化学解封压缩式封隔器分压管柱及油井压裂方法与流程

文档序号:17109084发布日期:2019-03-15 19:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:该化学解封压缩式封隔器分压管柱包括至少两个相同的化学解封压缩式压裂封隔器和分别与之匹配的投球喷砂滑套、至少一个化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器、压差式喷砂滑套、安全接头、球座和丝堵;

所述丝堵、所述球座、所述压差式喷砂滑套、所述至少两个相同的化学解封压缩式压裂封隔器和分别与之匹配的投球喷砂滑套、所述至少一个化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器和所述安全接头依次固定连接;

其中,所述化学解封压缩式压裂封隔器先连接其匹配的投球喷砂滑套,其投球喷砂滑套再与下一个化学解封压缩式压裂封隔器相连接,进而该下一个化学解封压缩式压裂封隔器再与其匹配的投球喷砂滑套相连接,依次类推;

所述化学解封压缩式压裂封隔器包括:第一上接头、真空腔体、丢手组件、第一中心管、第一中间接头、第一锁环座、第一下接头、解封套、第一解封接头、第一胶筒组件和第一活塞组件;

所述第一上接头与所述真空腔体固定连接,所述真空腔体与所述丢手组件固定连接,所述丢手组件与所述第一中心管固定连接,所述第一中心管与所述第一中间接头固定连接,所述第一中间接头与所述第一锁环座固定连接,所述第一锁环座与所述第一下接头固定连接;所述第一锁环座为带有管状腔体的连接件;

所述解封套、所述第一胶筒组件和所述第一解封接头套设在所述第一中心管的外侧且依次相抵接,所述解封套与所述丢手组件固定连接,所述第一解封接头与所述第一活塞组件相抵接;

所述第一活塞组件套设在所述第一中心管、所述第一中间接头和所述第一锁环座的外侧;所述第一活塞组件与所述第一锁环座或所述第一下接头固定连接。

2.根据权利要求1所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:该化学解封压缩式封隔器分压管柱包括第一化学解封压缩式压裂封隔器、第一投球喷砂滑套、第二化学解封压缩式压裂封隔器、第二投球喷砂滑套、化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器、压差式喷砂滑套、安全接头、球座和丝堵;

所述丝堵、所述球座、所述压差式喷砂滑套、所述第一化学解封压缩式压裂封隔器、所述第一投球喷砂滑套、所述第二化学解封压缩式压裂封隔器、所述第二投球喷砂滑套、所述化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器和所述安全接头依次固定连接。

3.根据权利要求1所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述化学解封压缩式压裂封隔器还包括滑套;

所述滑套设置在所述第一上接头的内腔,所述滑套的外侧壁与所述第一上接头的内腔壁通过固定件固定连接并相密闭连接,在作业时,固定件被剪断,所述滑套相对于所述第一上接头轴向滑动;

所述第一上接头的内腔壁径向设置有至少一个内外相通的通孔孔道,所述通孔孔道被所述滑套遮蔽。

4.根据权利要求3所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述通孔孔道为均匀分布的三个。

5.根据权利要求3所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述固定件为销钉。

6.根据权利要求1所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:

所述化学解封压缩式压裂封隔器还包括滑套;

所述滑套设置在所述第一上接头的内腔,所述滑套的外侧壁与所述第一上接头的内腔壁活动连接,所述滑套相对于所述第一上接头轴向滑动;

所述真空腔体由腔室和管壁构成,所述真空腔体的管壁与所述第一上接头固定连接并相密闭连接,所述真空腔体的管壁内轴向贯穿设置一孔道,所述真空腔体的管壁的上端与所述第一上接头的下端设置有空隙,所述空隙开口方向朝向管内,所述空隙由所述滑套遮蔽,所述滑套与所述第一上接头的内侧壁和所述真空腔体的内侧壁相密闭连接;

所述孔道的上端与所述空隙相连通,所述孔道的上端设置有一控制棒,所述控制棒为所述孔道的上端的封端。

7.根据权利要求6所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述真空腔体的管壁与所述第一上接头通过紧定螺钉固定连接。

8.根据权利要求6所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述控制棒的材质为可溶性材质。

9.根据权利要求6所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述化学解封压缩式压裂封隔器还包括防砂网,所述防砂网设置在所述空隙的开口处。

10.根据权利要求1所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述丢手组件包括丢手短节、丢手接头、真空腔筒、装配活塞和打捞套;

所述真空腔体与所述丢手短节固定连接并相密闭连接;所述丢手短节与所述中心管相抵接;

所述丢手接头套设在所述丢手短节和所述第一中心管的外侧,所述丢手接头的下端的内侧壁与所述第一中心管的上端的外侧壁固定连接并相密闭连接;所述丢手接头的上端的内侧壁通过锁块与所述丢手短节的下端的外侧壁固定连接并相密闭连接;

所述真空腔筒套设在所述丢手短节和所述丢手接头的外侧,所述真空腔筒的上端的内侧壁与所述丢手短节的外侧壁相密闭连接,所述真空腔筒、所述丢手接头和所述丢手短节三者形成封闭腔室;

所述装配活塞套设在所述丢手接头的外侧,所述真空腔筒的下端与所述装配活塞相抵接;所述真空腔筒的上端与所述真空腔体的管壁的下端相抵接,所述装配活塞与所述丢手接头的外侧壁固定连接并相密闭连接;

所述打捞套套设在所述真空腔体、所述真空腔筒和所述装配活塞的外侧;所述打捞套的上端的内侧壁为马蹄形齿状,并在其上设置有至少一个销钉,所述真空腔体的下端的外侧壁设置与所述销钉相匹配的至少一个键槽,所述销钉能够在所述键槽内相对滑动;所述打捞套的内侧壁与所述真空腔体的下端的外侧壁相密闭连接;所述打捞套的内侧壁与所述真空腔筒的外侧壁和所述装配活塞的外侧壁分别相密闭连接;所述打捞套的下端与所述解封套的上端固定连接。

11.根据权利要求10所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述丢手接头的下端的内侧壁通过紧定螺钉与所述第一中心管的上端的外侧壁固定连接。

12.根据权利要求10所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述装配活塞通过至少一个剪钉与所述丢手接头的外侧壁固定连接。

13.根据权利要求10所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述销钉的数量为均匀布设的5个;所述键槽的数量为与所述销钉相匹配的均匀布设的5个。

14.根据权利要求10所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述锁块的数量为均匀布设的4个。

15.根据权利要求12所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述剪钉的数量为均匀布设的4个。

16.根据权利要求1所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:胶筒组件包括主胶筒、第一副胶筒、第二副胶筒和胶筒座;

所述第一副胶筒、所述主胶筒、所述第二副胶筒和所述胶筒座套设在所述第一中心管的外侧并依次相抵接;所述第一副胶筒与所述解封套相抵接,所述解封套的下端与所述第一中心管的外侧壁相密闭连接,所述胶筒座与所述第一中心管的外侧壁相密闭连接并与所述第一解封接头相抵接。

17.根据权利要求1所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述活塞组件包括第一活塞、第二活塞、第一锁环、坐封销钉座和坐封销钉;

所述第一活塞套设在所述第一中心管和所述第一中间接头的外侧,所述第二活塞套设在所述第一中间接头和所述第一锁环座的外侧;

所述第一活塞与所述第一解封接头相抵接,所述第一活塞与所述第二活塞固定连接;

所述第一活塞的上端的内侧壁与所述第一中心管的外侧壁相密闭连接,所述第一活塞的内腔壁与所述第一中间接头的上端的外侧壁相密闭连接;

所述第二活塞的上端的内侧壁与所述第一中间接头的外侧壁相密闭连接,所述第二活塞的内腔壁与所述第一锁环座的上端的外侧壁相密闭连接;

所述第一锁环座的外侧壁为锯齿状结构,所述第一锁环套设在所述第一锁环座的外侧并在所述第一锁环的内侧壁设置有与所述第一锁环座的外侧壁的锯齿状结构相匹配的锯齿状结构,所述第一锁环相对于所述第一锁环座单向滑动;

所述坐封销钉座套设在所述第一锁环座的下端的外侧壁或所述第一下接头的外侧壁并通过所述坐封销钉固定连接;

所述第二活塞套设在所述第一中间接头、所述第一锁环座和所述第一锁环的外侧,所述第二活塞的下端的内侧壁设置有一凸起,所述第一锁环与所述凸起相抵接,所述第一锁环与所述坐封销钉座相抵接,所述第二活塞的下端与所述坐封销钉座的上端相衔接。

18.根据权利要求17所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述坐封销钉的数量为均匀布设的4个。

19.根据权利要求1所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述第一解封接头的材质为镁合金材质。

20.根据权利要求1所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器包括:该化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器包括第二上接头、第二中心管、第二中间接头、卡瓦组件、第二胶筒组件、第二解封接头、第二活塞组件和第二下接头;

所述第二上接头与所述第二中心管固定连接,所述第二中心管与所述第二中间接头固定连接,所述第二中间接头与所述第二下接头固定连接;

所述卡瓦组件、所述第二胶筒组件和所述第二解封接头套设在所述第二中心管外侧,所述卡瓦组件、所述第二胶筒组件、所述第二解封接头和所述第二活塞组件依次相抵接,所述卡瓦组件与所述第二上接头相抵接;

所述第二活塞组件套设在所述第二中心管、所述第二中间接头和所述第二下接头的外侧,所述第二活塞组件的上端与所述第二中心管相密闭连接,所述第二活塞组件的下端与所述第二下接头相密闭连接。

21.根据权利要求20所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述卡瓦组件包括卡瓦、片簧和卡瓦座;

所述卡瓦套设在所述第二中心管的外侧,所述片簧套设在所述卡瓦的外侧,所述卡瓦座套设在所述第二中心管的外侧、并与所述第二中心管固定连接;

所述卡瓦的上下端均为楔形,所述第二上接头的下端为与所述卡瓦上端相匹配的楔形,所述卡瓦的上端与所述第二上接头相抵接;

所述卡瓦座的上端为与所述卡瓦的下端相匹配的楔形,所述卡瓦的下端与所述卡瓦座相抵接。

22.根据权利要求21所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述卡瓦座通过剪钉与所述第二中心管的外侧壁固定连接。

23.根据权利要求22所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述剪钉的数量为至少4个且均匀分布。

24.根据权利要求21所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述卡瓦组件还包括护座;所述护座套设在所述片簧的外侧,所述护座的上端的内侧壁与所述第二上接头的下端的外侧壁固定连接,所述护座的下端的内侧壁与所述卡瓦座的上端的外侧壁相衔接。

25.根据权利要求21所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述卡瓦组件还包括卡瓦座接头;所述卡瓦座接头套设在所述第二中心管的外侧,所述卡瓦座接头设置在所述卡瓦座与所述第二胶筒组件之间,所述卡瓦座接头与所述卡瓦座固定连接,所述卡瓦座接头与所述第二胶筒组件相抵接。

26.根据权利要求20所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述第二胶筒组件包括胶筒、上胶筒座和下胶筒座;

所述胶筒、所述上胶筒座和所述下胶筒座套设在所述第二中心管的外侧,所述上胶筒座、所述胶筒和所述下胶筒座依次相抵接,所述上胶筒座通过密封圈与所述第二中心管的外侧壁相密闭连接并与所述卡瓦组件相抵接,所述下胶筒座通过密封圈与所述第二中心管的外侧壁相密闭连接并与所述第二解封接头相抵接。

27.根据权利要求20所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述活塞组件包括第三活塞、第二锁环、第二锁环座、锁环套和第四活塞;

所述第三活塞套设在所述第二中心管和所述第二中间接头的外侧,其上端与所述第二解封接头相抵接;所述第四活塞套设在所述第二中间接头和所述第二下接头的外侧;

所述第三活塞的上端的内侧壁通过密封圈与所述第二中心管的外侧壁相密闭连接,所述第三活塞的内腔壁通过密封圈与所述第二中间接头的上端的外侧壁相密闭连接;

所述第二锁环、所述第二锁环座和所述锁环套套设在所述第二中间接头的外侧,所述第二锁环座与所述第二中间接头固定连接,所述第二中间接头上部的外侧壁设置有一凸起,所述第二锁环设置在所述凸起的下端并在作业时与其相抵接,所述第二锁环下端设置有所述第二锁环座,所述第二锁环与所述第二锁环座相抵接;

所述锁环套的上端与所述第三活塞的下端的内侧壁固定连接;所述锁环套的下端与所述第四活塞的上端的外侧壁固定连接;所述第四活塞的上端的内侧壁通过密封圈与所述第二中间接头的外侧壁相密闭连接,所述第四活塞的内腔壁通过密封圈与所述第二下接头的上端的外侧壁相密闭连接;所述第四活塞的下端与所述第二下接头固定连接;

所述锁环套的内侧壁为锯齿状结构;所述第二锁环的外侧壁设置有与所述锁环套的内侧壁的锯齿状结构相匹配的锯齿状结构;所述锁环套相对于所述第二锁环单向滑动。

28.根据权利要求27所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述第四活塞的下端通过剪钉与所述第二下接头固定连接。

29.根据权利要求28所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述剪钉的数量为至少4个且均匀分布。

30.根据权利要求27所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述第二锁环为带切口的环形结构且下端为楔形,所述第二锁环座的上端为与所述第二锁环的下端相匹配的楔形,所述第二锁环与所述第二锁环座相抵接。

31.根据权利要求30所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述第二锁环座通过剪钉与所述第二中间接头固定连接。

32.根据权利要求31所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述剪钉的数量为至少4个且均匀分布。

33.根据权利要求20所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述第二上接头的下端的内侧壁与所述第二中心管的上端的外侧壁通过螺纹固定连接且在螺纹连接处加设密封圈。

34.根据权利要求20所述的化学解封压缩式封隔器分压管柱,其特征在于:所述第二解封接头的材质为镁合金材质。

35.一种油井压裂方法,其包括以下步骤:

步骤一,将权利要求1-34任一项所述化学解封压缩式封隔器分压管柱连接油管置于井下,然后向油管中打压,并坐封化学解封压缩式压裂封隔器和化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器;

步骤二,继续向油管中打压,打开压差式喷砂滑套,进行第一层压裂,当第一层压裂完毕后,井口投球,球落入第二层的投球喷砂滑套上,将第二层的投球喷砂滑套打开,进行第二层压裂;

步骤三,依照球的直径由小到大的顺序,将不同直径的球投入到各层内,按照各层顺序从下向上依次打开各层的投球喷砂滑套,进行各层的压裂;

步骤四,压裂完毕后,封井口,待化学解封压缩式压裂封隔器和化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器中的解封接头溶解后,化学解封压缩式压裂封隔器和化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器自动解封,进行井口放喷,将该化学解封压缩式封隔器分压管柱取出井口。

36.根据权利要求35所述的油井压裂方法,其特征在于:在步骤四中,所述化学解封压缩式压裂封隔器和所述化学解封压缩式卡瓦压裂封隔器在各自解封接头自动解封的同时配合手动上提解封。

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