一种具备推送功能的滑套开启装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种具备推送功能的滑套开启装置，其包括：卡挂件，包括连接段、与所述连接段相连接的卡挂段以及第一流体通道；球座，包括与所述连接段相连接的连接端部、与所述连接端部相对设置的推送端部以及形成在所述连接端部与推送端部之间的第二流体通道；其中，所述卡挂段的自由端设置有引导部。根据本实用新型的滑套开启装置，其包括具有打开滑套功能的卡挂件以及具有推送功能的球座。在完成打开滑套工作以及后续施工工作后，向井筒中下放推送工具，推送工具能够将井筒中所有的滑套开启装置推送到井底，从而实现压裂管柱的全通径，提高施工效率。
【专利说明】
一种具备推送功能的滑套开启装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及油气田储层改造技术领域，特别是涉及一种具备推送功能的滑套开启装置。
【背景技术】
[0002]随着油气藏的开发向低渗致密储层推进，与之配套的传统工具技术已不再满足需要。滑套是压裂过程中沟通油套环空、实现分层压裂的关键工具之一。在油气井完井试气过程中，通过滑套的打开动作将油套环空连通，以实现循环、替液、加砂压裂等作业。单层施工作业只需一个滑套即可，但多层分段施工则需要在一趟管柱上串接多个滑套，施工时从下至上打开一级，压裂一层。随着致密气藏勘探开发的深入，水平井水平段越来越长，加砂压裂分段数越来越多，十级、二十级甚至数十级的滑套技术已经提上日程。
[0003]传统滑套采用球作为憋压机构，球与球座--对应，球直径大于接球座内通径。当采用多级滑套作业时，不同球和接球座按照一定级差逐级增大。施工时从小到大依次投入球，便打开对应滑套。为了克服传统滑套技术存在的不足，国内外陆续出现了一些理论上可以实现更多级数的新型滑套技术，例如设计出复合滑套，并配有专用的打开工具，通过打开工具与滑套的自动唯一配合而实现打开复合滑套。
[0004]然而，目前使用的打开工具只具备打开功能，不具备推送功能，在采用打开工具打开复合滑套并完成压裂施工后，打开工具无法被成串地移至井底。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有技术中使用的打开工具只具备打开功能，不具备推送功能的不足。
[0006]针对上述问题，本实用新型提出了一种具备推送功能的滑套开启装置，其包括:卡挂件，包括连接段、与所述连接段相连接的卡挂段以及第一流体通道;球座，包括与所述连接段相连接的连接端部、与所述连接端部相对设置的推送端部以及形成在所述连接端部与推送端部之间的第二流体通道;其中，所述卡挂段的自由端设置有引导部。
[0007]根据本实用新型的具备推送功能的滑套开启装置，其包括具有打开滑套功能的卡挂件以及具有推送功能的球座。球座上设置有推送端部。卡挂件上设置有引导部。在完成打开滑套工作以及后续施工工作后，向井筒中下放推送工具，推送工具能够将靠近井筒开口的最上面一级的滑套开启装置朝井底方向推动。最上面一级的滑套开启装置的推送端部能够与其相邻一级的滑套开启装置的卡挂件的引导部相配合以推送相邻一级的滑套开启装置朝井底推动，以此类推，最终井筒中所有的滑套开启装置都被推送到井底，从而实现压裂管柱的全通径，提高施工效率。
[0008]在一个实施例中，所述卡挂件还包括设置在所述第一流体通道位于所述连接段的内壁上的止挡部，所述止挡部与连接端部的一部分形成球笼，所述球笼中设置有密封球。
[0009]在一个实施例中，所述第二流体通道包括设置在所述推送端部的锥形孔段，所述锥形孔段的大口端远离所述连接端部。
[0010]在一个实施例中，所述锥形孔段的大口端的直径小于所述推送端部的直径，所述推送端部的外周面与所述锥形孔段的孔壁之间形成有端面，所述端面的沿所述锥形孔段的轴向的纵截面为圆弧状。
[0011]在一个实施例中，所述卡挂段包括至少两个围绕所述卡挂件的轴线周向均匀间隔设置的弹性卡爪以及设置在所述弹性卡爪的外周面上的卡挂部。
[0012]在一个实施例中，所述引导部包括所述弹性卡爪的自由端的外周面上设置的引导斜面。
[0013]在一个实施例中，所述卡挂部包括设置在所述弹性卡爪的外周面上的凸起。
[0014]在一个实施例中，所述连接端部上设置有环形橡胶件以及与所述环形橡胶件抵靠的压环。
【附图说明】
[0015]在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。
[0016]图1是本实用新型实施例的具备推送功能的滑套开启装置的剖视结构示意图。
[0017]图2是图1中A处的局部放大图。
[0018]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0020]如图1所示，本实用新型实施例的具备推送功能的滑套开启装置10，包括用于与滑套相卡挂连接的卡挂件11、与卡挂件11相连接的球座12。
[0021]卡挂件11包括连接段111、与连接段111相连接的卡挂段112以及贯穿连接段111和卡挂段112的第一流体通道。卡挂段112包括从连接段111的端面上沿连接段111的轴向延伸出的弹性卡爪112a、设置在弹性卡爪112a的外周面上的卡挂部以及弹性卡爪112a的自由端的引导部。
[0022]本实施例中，卡挂段112包括至少两个围绕连接段111的轴线周向均匀分布的弹性卡爪112a。优选地，卡挂段112包括三个弹性卡爪112a。卡挂部包括设置在弹性卡爪112a的外周面上的凸起112b。
[0023]当弹性卡爪112a的外周面上设置有至少两个凸起112b时，各个凸起112b沿弹性卡爪112a的延伸方向间隔设置。滑套的内壁上设置有与该凸起112b相配合的凹槽。
[0024]在向井筒中下放滑套开启装置10时，弹性卡爪112a受到井壁施加的径向力作用而发生径向收缩，保证滑套开启装置10能够顺利下放。当滑套开启装置10被下放到与其相匹配的目标滑套位置时，作用在弹性卡爪112a上的径向力消失，弹性卡爪112a能够扩张回复到初始状态，进而弹性卡爪112a上的凸起112b能够卡挂到滑套的凹槽上，此时滑套开启装置10处于具备打开滑套状态。外部栗压，滑套开启装置10与滑套同步沿井筒轴向移动以完成滑套打开工作。当完成滑套打开工作，需要推送滑套开启装置10以将其移至井底时，对弹性卡爪112a施加径向作用力以使得弹性卡爪112a发生径向收缩变形，进而其上设置的凸起112b与滑套的凹槽分离并最终脱离与滑套的卡挂状态，此时滑套开启装置10处于被推送状??τ O
[0025]球座12包括与卡挂件11的连接段111螺纹连接的连接端部121、与连接端部121相对设置的推送端部122以及形成在连接端部121与推送端部122之间的第二流体通道。
[0026]本实施例中，第二流体通道包括设置在推送端部122的锥形孔段123以及连通锥形孔段123的中间孔段124。中间孔段124设置有承接密封球13的承接面。锥形孔段123能够引导下一级滑套开启装置10的弹性卡爪112a进入锥形孔段123内以使得弹性卡爪112a脱离与滑套的配合，从而推送端部122能够推送下一级滑套开启装置10朝向井底移动。
[0027]弹性卡爪112a自由端的引导部是弹性卡爪112a的自由端的端面与外周面之间设置的朝向外部环境的引导斜面113，该引导斜面113具有引导配合作用。当上一级滑套开启装置10被推动朝向井底移动时，设置在推送端部122的锥形孔段123用于与下一级滑套开启装置10的弹性卡爪112a的自由端的引导斜面113相配合以使得弹性卡爪112a径向收缩进入锥形孔段123内，弹性卡爪112a最终脱离滑套。
[0028]如图1所示，锥形孔段123的小口端与中间孔段124相连通，大口端朝向外部。在一个实施例中，锥形孔段123的大口端的直径小于推送端部122部的直径，从而推送端部122具有端面122a。如图2所示，该端面122a的沿锥形孔段123的纵截面为圆弧状，即推送端部122的端面122a与自身的外周面以及锥形孔段123的孔壁之间分别设置有圆角结构。推送端部122的圆弧状的端面更容易进入到滑套开启装置10的弹性卡爪112a的引导斜面113与滑套的内壁之间的间隙中而促动弹性卡爪112a与滑套脱离卡挂状态，进而顺利完成推送工作。
[0029]如图1所示，连接端部121上设置有环形橡胶件98以及与环形橡胶件98抵靠的压环99。连接端部121的端部上设置有台阶。环形橡胶件98套设在连接端部121上。然后，将压环99套设在连接端部121上并抵靠在环形橡胶件98上。最后将连接端部121与卡挂件11的连接段111螺纹连接，连接段111的端面与连接端部121上的台阶面共同挤压压环99和环形橡胶件98以固定压环99和环形橡胶件98。连接端部121上可以套设多个环形橡胶件98，两个相邻的环形橡胶件98之间设置一个压环99。环形橡胶件98与压环99形成助推结构。环形橡胶件98能够填充滑套开启装置10的连接端部121的外周面与滑套内壁之间的间隙，从而降低流体在该处的过流量，有利于外部栗压推送滑套开启装置10沿井筒轴向移动。
[0030]本实用新型实施例的具备推送功能的滑套开启装置10的使用和推送过程具体如下:
[0031]打开滑套过程是，首先将滑套开启装置10通过推送工具推送到井筒中，弹性卡爪112a径向收缩变形，弹性卡爪112a上的凸起112b与井壁相接触。推送工具将滑套开启装置10推送到目标滑套处。弹性卡爪112a的凸起112b与滑套上的凹槽对位后，弹性卡爪112a回复初始状态，进而凸起112b卡挂到凹槽内。滑套开启装置10自带密封球13时，直接进行外部栗压。外部栗压后，密封球13与承接面密封封隔流体通道，使得压力大部分作用在滑套开启装置10上。滑套开启装置10在压力作用下沿井筒移动，进而带动滑套同步移动，从而完成滑套打开工作。当井筒中有多级滑套时，只需逐级投入滑套开启装置10，逐级打开各级滑套。
[0032]完成滑套打开工作以及后续施工后，向井筒中下放推送工具。当井筒中有多级滑套开启装置10时，推送工具首先将靠近井筒井口的最上面一级的滑套开启装置10剥离滑套。继续下放推送工具，推送工具将推动最上面一级的滑套开启装置10向相邻下一级的滑套开启装置10移动。
[0033]最上面一级的滑套开启装置10的推送端部122将下一级的滑套开启装置10的弹性卡爪112a剥离滑套以使得下一级的滑套开启装置10与滑套脱离卡挂状态。推送工具、最上面一级的滑套开启装置10共同推动下一级的滑套开启装置10向再下一级的滑套开启装置10移动。这样，最终，在推送工具推送作用下，最上面一级的滑套开启装置10推送相邻一级的滑套开启装置10，以此类推，直至最下面一级的滑套开启装置10被剥离滑套而被相邻一级的滑套开启装置10的推送端部122推动共同朝向井底移动。当将所有的滑套开启装置10推送到井底后，停止下放推送工具。反向上提推送工具，推送工具被提出井筒，完成推送工作，从而实现整个压裂管柱全通径，以方便开展后续施工工作，提高了施工效率。
[0034]虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【主权项】
1.一种具备推送功能的滑套开启装置，其特征在于，包括: 卡挂件，包括连接段、与所述连接段相连接的卡挂段以及第一流体通道； 球座，包括与所述连接段相连接的连接端部、与所述连接端部相对设置的推送端部以及形成在所述连接端部与推送端部之间的第二流体通道； 其中，所述卡挂段的自由端设置有引导部。2.根据权利要求1所述的具备推送功能的滑套开启装置，其特征在于，所述卡挂件还包括设置在所述第一流体通道位于所述连接段的内壁上的止挡部，所述止挡部与连接端部的一部分形成球笼，所述球笼中设置有密封球。3.根据权利要求1所述的具备推送功能的滑套开启装置，其特征在于，所述第二流体通道包括设置在所述推送端部的锥形孔段，所述锥形孔段的大口端远离所述连接端部。4.根据权利要求3所述的具备推送功能的滑套开启装置，其特征在于，所述锥形孔段的大口端的直径小于所述推送端部的直径，所述推送端部的外周面与所述锥形孔段的孔壁之间形成有端面，所述端面的沿所述锥形孔段的轴向的纵截面为圆弧状。5.根据权利要求1所述的具备推送功能的滑套开启装置，其特征在于，所述卡挂段包括至少两个围绕所述卡挂件的轴线周向均匀间隔设置的弹性卡爪以及设置在所述弹性卡爪的外周面上的卡挂部。6.根据权利要求5所述的具备推送功能的滑套开启装置，其特征在于，所述引导部包括所述弹性卡爪的自由端的外周面上设置的引导斜面。7.根据权利要求5所述的具备推送功能的滑套开启装置，其特征在于，所述卡挂部包括设置在所述弹性卡爪的外周面上的凸起。8.根据权利要求1所述的具备推送功能的滑套开启装置，其特征在于，所述连接端部上设置有环形橡胶件以及与所述环形橡胶件抵靠的压环。
【文档编号】E21B34/14GK205503095SQ201620056708
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】胡顺渠, 刘涛, 赵伟, 潘敏, 周怡君, 潘健, 胡丹, 王同阁
【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