一种双联动压裂阀的制作方法

文档序号:8748852阅读:355来源:国知局
一种双联动压裂阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及压裂技术领域,特别涉及一种双联动压裂阀。
【背景技术】
[0002]油层压裂工艺过程是用压裂车,把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层,当把油层压出许多裂缝后,加入支撑剂(如石英砂等)填充进裂缝,提高油层的渗透能力,以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。分段压裂技术是目前油藏储层改造的主要方式之一,我国油田生产中通常通过分段压裂工具进行分段压裂。
[0003]现有的分段压裂工具使用投球打开滑套的方式实现分层压裂,通过在管柱中接入多组滑套装置,每组滑套装置均包括一一对应的滑套和密封球,通过在井口逐一投放密封球从下至上打开相应的滑套,当密封球到达相应滑套位置时与滑套内的球座形成密封,当滑套上方压力达到一定值时剪断销钉,滑套下行露出喷砂孔,从而建立压裂通道。
[0004]在实现本实用新型的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]现有分段压裂工具通过密封球从下至上打压相应的滑套,每组滑套装置的密封球的直径需大于其相应的滑套内径且小于位于其上方的滑套内径,因此多组滑套装置的滑套的通径从上至下不断减小,随着分段压裂级数的增加,一方面,导致压裂管柱的有效过流面积减小,增大了装置的施工压力,另一方面,受上述结构及工具直径与滑套壁厚的限制,分段压裂级数也受到限制,此外每组滑套的尺寸不一,加工难度较大。
【实用新型内容】
[0006]为了解决现有技术的分段压裂工具随着分段压裂级数增加,压裂管柱的有效过流面积减小,增大施工压力,且分段级数受到限制及加工难度较大的问题,本实用新型实施例提供了一种双联动压裂阀。其技术方案如下:
[0007]一种双联动压裂阀,用于与密封球配合完成油层分段压裂工艺,所述双联动压裂阀包括至少一个第一压裂阀及第二压裂阀,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀均包括壳体、滑套、剪钉及密封组件,所述壳体沿轴向设有通孔,且所述壳体上端侧壁上设有喷砂孔及剪钉孔,所述滑套沿轴向套装在所述壳体上端内部,所述滑套与所述壳体间隙配合,通过所述滑套封堵所述喷砂孔,所述滑套侧壁上设有限位槽,所述剪钉穿过所述剪钉孔插入所述限位槽中,所述滑套通过所述剪钉固定在所述壳体上,所述滑套沿轴向设有通孔,且所述滑套上端面设有第一倒角,通过所述第一倒角与所述密封球配合形成线密封或面密封,所述密封组件设置在所述滑套上,且所述密封组件位于所述限位槽上方,通过所述密封组件密封所述滑套与所述壳体的环形空间,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀上下叠加布置,且所述至少一个第一压裂阀位于所述第二压裂阀的上方,所述至少一个第一压裂阀中任意两个相邻的第一压裂阀之间固定连接,所述至少一个第一压裂阀中最下方的第一压裂阀与所述第二压裂阀固定连接,所述第二压裂阀的所述壳体下端内部设有内凸台,通过所述内凸台防止所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀的所述滑套离开所述壳体。
[0008]进一步地,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀的所述密封组件均为O型密封圈,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀的所述滑套外壁均设有密封槽,所述O型密封圈安装在相应的所述密封槽内部。
[0009]具体地,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀的所述密封槽均设有三个,三个所述密封槽从上至下叠加布置,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀的所述O型密封圈均对应设有三个,三个所述O型密封圈分别与三个所述密封槽相配。
[0010]具体地,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀的所述喷砂孔均设有两个,两个所述喷砂孔相对所述壳体轴线对称设置。
[0011]具体地,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀的所述剪钉孔均设有两个,两个所述剪钉孔相对所述壳体轴线对称设置。
[0012]进一步地,所述至少一个第一压裂阀的所述滑套下端面均设有第二倒角,所述至少一个第一压裂阀中的任一第一压裂阀的所述第二倒角与位于其下方的第一压裂阀或所述第二压裂阀的所述第一倒角相配。
[0013]进一步地,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀的所述滑套的长度之和小于所述至少一个第一压裂阀或所述第二压裂阀的所述喷砂孔下端面至所述第二倒角的距离。
[0014]具体地,所述至少一个第一压裂阀及所述第二压裂阀的所述壳体的上下两端均设有螺纹,所述至少一个第一压裂阀中任意两个相邻的第一压裂阀之间通过短节连接,所述最下方的第一压裂阀与所述第二压裂阀之间通过短节连接。
[0015]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0016]本实用新型通过至少一个第一压裂阀和第二压裂阀上下叠加布置,工作时,从上至下逐级打压至少一个第一压裂阀及第二压裂阀的滑套,实现通过一个密封球打开多级滑套,至少一个第一压裂阀和第二压裂阀之间没有变径,加工难度较小,生产管柱中过流面积不发生变化,不影响施工压力,且分段压裂级数不受工具直径和滑套壁厚的限制。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本实用新型实施例提供的双联动压裂阀的结构示意图;
[0019]图2是本实用新型实施例提供的第一压裂阀的结构示意图;
[0020]图3是本实用新型实施例提供的第二压裂阀的结构示意图。
[0021]其中:
[0022]I壳体,11喷砂孔,12剪钉孔,13内凸台,
[0023]2 滑套,
[0024]3密封组件,
[0025]4 剪钉,
[0026]5密封球
[0027]A第一压裂阀,Al第一级第一压裂阀,A12第一级滑套,A2第二级第一压裂阀,A22
第二级滑套,
[0028]B第二压裂阀,B2第三级滑套。
【具体实施方式】
[0029]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0030]如图1所示,本实用新型实施例提供了一种双联动压裂阀,用于与密封球5配合完成油层分段压裂工艺,所述双联动压裂阀包括至少一个第一压裂阀A(参见图2)及第二压裂阀B (参见图3),所述至少一个第一压裂阀A及所述第二压裂阀B均包括壳体1、滑套2、剪钉4及密封组件3,所述壳体I沿轴向设有通孔,且所述壳体I上端侧壁上设有喷砂孔11及剪钉孔12,所述滑套2沿轴向套装在所述壳体I上端内部,所述滑套2与所述壳体I间隙配合,通过所述滑套2封堵所述喷砂孔11,所述滑套2侧壁上设有限位槽,所述剪钉4穿过所述剪钉孔12插入所述限位槽中,所述滑套2通过所述剪钉4固定在所述壳体I上,所述滑套2沿轴向设有通孔,且所述滑套2上端面设有第一倒角,通过所述第一倒角与所述密封球5配合形成线密封或面密封,所述密封组件3设置在所述滑套2上,且所述密封组件3位于所述限位槽上方,通过所述密封组件3密封所述滑套2与所述壳体I的环形空间,所述至少一个第一压裂阀A及所述第二压裂阀B上下叠加布置,且所述至少一个第一压裂阀A位于所述第二压裂阀B的上方,所述至少一个第一压裂阀A中任意两个相邻的第一压裂阀之间固定连接,所述至少一个第一压裂阀A中最下方的第一压裂阀A与所述第二压裂阀B固定连接,所述第二压裂阀B的所述壳体I下端内部设有内凸台13,通过所述内凸台13防止所述至少一个第一压裂阀A及所述第二压裂阀B的所述滑套2离开所述壳体I。
[0031]本实用新型的工作原理为:
[0032]压裂施工前,按设计改造级数准备第一压裂阀A和第二压裂阀B,第一压裂阀A和第二压裂阀B的区别为第二压裂阀B的壳体I下端内部设有内凸台13,其余结构均一致。以三级同时压裂改造为例,准备两个第一压裂阀A及一个第二压裂阀B,两个第一压裂阀分别为第一级第一压裂阀Al和第二级第一压裂阀A2,管柱底部安装第二压裂阀B,第二压裂阀B上方依次安装第二级第一压裂阀A2和第一级第一压裂阀Al,第一级第一压裂阀Al、第二级第一压裂阀A2和第二压裂阀B与其他工具连接形成生产管柱后下入井下预定位置,第一级第一压裂阀Al通过油管和油管短节连至井口。
[0033]工作时,从地面投密封球5 (密封球5的直径比滑套2内径大),密封球5经油管及油管短节进入第一级第一压裂阀Al壳体I中,并坐于第一级滑套A12的上端面上,密封球5与第一级滑套A12的上端面配合密封第一级滑套A12上下空间,通过地面打压,当作用于第一级滑套A12上端面的压力大于第一级第一压裂阀Al的剪钉4的剪切强度极限时,第一级第一压裂阀Al的剪钉4被剪断,密封球5和第一级滑套A12在压力作用下下行,第一级滑套A12与第一级第一压裂阀Al的喷砂孔11之间分离,第一级第一压裂阀Al的喷砂孔11释放,当密封球5和第一级滑套A12下行至第二级滑套A22上端时,第一级滑套A12的下端面坐于第二级滑套A22的上端面,当作用于第二级滑套A22上端面的压力大于第二级第一压裂阀A2的剪钉4的剪切强度极限时,剪断第二级第一压裂阀A2的剪钉4,密封球5和第一级滑套A12、第二级滑套A22下行,释
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