导轨式智能滑套筛管工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油气井开采完井作业中全通径分段酸化压裂领域，特别是涉及一种导轨式智能滑套筛管工具，是一种能实现自动控制打开所需酸压油气储层段而且保证管柱全通径的一种工具。
【背景技术】
[0002]目前，在油气田开采完井作业中，主要依靠封隔器、投球式筛管和压控式筛管此套工具串来进行分段酸压实现油气增产的目的。此方法有一定的缺陷和不足，所需工具种类多，需要不同等级的打开压力，压力梯度等级越高井控风险越大，不容易控制压力大小，在作业打压过程中不能保证每级筛管独立并完全打开，酸压效果不理想。
【发明内容】
[0003]本发明的目的:采用螺纹导轨式的结构使球座逐级自动生成，实现投球座封球座剪切销钉露出筛孔，从而打开地面与井底储层的通道。在施工过程中只需和封隔器配套使用便可进行酸压，用同等级压力打开筛孔即可。有效解决了依靠压力梯度打开筛孔的难题，降低了操作难度。
[0004]解决上述技术问题采用的方案如下:导轨式智能滑套筛管工具，包括上提接头及壳体，所述的上提接头是一种公母接头，上提接头的外螺纹与壳体的母螺纹相配合，使得滑套筛管工具内部形成一个密闭的工作腔，在所述的壳体上设置着可伸缩的C环球座、计数套、定位套、弹簧、剪销及限位环；所述的C环球座与上提接头和定位套之间进行端面配合；在所述的壳体下端管内设有壳体限位槽，C环球座与定位套可在壳体内滑动，在所述的壳体中段还均布设置着若干筛孔，其后端设置着销钉孔，销钉孔内安装设置着剪销；所述的定位套中段设有两个螺纹孔和一个过孔，所述计数套下端设有若干矩形孔；所述的定位套外表面均布设置着环形导轨，其与计数套内表面设置着的环形导槽相配合，并且二者之间存在着弹簧的相互接触连接；在所述的定位套中段设置着环形槽，其末端设置着销钉槽，销钉槽与壳体后端设置着的销钉孔相配合，使壳体与定位套连接；所述定位套末端设置着定位套限位槽，定位套限位槽内安装设置着限位环；在所述的定位套与计数套之间设置着顶开装置，所述顶开装置是由拨块、拨块底座、固定销及扭簧组成，所述拨块、扭簧及拨块底座通过固定销相连接；所述的顶开装置固定在定位套螺纹导轨之间的螺纹孔中，其中，拨块的前段插入定位套的过孔中，拨块的后段卡接在计数套的矩形孔中。
[0005]所述壳体中段至少开设6个筛孔和6个销钉孔。所述限位环由弹簧材料制成。所述拨块整体为不规则条形，分为三段，前段，中段和后段，前段端部向外设置一个前引凸，前引凸与定位套的过孔相配合，后段的端部设置着一个与前引凸反向的后引凸，后引凸与计数套的矩形孔相配合，在中段的中心处设置着与固定销相配合的固定销孔。所述C环球座采用弹簧材料制成，为未闭合圆形形状，在C环球座上设置一个缺口。
[0006]本发明的有益效果:在作业过程中投球始终采用同一尺寸规格的球触发顶开装置和座封球座。打开筛孔剪切销钉的压力等级不随酸压分段等级的变化而变化，每一段酸压的剪销压力等级相同，提高了滑套打开率，提高酸压效率，进一步降低了井控风险和作业成本；此工具设计结构简单部件少，便于安装，相对省事省力，值得在我国油气田推广使用。
[0007]工具中设计的C环球座采用弹簧材料，加工时开斜槽，使球座具有伸缩性，C环封闭后液体漏失量较小不影响投球憋压剪切销钉，而且施工过程保证全通径。
[0008]计数机构采用螺纹导轨式进行计数，使内部计数套行程更加可控，便于后期分段酸压顺利进行。
【附图说明】
[0009]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0010]附图1是本发明的主视结构剖视图；附图2为本发明的右视图；附图3为C环球座的主视结构示意图；附图4为计数套的主视结构示意图；附图5为定位套的主视结构示意图；附图6为拨块的主视结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]实施例1、导轨式智能滑套筛管工具，如图1-6所示，包括上提接头I及壳体2，所述的上提接头I是一种公母接头，上提接头I的外螺纹与壳体2的母螺纹相配合，使得滑套筛管工具内部形成一个密闭的工作腔，在所述的壳体2上设置着可伸缩的C环球座3、计数套4、定位套5、弹簧6、剪销7及限位环8 ;所述的C环球座3与上提接头I和定位套5之间进行端面配合；在所述的壳体2下端管内设有壳体限位槽，C环球座3与定位套5可在壳体2内滑动，在所述的壳体2中段还均布设置着若干筛孔，其后端设置着销钉孔，销钉孔内安装设置着剪销7 ;所述的定位套5中段设有两个螺纹孔和一个过孔14，所述计数套4下端设有若干矩形孔15 ;所述的定位套5外表面均布设置着环形导轨22，其与计数套4内表面设置着的环形导槽相配合，并且二者之间存在着弹簧6的相互接触连接；在所述的定位套5中段设置着环形槽16，其末端设置着销钉槽17，销钉槽17与壳体2后端设置着的销钉孔相配合，使壳体2与定位套5连接；所述定位套5末端设置着定位套限位槽18，定位套限位槽18内安装设置着限位环8 ;在所述的定位套5与计数套4之间设置着顶开装置，所述顶开装置是由拨块9、拨块底座10、固定销11及扭簧12组成，所述拨块9、扭簧12及拨块底座10通过固定销11相连接；所述的顶开装置固定在定位套5螺纹导轨之间的螺纹孔中，其中，拨块9的前段插入定位套5的过孔14中，拨块9的后段卡接在计数套4的矩形孔15中。
[0012]所述壳体2中段至少开设6个筛孔和6个销钉孔。所述限位环8由弹簧材料制成。所述拨块9整体为不规则条形，分为三段，前段，中段和后段，前段端部向外设置一个前引凸20，前引凸20与定位套5的过孔14相配合，后段的端部设置着一个与前引凸20反向的后引凸21，后引凸21与计数套4的矩形孔15相配合，在中段的中心处设置着与固定销11相配合的固定销孔19。所述C环球座3采用弹簧材料制成，为未闭合圆形形状，在C环球座3上设置一个缺口 13。所述弹簧6具有压缩和扭转功能。
[0013]实践操作中，导轨式滑套筛管主要依靠C环球座、顶开装置、计数装置、弹簧、剪销五大部件达到筛管分级打开的目的。顶开装置由弧形拨块、拨块底座、固定销和扭簧组成，拨块、扭簧通过固定销安装在底座上。计数装置包括固定套、计数套，在此工具中提供动力的部件是一种呈压缩状态和传递扭矩的弹簧。本设计中可伸缩球座安置在上提接头与带公螺纹式导轨的固定套之间，固定套的中间部位与计数套安置有动力部件(弹簧)，固定套的末端与外壳体装置有剪销。顶开装置采用整体式安置在固定套上的螺纹导轨之间，且拨块的一端插入固定套导轨之间的工艺孔中，另外一端卡在计数套的第一级矩形孔之中，其中计数套中矩形孔的数量与打开筛孔的级数相一致。由于拨块的中间有固定销，拨块的运动模式同于杠杆机构，当管柱中投一定尺寸的球时，球经过顶开装置触及拨块并向上顶拨块在固定套的一端，此时拨块在计数套上的另一端向下移动，从而使螺纹式导轨计数套在弹簧恢复原状过程中产生的旋转力和推力作用下旋转前移，由于拨块中安装有扭簧，因此拨块原来卡住计数套一端在扭簧复位作用下依旧卡在计数套下一级矩形孔中，当下一个球再次通过，计数套继续前行一级。根据实际需要选择投球次数，C环球座和计数套端面设有斜面，随着计数套的不断前行，当C环球座受到计数套的推力，在推力的作用下C环球座不断缩小到封闭环的状态。最后投球座封C环球座憋压，当压力达到一定值剪销被剪断，压力推动球座、固定套和计数套整体向下移动直到露出壳体中的筛孔，最终实现酸压作业。
【主权项】
1.导轨式智能滑套筛管工具，包括上提接头(I)及壳体(2)，所述的上提接头(I)是一种公母接头，上提接头(I)的外螺纹与壳体(2)的母螺纹相配合，使得滑套筛管工具内部形成一个密闭的工作腔，其特征在于:在所述的壳体(2)上设置着可伸缩的C环球座(3)、计数套(4)、定位套(5)、弹簧(6)、剪销(7)及限位环(8);所述的C环球座(3)与上提接头(I)和定位套(5)之间进行端面配合；在所述的壳体(2)下端管内设有壳体限位槽，C环球座(3)与定位套(5)可在壳体(2)内滑动，在所述的壳体(2)中段还均布设置着若干筛孔，其后端设置着销钉孔，销钉孔内安装设置着剪销(7);所述的定位套(5)中段设有两个螺纹孔和一个过孔(14)，所述计数套(4)下端设有若干矩形孔(15);所述的定位套(5)外表面均布设置着环形导轨(22)，其与计数套(4)内表面设置着的环形导槽相配合，并且二者之间存在着弹簧(6 )的相互接触连接；在所述的定位套(5 )中段设置着环形槽(16 )，其末端设置着销钉槽(17)，销钉槽(17)与壳体(2)后端设置着的销钉孔相配合，使壳体(2)与定位套(5)连接；所述定位套(5)末端设置着定位套限位槽(18)，定位套限位槽(18)内安装设置着限位环(8);在所述的定位套(5)与计数套(4)之间设置着顶开装置，所述顶开装置是由拨块(9)、拨块底座(10)、固定销(11)及扭簧(12)组成，所述拨块(9)、扭簧(12)及拨块底座(10)通过固定销(11)相连接；所述的顶开装置固定在定位套(5)螺纹导轨之间的螺纹孔中，其中，拨块(9)的前段插入定位套(5)的过孔(14)中，拨块(9)的后段卡接在计数套(4)的矩形孔(15)中。2.根据权利要求1所述的导轨式智能滑套筛管工具，其特征在于:所述壳体(2)中段至少开设6个筛孔和6个销钉孔。3.根据权利要求1所述的导轨式智能滑套筛管工具，其特征在于:所述限位环(8)由弹簧材料制成。4.根据权利要求1所述的导轨式智能滑套筛管工具，其特征在于:所述拨块(9)整体为不规则条形，分为三段，前段，中段和后段，前段端部向外设置一个前引凸(20)，前引凸(20)与定位套(5)的过孔(14)相配合，后段的端部设置着一个与前引凸(20)反向的后引凸(21)，后引凸(21)与计数套(4)的矩形孔(15)相配合，在中段的中心处设置着与固定销(11)相配合的固定销孔(19)。5.根据权利要求1所述的导轨式智能滑套筛管工具，其特征在于:所述C环球座(3)采用弹簧材料制成，为未闭合圆形形状，在C环球座(3)上设置一个缺口(13)。
【专利摘要】本发明属于油气井开采完井作业中全通径分段酸化压裂领域，特别是涉及一种导轨式滑套筛管工具，包括上提接头及壳体，壳体上设可伸缩的C环球座、计数套、定位套、弹簧、剪销及限位环。在作业过程中投球始终采用同一尺寸规格的球触发顶开装置和座封球座。打开筛孔剪切销钉的压力等级不随酸压分段等级的变化而变化，每一段酸压的剪销压力等级相同，提高了滑套打开率，提高酸压效率，进一步降低了井控风险和作业成本；此工具设计结构简单部件少，便于安装，相对省事省力，值得在我国油气田推广使用。
【IPC分类】E21B43/27, E21B34/06, E21B43/08
【公开号】CN105134161
【申请号】CN201510656363
【发明人】叶正权, 肖志高, 张延星, 杨挥林, 王莉
【申请人】新疆罡拓能源科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月12日