一种分层压裂防砂充填用开关工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及分层压裂充填防砂技术，具体地说是一种分层压裂防砂充填用开关工具。
【背景技术】
[0002]针对目前低渗透、多薄层油藏开发中存在的层多、层间跨度大、非均质性强、渗透率较低等特点，防砂工艺实施难度大，高压挤压充填效果不理想。目前多采用笼统压裂防砂，与高压充填防砂相比具有更大的排量、更高的施工压力及更大的处理半径，其增油效果相对较好。但笼统实施压裂防砂由于层间差异大，导致层间改造不均，甚至有小层无法动用，影响压裂防砂效果；同时，由于油层跨度大，施工过程中由于小层开缝、环空堵塞，易出现压力突变现象，严重时会导致压裂防砂的失败，施工风险高。针对笼统压裂防砂存在的这些问题，分层压裂充填防砂技术的发展存在必要性和紧迫性，因此，研制开发了压裂充填防砂工具。由于压裂充填防砂压力较高、排量较大，这对分层压裂充填工具尤其是开关工具提出了更高的要求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种分层压裂防砂充填用开关工具，它是一种双向滑套开关，通过开关工具的卡槽卡位、弹簧的收缩与释放实现充填口的开启与关闭，并且可以有效地克服或避免现有技术中存在的密封不良、承压低的缺点或不足，实现分层压裂充填防砂，操作简单，安全可靠。
[0004]为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种分层压裂防砂充填用开关工具，包括充填管、充填滑套、中心管、开关本体，所述充填管内壁安装充填滑套，所述中心管外壁安装开关本体，充填管上设有充填口，所述充填滑套的两端设置弹性束爪，所述开关本体外壁设置凸台，该开关本体的凸台跟随中心管在充填管内上下移动，从而分别配合充填滑套的两端的弹性束爪上的台阶带动充填滑套轴向移动，实现充填滑套对充填管上的充填口的开启和关闭。
[0005]所述开关本体内壁通过弹簧座及支撑弹簧坐在中心管上，即开关本体能弹性径向移动，所述充填管上下两端丝扣式分别连接在上、下接头的外壁，开关本体上下两端均开设斜面，上接头的下部设有斜面，该斜面与开关本体的上部斜面配合实现挤压作用；同样，下接头的上部也设有斜面，该斜面与开关本体的下部斜面配合实现挤压作用。
[0006]所述中心管上设置有定位套和连接头，所述开关本体的上端插入定位套内，下端则插入连接头内，所述中心管上端还连接有上接箍。
[0007]所述充填套内壁且位于充填口上方和下方开设上下两个凹槽，该凹槽与充填滑套的弹性束爪相互配合，实现充填滑套的固定。
[0008]所述充填口到下方凹槽的距离大于等于充填滑套与两个弹性束爪高度之和，所述充填口到上方凹槽的距离小于等于充填滑套与一个弹性束爪高度之和。
[0009]所述上接头下端到上方的凹槽之间的距离等于开关本体的凸台到开关本体上端斜面的距离，所述下接头上端到下方的凹槽之间的距离等于开关本体的凸台到开关本体下端斜面的距离。
[0010]相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0011]该分层压裂防砂充填用开关工具的开关动作的实现是通过与内部油管相连接的一系列内部装置、与外部管柱相连接的外部装置、及充填滑套相互配合完成的。其中，外部装置包括自上而下连接的上接头、充填管、下接头；内部装置包括自上而下连接的上接箍、中心管、开关本体、连接头及通过螺纹连接在中心管上的定位套和通过弹簧座坐在中心管上的开关本体。
[0012]该实用新型采用双向滑套设计，可以实现分层压裂充填防砂，操作简单，安全可靠；设计中加强了开关工具的承压能力，能够满足分层压裂充填防砂的高压力、高排量的要求，解决了常规开关工具无法承受较高压力而导致失败的问题。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的一种分层压裂防砂充填用开关工具的结构示意图。
[0014]图中:上接头1、上接箍2、中心管3、定位套4、开关本体5、支撑弹簧6、充填管7、充填滑套8、充填口 9、连接头10、下接头11。
【具体实施方式】
[0015]有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合【附图说明】如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
[0016]根据图1，分层压裂防砂充填用开关工具的功能实现是通过与内部油管相连接的一系列内部装置、与外部压裂充填外管柱相连接的外部装置、及充填滑套8相互配合完成的。其中，外部装置包括自上而下连接的上接头1、充填管7、下接头11，上接头1与充填管7之间，以及充填管7与下接头11都设有密封圈，实现密封作用；内部装置包括自上而下连接的上接箍2、中心管3、连接头10以及通过螺纹固定在中心管3上的定位套4和通过弹簧座坐在中心管3上的开关本体5。
[0017]上接头1的下部设有斜面，该斜面与开关本体5的上部斜面配合实现挤压作用。同样，下接头11的上部也设有斜面，该斜面与开关本体5的下部斜面配合实现挤压作用。
[0018]开关本体5上设有数个支撑弹簧6，该弹簧的压缩和扩张可以实现开关本体5与滑套开关8的脱离和卡位，并且加强了开关本体的承压能力。
[0019]充填管7上设有充填口 9，该口用于充填过程中的流通通道，充填管7上还设有上下两个凹槽，该凹槽与充填滑套8的弹性束爪相互配合，实现充填滑套8的固定。
[0020]所述充填口到下方凹槽的距离大于等于充填滑套与两个弹性束爪高度之和，所述充填口到上方凹槽的距离小于等于充填滑套与一个弹性束爪高度之和。
[0021]所述上接头下端到上方的凹槽之间的距离等于开关本体的凸台到开关本体上端斜面的距离，所述下接头上端到下方的凹槽之间的距离等于开关本体的凸台到开关本体下端斜面的距离。
[0022]充填口关闭过程:上提内部管柱，所述开关本体5凸台的上界面卡住充填滑套8的上部台阶，由于支撑弹簧6的支撑作用，开关本体5带动充填滑套8上行，当开关本体5的上部斜面到达上接头1的斜面位置时，受到上接头1的斜面挤压，从而使得支撑弹簧6压缩，继续上行当开关本体5的上界面到达定位套定位界面时，开关本体5的上界面与充填滑套8的上部台阶脱离，并且充填滑套8的弹性束爪卡在充填管7的上部凹槽内实现固定，此时，充填口 9关闭。
[0023]充填口打开过程:下放内部管柱，所述的开关本体5凸台的下界面卡住充填滑套8的下部台阶，由于支撑弹簧6的支撑作用，开关本体5带动充填滑套8下行，当开关本体5的下部斜面到达下接头11的斜面位置时，受到下接头11的斜面挤压，从而使得支撑弹簧6压缩，继续下行，当开关本体5的下界面到达定位套定位界面时，开关本体5的下界面与充填滑套8的下部台阶脱离，并且，充填滑套8的弹性束爪卡在充填管7的下部凹槽内实现固定，此时，充填口 9打开。
[0024]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应倶属本实用新型的专利范围。
【主权项】
1.一种分层压裂防砂充填用开关工具，其特征在于，包括充填管、充填滑套、中心管、开关本体，所述充填管内壁安装充填滑套，所述中心管外壁安装开关本体，充填管上设有充填口，所述充填滑套的两端设置弹性束爪，所述开关本体外壁设置凸台，该开关本体的凸台跟随中心管在充填管内上下移动，从而分别配合充填滑套的两端的弹性束爪上的台阶带动充填滑套轴向移动，实现充填滑套对充填管上的充填口的开启和关闭。2.根据权利要求1所述的一种分层压裂防砂充填用开关工具，其特征在于，所述开关本体内壁通过弹簧座及支撑弹簧坐在中心管上，即开关本体能弹性径向移动，所述充填管上下两端丝扣式分别连接在上、下接头的外壁，开关本体上下两端均开设斜面，上接头的下部设有斜面，该斜面与开关本体的上部斜面配合实现挤压作用；同样，下接头的上部也设有斜面，该斜面与开关本体的下部斜面配合实现挤压作用。3.根据权利要求2所述的一种分层压裂防砂充填用开关工具，其特征在于，所述中心管上设置有定位套和连接头，所述开关本体的上端插入定位套内，下端则插入连接头内，所述中心管上端还连接有上接箍。4.根据权利要求2所述的一种分层压裂防砂充填用开关工具，其特征在于，所述充填套内壁且位于充填口上方和下方开设上下两个凹槽，该凹槽与充填滑套的弹性束爪相互配合，实现充填滑套的固定。5.根据权利要求4所述的一种分层压裂防砂充填用开关工具，其特征在于，所述充填口到下方凹槽的距离大于等于充填滑套与两个弹性束爪高度之和，所述充填口到上方凹槽的距离小于等于充填滑套与一个弹性束爪高度之和。6.根据权利要求4所述的一种分层压裂防砂充填用开关工具，其特征在于，所述上接头下端到上方的凹槽之间的距离等于开关本体的凸台到开关本体上端斜面的距离，所述下接头上端到下方的凹槽之间的距离等于开关本体的凸台到开关本体下端斜面的距离。
【专利摘要】本实用新型公开了一种分层压裂防砂充填用开关工具，包括充填管、充填滑套、中心管、开关本体，所述充填管内壁安装充填滑套，所述中心管外壁安装开关本体，充填管上设有充填口，所述充填滑套的两端设置弹性束爪，所述开关本体外壁设置凸台，该开关本体的凸台跟随中心管在充填管内上下移动，从而分别配合充填滑套的两端的弹性束爪上的台阶带动充填滑套轴向移动，实现充填滑套对充填管上的充填口的开启和关闭。本实用新型可以有效地克服或避免现有技术中存在的密封不良、承压低的缺点或不足，实现分层压裂充填防砂，操作简单，安全可靠。
【IPC分类】E21B34/12, E21B43/02
【公开号】CN205000946
【申请号】CN201520668439
【发明人】陈刚, 魏庆彩, 王东, 张锡娟, 马丁, 杨军, 张子麟, 武明鸣, 张冰洋, 郑铎, 高雪峰
【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胜利油田分公司石油工程技术研究院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年8月31日