专利名称：一种选择性开关滑套组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气开采技术领域的装置，特别是涉及一种用于石油、天然气完井工程的分段压裂的组合工具。
背景技术：
近年来，国内油气田针对直井、水平井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。如专利公告号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。专利公布号CN200820061922，名称压裂滑套喷砂器，2008年公布，主要用于气井压裂。该类喷砂滑套工作原理为是采用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；启动球和密封配合面一一配合，启动球直径大于密封配合面内径。不同启动球和密封配合面按照一定梯度顺序增大。 施工时依次投入对应启动球，井口打压剪断销钉，实现滑套开启。该类滑套内径存在多个从小变大的节流面，不能实现全通经。由于密封配合面内径必须有级差，分段压裂、酸化级数受到限制。该类滑套打开后，没有相关工具进行定点关闭。目前的石油天然气水平井、直井分段酸化、压裂工艺分限流法压裂和分级压裂方式，主流的是分级压裂方式，包括化学分段压裂、封隔器分段压裂、水力喷射分段压裂、连续油管分段压裂和组合式完井工艺技术。分级压裂方式中，应用最广的是封隔器分段压裂，有泵送桥塞分段压裂、投球+滑套封隔器分段、环空封隔器、双封单压分段压裂等方式。其中，环空封隔器、泵送桥塞分段压裂分段数没有限制，但压裂作业不能连续，每段作业后需要重新射孔，作业完成后需要压井钻塞，作业周期长，费用高。双封单压分段压裂需要拖动管柱，封隔器需要多次座封，施工周期长。投球+滑套封隔器分段压裂采用不同级差的球和球座组合，不动管柱一次性可以完成多段压裂，但由于不同球按照一定梯度设计，限于管柱尺寸，封隔器分段数受限。例如中国专利文献公开的“水平井分段压裂管柱”(公开号CN201396131，
公开日2010. 02. 03)，它由油管柱、压差封隔器、安全接头、滑套封隔器构成，压差封隔器和滑套封隔器安装在油管柱上，两者之间还安装有安全接头。用水平井油层分段改造措施中，实现水平井采用封隔器分段压裂，从而明显提高了施工总体效果。但它只适用于油田，解决水平井段封隔器砂卡的问题，该结构以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；压裂完成后地层压力较高，上提管柱时易造成井喷，酿成事故；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。中国专利文献公开的另一文献“水平井机械分段压裂防卡工艺管柱”(公开号 CN101338663,
公开日2009. 01. 07)，它主要解决了低渗油藏水平井在压裂过程中由于下方油套环空面积小和喷砂口下方沉砂引发的管柱砂卡问题，只能用在油田水平井压裂，且不能实现不动管柱就进行多层压裂并合层开采的工艺要求，也不能进行不动管柱不限级数分段压裂。中国专利文献还公开的“水平井封隔器分段压裂工艺管柱”(公开号 CN101560877,
公开日2009. 10. 21)，它虽在不动管柱的情况下，通过投球实现2 3层的换层压裂工艺，但是不能实现不限级数分段压裂。其他公开实用新型，如油气井分层压裂合采一次管柱工艺(公开号 CN101418681)，石油、天然气井多层压裂管柱(公开号CN201144682)等，均采用了投球开滑套方式，不能进行不动管柱不限级数分段，也不能关闭滑套。
实用新型内容本实用新型针对目前石油、天然气水平井、直井、定向井分段酸化、压裂中存在的需要拖动管柱、分段数受限的难题，提供了一种用于完井工程的选择性开关滑套组件。本实用新型的用于完井工程的选择性开关滑套组件，是这样实现的1.本实用新型的滑套组件包括一组智能型滑套1、一组智能型滑套打开工具及一组智能型滑套关闭工具4 ；上述的智能型滑套1、智能型滑套打开工具和智能型滑套关闭工具4，是一一对应配套的；其中所述的智能型滑套1为连接在套管或油管中的、与套管或油管同轴、同外径的筒状设备；所述的智能型滑套1的两端为与套管或油管连接的滑套接头1. 1，滑套接头1. 1之间为与两端滑套接头1. 1连接、外径与套管或油管相同的外筒1. 2和长度短于外筒1. 2、且其两端外壁与外筒1. 2内壁之间形成动密封、并且可以在外筒1. 2内轴向移动的内筒1. 3 ；所述的外筒1. 2上端的筒壁开有喷砂口 1. 4 ；当内筒1. 3由起始状态的紧贴外筒 1. 2上端的位置移动到靠近外筒1. 2下端的位置时、内筒1. 3上端移至喷砂口 1. 4的下端并露出喷砂口 1.4 ；所述的内筒1. 3中沿轴向有一组分布于内筒1. 3的内壁上的、间距不一的环形凹槽与凸齿；所述的内筒1. 3内壁上环形凹槽与凸齿的最上方和最下方分别设置有上限位槽 1. 5和下限位槽1. 6 ；所述的智能型滑套打开工具是能够插入所述智能型滑套1内部、并且与智能型滑套1匹配的筒状组件；其自下端至上端依次由密封体、球笼组合体和卡套组合体三段筒体组成；所述的智能型滑套打开工具的卡套组合体外表面上有与智能型滑套1内筒1. 3内壁的槽齿正向契合、并且可以推动智能型滑套1内筒1. 3向下端移动的凸齿与凹槽；所述的智能型滑套关闭工具4是能够插入所述智能型滑套1内部、并且与智能型滑套1匹配的筒体结构；所述智能型滑套关闭工具4外表面上有与智能型滑套1内筒1. 3 内壁的槽齿反向契合、并且可以拉动智能型滑套1内筒1. 3向上端移动的环形凸齿与凹槽。在具体实施中，所述的智能型滑套打开工具中的一种为弹簧式打开工具2 ；所述弹簧式打开工具2的密封体包括其筒体两端的盘根组件A-12. 1、盘根组件 A-22. 2和位于所述的密封体最上端的喇叭形复合球座A2. 3 ；[0023]所述弹簧式打开工具2球笼组合体的筒体上半部分的内径大于下半部分的内径， 在所述的球笼组合体内设置一个由位于上半部分的上球笼A2. 7和位于下半部分下球笼 A2. 6组成的球笼；所述的上球笼A2. 7笼壁上开有一组开孔与筒体上半部分的内部空间相通；所述的下球笼A2. 6的上部与该段筒体下半部分的内壁紧贴、下球笼A2. 6下部的内径逐渐缩小且最下端的开孔伸进所述密封体上端的复合球座A2. 3内；所述的下球笼A2. 6内有一个直径大于下球笼A2. 6下部开孔的球体A2. 5 ；所述的下球笼A2. 6中部开有连通球笼内外空间的导流孔A2. 8 ；所述的复合球座A2. 3设置有与所述的下球笼A2. 6下部配合的密封圈A2. 4 ；所述的上球笼A2. 7上端的外部设置有打捞齿A2. 9，并且所述的球笼组合体筒体的上半部分在对应于打捞齿A2. 9的径向位置处开始，其内径向上逐渐缩小至小于所述的上球笼A 2. 7的最大外径；所述弹簧式滑套打开工具2卡套组合体的筒体包括内层的滑套拖动套2. 10和其外层的卡瓦套2. 13 ；所述的卡瓦套2. 13外表面设置有与所述的智能型滑套1内筒1. 3上的环形凹槽与凸齿正向契合并且能够推动内筒1. 3向下移动的环形凸齿与凹槽，卡瓦套2. 13 外表面环形凸齿与凹槽的最上方和最下方设置有能够卡在智能型滑套1内筒1. 3内壁的上定位槽1.5和下定位槽1.6内的定位齿；所述的内层的滑套拖动套2. 10下端与所述球笼组合体的筒体上端相连接，其和外层卡瓦套2. 13之间设置有推动所述外层的卡瓦套2. 13弹起的弹簧2. 11和限制所述外层的卡瓦套2. 13弹起高度的限位螺钉2. 12。本实用新型所述的智能型滑套打开工具也可以采用另一种结构，也可以称之为锚爪式滑套打开工具3 本实用新型的另一种锚爪式滑套打开工具3的密封体包括其筒体两端的盘根组件B-13. 1、盘根组件B-23. 2和位于所述的密封体最上端的喇叭形复合球座B3. 3 ；所述锚爪式滑套打开工具3球笼组合体的筒体上半部分的内径大于下半部分的内径，在所述的球笼组合体内设置一个由位于上半部分的上球笼B3. 7和位于下半部分下球笼B3. 6组成的球笼；所述的上球笼B3. 7笼壁上开有一组开孔与筒体上半部分的内部空间相通；所述的下球笼B 3. 6下部与该段筒体下半部分的内壁紧贴、下球笼B 3. 6下部的内径逐渐缩小且最下端的开孔伸进所述密封体上端的复合球座B3. 3内；所述的下球笼B3. 6 内有一个直径大于下球笼下B3. 6下部开孔的球体B3. 5 ；所述的下球笼B3. 6中部开有连通球笼内外空间的导流孔B3. 8 ；所述的复合球座B3. 3设置有与所述的下球笼B3. 6下部配合的密封圈B3. 4 ；所述的上球笼B3. 7上端的外部设置有打捞齿B3. 9，并且所述的球笼组合体筒体的上半部分在对应于打捞齿B3. 9的径向位置处开始，其内径向上逐渐缩小至小于所述的上球笼B3. 7的最大外径；所述锚爪式滑套打开工具3的卡套组合体由一组根部连接在所述球笼组合体筒体上端的弹片3. 10组成，所述的弹片3. 10的外表面上设置有与所述的智能型滑套1内筒1. 3上的环形凹槽与凸齿正向契合并且能够推动内筒1. 3向下移动的凸齿与凹槽，弹片 3. 10外表面的凸齿与凹槽的最上方和最下方设置有能够卡在智能型滑套1内筒1. 3内壁的上定位槽1. 5和下定位槽1. 6内的限位齿3. 11。本实用新型所述的智能型滑套组件还包括智能型滑套关闭工具4 ；所述的智能型滑套关闭工具4为一个可以伸进所述智能型滑套1的内筒1. 3中的筒状结构，由一下部闭合、上部开口的弹片4. 1和插入到弹片4. 1开口中的拉拔杆4. 2组成。所述弹片4. 1外表面上设置有与智能型滑套1的内筒1. 3上的环形凹槽与凸齿反向契合并且能够推动内筒1. 3向上移动的凸齿与凹槽；所述弹片4. 1的凸齿与凹槽的最上方和最下方设置有能够卡在复合滑套1内筒1. 3内壁的上定位槽1. 5和下定位槽1. 6中内并与之反向契合的上限位器压缩头4. 5、下限位器压缩头4. 6 ；所述的弹片上端设置有直径最大、且上下两端呈坡面的弹片压缩头4. 4 ；所述拉拔杆4. 2的长度大于弹片总长度，上部有与送入管串连接的接头4. 7，所述拉拔杆4. 2通过螺纹连接在弹片下部筒状体内。本实用新型所述的的滑套组件还可以包括打捞工具5 ；所述的打捞工具5是能够插入所述的智能型滑套打开工具上端的卡套组合体内的筒状组件，其下端能够抓住所述的智能型滑套打开工具中部的球笼组合体，其上端可连接连续油管，通过拖动连续油管带动打捞工具并将所述智能型滑套打开工具拖出智能型滑套1。更具体地讲，所述的打捞工具5本体5. 2的下端设置有能够抓住弹簧式滑套打开工具的打捞齿A2. 9或者锚爪式滑套打开工具的打捞齿B3. 9的涨卡簧5. 1。同时非常重要的是，本实用新型所述的滑套组件中，所有智能型滑套打开工具，即所有弹簧式滑套打开工具2的下球笼A2. 6或者所有锚爪式滑套打开工具3中下球笼B3. 6 下部开孔的通径是一样的。另外，所述的每一个上球笼A2. 7上的开孔总面积应当等于或大于下球笼A2. 6下部开孔的孔面积；所述的每一个上球笼B3. 7上的开孔总面积分别等于或大于下球笼B3. 6下部开孔的孔面积。使用本实用新型的滑套组件，可以完成不限级数的分段压裂操作。所述的操作方法包括如下步骤1、将预制好的具有不同凹槽与凸齿组合的一组多个所述的智能型滑套1从下到上依次安装在油、气井中的各个油、气储层段的套管或油管中；2、依次将配套的智能型滑套打开工具泵送入井，每一个配套的智能型滑套打开工具进入到每一个相应的滑套内后，相应的卡套组合体外表面的凸齿与凹槽卡入所述的智能型滑套1内筒1. 3内壁上与之正向相契合的凹槽与凸齿中；3、油、气井管柱加压后，每一个特定的智能型滑套打开工具带动与之相配合的智能型滑套1向下移动，从而开启所对应的智能型滑套1，露出喷砂口 1.4，实施该井段的压裂作业；4、从井筒下端到上端，在每一个安装有不同的智能型滑套1的油、气储层段重复上述2、3的过程，实现不限级数分段压裂，压裂后开井排液，投产。更具体的，以上所述步骤2中每一个配套的智能型滑套打开工具进入到每一个相应的滑套内后，相应的卡套组合体弹开所述外层的卡瓦套2. 13或者弹开所述弹片3. 10从而使得所述智能型滑套打开工具的卡套组合体外表面的凸齿与凹槽卡入所述智能型滑套1 内筒1. 3上与之正向契合的凹槽与凸齿中。在以上所述的操作中，当所述的智能型滑套打开工具使用完成后需要回收时，可以采用投入打捞工具5，打捞回收所述的智能型滑套打开工具。当需要封闭一个特定油、气储层段时，将所述智能型滑套打开工具打捞出智能型滑套后，本实用新型的方法可以通过管串下入与该段特定的智能型滑套1相匹配的智能型滑套关闭工具4，插入所述智能型滑套1内部，其外表面上的环形凸齿与凹槽卡入智能型滑套1内筒1. 3内壁与之反向相契合的环形凹槽与凸齿，智能型滑套关闭工具4的上端与连续油管相连接或与油管连接(套管压裂)，从而拉动智能型滑套1内筒1. 3向上端移动堵住喷砂口 1.4，关闭该智能型滑套1，停止该段的流体产出。此外，需要说明的是，本文中提到的上下顺序，是依照靠近井口为上，远离井口为下。本实用新型的核心构思是一把钥匙开一把锁，利用齿槽的宽度、形状与齿槽数量组合来实现。施工时通过泵送将智能型滑套打开工具用泵送入井下，每一个特定智能型滑套打开工具将被输送到与其配套的特定智能型滑套处，进入其内筒中，相应的卡套组合体弹开外层卡瓦套或者弹开其弹片，所述卡套组合体外表面的凸齿与凹槽卡入所述的智能型滑套内筒中与之相匹配的凹槽与凸齿；同时，智能型滑套打开工具中设有通径一致的球座及球笼，管柱单向密封后，管柱加压，推动智能型滑套打开工具向下移动，推动滑套内筒同时向下，从而开启滑套。由于滑套内径是全通径，滑套数量不受管柱尺寸及球大小限制，通过滑套与封隔器的组合，就可以实现不限级数分段压裂。综上所述，本实用新型的选择性开关滑套组件具有如下突出的特点(1)本实用新型管柱内径全通径，滑套数量不受管柱直径大小限制。(2)本实用新型的选择性开关滑套组件及方法解决了压裂井不限级数分段压裂的关键性技术难题。(3)通过本实用新型的应用，可以达到水平井、直井等不限级数分段酸化、压裂，滑套可任意定点开关，突出了全通径、施工成本低、时间短特点。(4)本实用新型的选择性开关滑套组件及方法还适合其他需要定点开关滑套的石油天然气工程应用领域中和页岩气的压裂及煤层气的压裂中。(5)本方法通过在套管内复合，还可以实现套管井不下封隔器、不射孔、不限级数分段压裂。近年来，水平井技术已经成为开发致密低渗油气藏的关键技术。但是，水平井分段压裂技术还不成熟，主要的技术瓶颈是分段数量受限制。本实用新型在石油天然气工程领域的推广应用，将突破水平井分段数受限的核心关键，未来应用前景广阔，它可以广泛应用于油气井不限级数分段酸化、压裂改造、以及常用的需要定点关闭滑套的生产井中。与常规水平井酸化、压裂改造方法相比，本发明专利利用独具特色智能型选择性定点开关滑套及配套工具，通过滑套与滑套打开工具槽齿的一一对应关系来实现滑套不限级数指定摆放和开启，该方法解决了不限级数分段压裂的关键技术难题。与压裂装置和采气、完井酸化、压裂管柱结合后，可以实现油气井不限级数分段酸化、压裂改造，并实现多段合采的目的，本方法可以适用与套管及裸眼水平井、、定向井、直井分段压裂或不限级数分段压裂。滑套内筒通径相同，取出滑套打开工具后，实现了采气管内的全通，克服了常规压裂启动球滞留在油管内影响产量、影响后期生产测井等工作的弊病；当油气井出现水窜等情况时，可以下入对应的智能滑套关闭工具进行关闭。通过本专利的使用，较常规压裂管柱有效的提高了油气井压裂分段数，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，油气井后期管理简单方便。本方法的发明，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。本方法通过在套管内复合，还可以实现套管井不下封隔器不限级数分段压裂。
图1是智能型滑套1的结构示意图。图2是弹簧式滑套打开工具2的结构示意图。图3是锚爪式滑套打开工具3的结构示意图。图4是智能型滑套关闭工具4的结构示意图。图5是智能型滑套关闭工具4进入相配合的智能型滑套1的结构示意图。图6是打捞工具5的结构示意图。图7是智能型滑套1、智能型打开工具及打捞工具5的配合位置示意图。
具体实施方式
本实用新型的实施实现了不限级数分段压裂工程。如图1 7所示，本实用新型操作的具体过程如下(1)将预制好的具有不同凸槽与凹齿组合的多个所述的智能型滑套从下到上依次安装在油、气井中的各个油、气储层段的套管或油管中；(2)依次将配套的智能型滑套打开工具泵送入井，每一个配套的智能型滑套打开工具进入到每一个相应的滑套内后，相应的卡套组合体外表面的凸齿与凹槽卡入所述的智能型滑套中与之正向契合的凸槽与凹齿中；更具体的如图7所示，当配套的弹簧式滑套打开工具进入到其相应的智能型滑套 1内后，相应的卡套组合体弹开所述外层的卡瓦套2. 13从而使得所述弹簧式滑套打开工具 2的卡套组合体外表面的凸齿与凹槽卡入所述智能型滑套1内筒1. 3中与之正向契合的凹槽与凸齿中。(3)油、气井管柱加压后，每一个特定的智能型滑套打开工具带动与之相配合的智能型滑套向下移动，从而开启所对应的智能型滑套，露出喷砂口 1.4，实施该井段的压裂作业；(4)从井筒下端到上端，在每一个安装有不同的智能型滑套的油、气储层段重复上述O)、(3)的过程，实现不限级数分段压裂，压裂后开井排液，进入投产。因此，无论是本实用新型的锚爪式还是弹簧式滑套打开工具都带有特定的凸齿与凹槽，所述滑套打开工具紧贴油管或者套管被泵送入井。如果滑套打开工具特定的凸齿与凹槽与智能型滑套内筒的凹槽与凸齿不匹配，滑套打开工具就进入继续往下，直到槽齿相互匹配。通过槽齿相卡锁定滑套打开工具，管柱加压，滑套打开工具带动滑套内筒下移；通过定位，其密封体的盘根组件进入滑套的指定位置密封管柱，同时打开喷砂口，建立管柱与地层过流通道，加砂压裂。重复上述的过程，实现不限级数分段压裂施工的目的。各段都压裂后，开井排液，投产。[0073]另外，如果需要打捞智能型滑套打开工具，下入打捞工具，打捞滑套打开工具。具体实施过程，如图6、图7所示下入打捞工具5，其涨卡簧5. 1抓住弹簧式滑套打开工具2的打捞齿A2. 9，上提， 打开导流孔A2. 8，复合式球座A2. 3上下压力联通，继续上提，滑套打开工具卡套组合体上的正向槽齿缩回，从而取出智能滑套打开工具。在打捞完滑套打开工具后，如果需要关闭滑套，用管柱下入智能型滑套关闭工具 4，关闭滑套1。具体实施过程，如图5所示下入智能型滑套关闭工具4，进入相匹配滑套内筒，通过其上定位器4. 1定位，原理同滑套打开工具，由于关闭工具具有相匹配的反向槽齿，反向槽齿锚定后，上提管柱，滑套内筒随智能型滑套关闭工具4上移关闭喷砂口 1. 4，从而关闭滑套1，同时定位器4. 4被挤压，智能型滑套关闭工具4的槽齿退出滑套内筒的匹配槽齿，取出智能型滑套关闭工具 4。由上可见，本实用新型满足压裂井不限级数分段压裂改造，实现了合层开井排液、 合层采气，有效的降低了施工作业成本，提高了油气田开发效益。本实用新型主要适用于石油、天然气水平井不限级数分段压裂、酸化。本实用新型还适用于石油、天然气直井、定向井不限级数分层压裂、酸化。
权利要求1.一种选择性开关滑套组件，其特征在于所述的滑套组件包括一组智能型滑套(1)、一组智能型滑套打开工具及一组智能型滑套关闭工具；上述的智能型滑套(1)、智能型滑套打开工具和智能型滑套关闭工具G)， 是一一对应配套的，其中所述的智能型滑套(1)为连接在套管或油管中的、与套管或油管同轴、同外径的筒状设备；所述的智能型滑套(1)的两端为与套管或油管连接的滑套接头(1.1)；滑套接头(1.1) 之间为与两端滑套接头(1.1)连接、外径与套管或油管相同的外筒(1. 和长度短于外筒 (1.2)、且其两端外壁与外筒(1.2)内壁之间形成动密封、并且可以在外筒(1.2)内轴向移动的内筒(1.3)；所述的外筒(1.2)上端的筒壁开有喷砂口(1.4)；当内筒(1.3)由起始状态的紧贴外筒(1. 上端的位置移动到靠近外筒(1. 下端的位置时、内筒(1. 上端移至喷砂口(1.4)的下端并露出喷砂口(1.4)；所述的内筒(1.3)中沿轴向有一组分布于内筒(1.3)的内壁上的、间距不一的环形凹槽与凸齿；所述的内筒(1.3)内壁上环形凹槽与凸齿的最上方和最下方分别设置有上限位槽(1.5)和下限位槽(1.6)；所述的智能型滑套打开工具是能够插入所述智能型滑套(1)内部、并且与智能型滑套 (1)匹配的筒状组件；其自下端至上端依次由密封体、球笼组合体和卡套组合体三段筒体组成；所述智能型滑套打开工具的卡套组合体外表面上有与智能型滑套(1)内筒(1.3)内壁的槽齿正向契合、并且可以推动智能型滑套(1)内筒(1.3)向下端移动的凸齿与凹槽；所述智能型滑套关闭工具(4)是能够插入所述智能型滑套(1)内部、并且与智能型滑套(1)匹配的筒体结构；所述的智能型滑套关闭工具(4)外表面上有与智能型滑套(1)内筒(1.3)内壁的槽齿反向契合、并且可以拉动智能型滑套(1)内筒(1.3)向上端移动的环形凸齿与凹槽。
2.如权利要求1的滑套组件，其特征在于所述智能型滑套打开工具为弹簧式滑套打开工具O)；所述弹簧式滑套打开工具O)的密封体包括其筒体两端的盘根组件A-I (2. 1)、盘根组件A-2(2.2)和位于所述的密封体最上端的喇叭形复合球座A (2. 3)；所述弹簧式滑套打开工具( 球笼组合体的筒体上半部分的内径大于下半部分的内径，在所述的球笼组合体内设置一个由位于上半部分的上球笼A(2. 7)和位于下半部分下球笼A(2.6)组成的球笼；所述的上球笼A(2. 7)笼壁上开有一组开孔与筒体上半部分的内部空间相通；所述的下球笼A(2. 6)上部与该段筒体下半部分的内壁紧贴，下球笼A(2. 6) 下部的内径逐渐缩小且最下端的开孔伸进所述密封体上端的复合球座AO. 3)内；所述的下球笼A(2.6)内有一个直径大于下球笼A(2. 6)下部开孔的球体A(2』)；所述的下球笼 A(2. 6)中部开有连通球笼内外空间的导流孔A(2. 8)；所述的复合球座A(2. 3)设置有与所述的下球笼A (2. 6)下部配合的密封圈A (2. 4)；所述的上球笼A (2. 7)上端的外部设置有打捞齿A (2. 9)，并且所述的球笼组合体筒体的上半部分在对应于打捞齿A (2. 9)的径向位置处开始，其内径向上逐渐缩小至小于所述的上球笼A(2. 7)的最大外径；所述弹簧式滑套打开工具( 卡套组合体的筒体包括内层的滑套拖动套(2. 10)和其外层的卡瓦套(2. 13)；所述的卡瓦套(2. 13)外表面设置有与所述的智能型滑套⑴内筒 (1.3)上的环形凹槽与凸齿正向契合并且能够推动内筒(1.3)向下移动的环形凸齿与凹槽，卡瓦套(2. 13)外表面环形凸齿与凹槽的最上方和最下方设置有能够卡在智能型滑套 (1)内筒(1.3)内壁的上定位槽(1.5)和下定位槽(1.6)内的定位齿；所述内层的滑套拖动套(2. 10)下端与所述球笼组合体的筒体上端相连接，其和外层卡瓦套(2. 13)之间设置有推动所述外层的卡瓦套(2. 13)弹起的弹簧(2. 11)和限制所述外层的卡瓦套(2. 13)弹起高度的限位螺钉(2. 12)。
3.如权利要求1的滑套组件，其特征在于所述的智能型滑套打开工具为锚爪式滑套打开工具(3)；所述锚爪式滑套打开工具(3)的密封体包括其筒体两端的盘根组件B-I (3. 1)、盘根组件B-2(3.2)和位于所述的密封体最上端的喇叭形复合球座B (3. 3)；所述锚爪式滑套打开工具C3)球笼组合体的筒体上半部分的内径大于下半部分的内径，在所述的球笼组合体内设置一个由位于上半部分的上球笼B(3. 7)和位于下半部分下球笼B (3. 6)组成的球笼；所述的上球笼B (3. 7)笼壁上开有一组开孔与筒体上半部分的内部空间相通；所述的下球笼B(3. 6)下部与该段筒体下半部分的内壁紧贴，下球笼B(3. 6) 下部的内径逐渐缩小且最下端的开孔伸进所述密封体上端的复合球座B(3.;3)内；所述的下球笼B(3.6)内有一个直径大于下球笼B(3. 6)下部开孔的球体B(3』)；所述的下球笼 B(3. 6)中部开有连通球笼内外空间的导流孔B(3. 8)；所述的复合球座B(3. 3)设置有与所述的下球笼B(3.6)下部配合的密封圈B(3. 4)；所述的上球笼B(3.7)上端的外部设置有打捞齿B (3. 9)，并且所述的球笼组合体筒体的上半部分在对应于打捞齿B (3. 9)的径向位置处开始，其内径向上逐渐缩小至小于所述的上球笼B(3. 7)的最大外径；所述锚爪式滑套打开工具(3)的卡套组合体由一组根部连接在所述球笼组合体筒体上端的弹片(3. 10)组成，所述的弹片(3. 10)的外表面上设置有与所述的智能型滑套(1) 内筒(1.3)上的环形凹槽与凸齿正向契合并且能够推动内筒(1.3)向下移动的凸齿与凹槽，弹片(3. 10)外表面的凸齿与凹槽的最上方和最下方设置有能够卡在智能型滑套(1)内筒(1. 3)内壁的上定位槽(1. 5)和下定位槽(1. 6)内的限位齿(3. 11)。
4.如权利要求1的滑套组件，其特征在于所述的智能型滑套组件还包括智能型滑套关闭工具；所述的智能型滑套关闭工具(4)为一个可以伸进所述智能型滑套(1)的内筒(1.3)中的筒状结构，由一下部闭合、上部开口的弹片(4. 1)和插入到弹片(4. 1)开口中的拉拔杆 (4. 2)组成；所述弹片(4. 1)外表面上设置有与智能型滑套(1)的内筒(1. 3)上的环形凹槽与凸齿反向契合并且能够推动内筒(1.3)向上移动的凸齿与凹槽；所述弹片(4. 1)的凸齿与凹槽的最上方和最下方设置有能够卡在复合滑套(1)内筒(1. 3)内壁的上定位槽(1. 5)和下定位槽(1.6)中内并与之反向契合的上限位器压缩头5)、下限位器压缩头(4.6)；所述的弹片上端设置有直径最大、且上下两端呈坡面的弹片压缩头(4.4)；所述拉拔杆(4. 2)的长度大于弹片总长度，上部有与送入管串连接的接头(4. 7)，所述拉拔杆(4. 2)通过螺纹连接在弹片下部筒状体内。
5.如权利要求1的滑套组件，其特征在于所述的的滑套组件包括打捞工具(5)；所述的打捞工具( 是能够插入所述的智能型滑套打开工具上端的卡套组合体内的筒状组件，其下端能够抓住所述的智能型滑套打开工具中部的球笼组合体，并将所述智能型滑套打开工具拖出智能型滑套(1)；所述的打捞工具( 本体(5. 的下端设置有能够抓住打捞齿A(2. 9)或者打捞齿 B (3. 9)的涨卡簧(5. 1)。
6.如权利要求2或者3所述的滑套组件，其特征在于所述的智能型滑套组件还包括智能型滑套关闭工具；所述的智能型滑套关闭工具(4)为一个可以伸进所述智能型滑套(1)的内筒(1.3)中的筒状结构，由一下部闭合、上部开口的弹片(4. 1)和插入到弹片(4. 1)开口中的拉拔杆 (4. 2)组成；所述弹片(4. 1)外表面上设置有与智能型滑套(1)的内筒(1. 3)上的环形凹槽与凸齿反向契合并且能够推动内筒(1.3)向上移动的凸齿与凹槽；所述弹片(4. 1)的凸齿与凹槽的最上方和最下方设置有能够卡在复合滑套(1)内筒(1. 3)内壁的上定位槽(1. 5)和下定位槽(1.6)中内并与之反向契合的上限位器压缩头5)、下限位器压缩头(4.6)；所述的弹片上端设置有直径最大、且上下两端呈坡面的弹片压缩头(4.4)；所述拉拔杆(4. 的长度大于弹片总长度，上部有与送入管串连接的接头G.7)，所述拉拔杆(4. 2)通过螺纹连接在弹片下部筒状体内。
7.如权利要求6所述的滑套组件，其特征在于所述的的滑套组件包括打捞工具(5)；所述的打捞工具( 是能够插入所述的智能型滑套打开工具上端的卡套组合体内的筒状组件；所述的打捞工具( 本体(5. 的下端设置有能够抓住打捞齿A(2. 9)或者打捞齿 B (3. 9)的涨卡簧(5. 1)；在所述的滑套组件中，所有智能型滑套打开工具中下球笼A(2. 6)或者是下球笼 B(3. 6)下部开孔的通径是一样的。
8.如权利要求7所述的滑套组件，其特征在于所述的每一个上球笼A(2. 7)上的开孔总面积分别等于或大于下球笼A(2. 6)下部开孔的孔面积；所述的每一个上球笼B(3. 7)上的开孔总面积分别等于或大于下球笼B(3. 6)下部开孔的孔面积。
专利摘要本实用新型为一种选择性开关滑套组件。滑套组件包括一组一一对应配套的智能型滑套、智能型滑套打开工具和智能型滑套关闭工具。其使用方法包括如下步骤1)将一组智能型滑套依次安装在有、气井中的各个油、气储层段的套管或油管中；2)依次将将配套的智能型滑套打开工具送入井，每一个配套的智能型滑套打开工具到每一个相应的滑套处后，相应的卡套组合体进入所述的智能型滑套中与之相匹配的凸槽与凹齿；3)油、气井管柱加压后，每一个特定打开工具2)开启每一个配套的智能型滑套、露出喷砂孔实施压裂作业；压裂后开井排液，投产。本实用新型用一把钥匙开一把锁巧妙构思的设备和方法实现了不限级数分段压裂。
文档编号E21B43/267GK202125289SQ20112021355
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者任山, 甘振维, 黄秋生 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司西南油气分公司