砂器。该滑套喷砂器具有防粘卡、防粘附、抗携砂液冲蚀强、耐磨性好等特点。
本实用新型的技术解决方案是：
一种压裂滑套喷砂器，包括滑套外筒及布置在滑套外筒内的芯管，二者滑动配合，配合面设有剪切销钉；所述滑套外筒的壁上具有喷砂口；滑套外筒的上端口具有用于承接启动球的密封配合面；所述滑套外筒壁上的喷砂口有多个，沿滑套外筒周向布置。
所述滑套外筒壁上的喷砂口是纵向长孔。
所述滑套外筒的内壁上对应喷砂口的部位，开有环状掏空槽，将所有的喷砂口连通。
所述滑套外筒与芯管的滑动配合面设有密封圈。
所述密封圈有多道，分别布置在喷砂口以上及以下的滑动配合面。
所述密封圈是高弹性橡胶密封圈。
所述滑套外筒上端口用于承接启动球的密封配合面是圆锥面。
本实用新型的有益技术效果：
滑套喷砂器不仅是改造上一目的层时压裂液进入地层的入口通道，又是施工完成后返排液、油气进入油管的通道，滑套的开启与否是实施转层施工成败的关键。本压裂滑套喷砂器(防粘卡转层压裂控制滑套喷砂器)主要由滑套外筒、滑套性组成，滑套外筒上有长形开口，开口个数为4个，开口规格为20mm×80mm，有效的增加了开孔的过流面积，减少了液体通过喷砂口时的节流损失；在滑套外筒上、喷砂口附近，在与滑套芯接触的地方有掏空槽，掏空深度为2mm，为高粘度压井泥浆、压裂支撑剂的自由进出提供了通道，防止了施工时的支撑剂以及高密度压井泥浆中粘性机械杂质等进入滑套芯和滑套外筒之间，造成砂卡，导致滑套芯不能下移；滑套芯上部进行倒角，启动球可以通过倒角锥面与滑套芯形成良好的封堵效果，同时可以减少施工过程携砂液对滑套的冲蚀；滑套芯上的多级密封件为高弹性橡胶，有效的对滑套芯和滑套外筒之间起到密封作用，防止压裂施工时的支撑剂以及高密度压井泥浆中粘性机械杂质进入滑套芯和滑套外筒之间，造成砂卡，造成滑套芯在压力作用下不能有效下移。本压裂滑套喷砂器主要应用于低渗高压天然气井的多层分层压裂工艺技术上。
与目前油气田用常规的转层喷砂滑套相比，本实用新型主要在于有效地防范了高粘度压井泥浆、压裂支撑剂对滑套芯造成的砂卡，可以实现滑套的一次性有效开启，通过本实用新型与多层分层压裂管柱的配套使用，较常规滑套的使用，有效的提高了施工成功率，从而简化了油气开发作业工序，缩短了施工作业周期，减少了压井、多次改造对储层的伤害，降低了开发成本，提高了油气田的整体开发水平和开发效益。
附图说明
图1是本压裂滑套喷砂器的结构示意图。
图中代号含义：
1-上接头螺纹；2-滑套外筒；3-滑套芯倒角锥面；4-上密封件；5-剪切销钉；6-中密封件；7-掏空槽；8-喷砂口；9-滑套芯管；10-下密封件；11-下接头螺纹。
具体实施方式
参见图1：本压裂滑套喷砂器主要由滑套外筒2、滑套芯管9、上密封件4、中密封件6、下密封件10、剪切销钉5和喷砂口8组成。
在与多层压裂管柱配合应用时通过上接头螺纹1与压裂管串中油管连接，下连接头螺纹11与下部油管、封隔器或者接球座等相连。滑套外筒2上有四个对称的长形喷砂口8，喷砂口8开口宽度为20mm，长度为80mm。滑套芯管9与滑套外筒2之间为滑动配合，采用2颗剪切销钉5将滑套芯管9与滑套外筒2固定在一起，剪切销钉5直径为4mm，剪断压力为14MPa左右。滑套芯管9与滑套外筒2间在剪切销钉5位置上部有两道上密封件4，在剪切销钉5位置下部有一道中密封件6，滑套芯管9与滑套外筒2在喷砂口8位置有两道下密封件10；上密封件4、中密封件6下密封件10均为高弹性橡胶密封圈。
应用时通过配套的启动球(图中未示出)作用在滑套芯管9上，依靠滑套芯倒角锥面3的密封作用，通过油管加压，在滑套芯管9上、下压差达到剪切销钉5的剪断压力时，剪切销钉5断裂，压力继续推动滑套芯管9向下移动，露出滑套外筒2上的喷砂口8，为压裂液、或者油气提供流动通道。上密封件4、中密封件6下密封件10，对滑套芯管9和滑套外筒2之间起到密封作用，防止压裂施工时的支撑剂以及高密度压井泥浆中粘性机械杂质进入滑套芯管9和滑套外筒2之间，造成砂卡，滑套芯管9不能下移露出喷砂口8，导致转层作业失败。
在滑套外筒2的内壁上对应喷砂口8的部位，开有掏空槽7，掏空深度为2mm。该掏空槽7为环状，将所有的喷砂口8连通，它的作用是为高粘度压井泥浆、压裂支撑剂提供自由进出通道，防止施工时的支撑剂以及高密度压井泥浆中粘性机械杂质等进入滑套芯管9和滑套外筒2之间，造成砂卡。