裸眼水平井完井压裂一体化管柱的制作方法
【专利摘要】一种裸眼水平井完井压裂一体化管柱，包括相连接的对接油管、尾管悬挂器、多个压裂结构、封隔器、压差滑套和浮鞋。压裂结构由相连接的遇水封隔器和缩径滑套组成，缩径滑套包括：相连接的上接头、外套和下接头；外套内穿设有缩径机构和定位机构，缩径机构具有相连接的上滑套和下滑套，上滑套内穿设有推杆，推杆与下滑套间设有伸缩球座；定位机构具有连接筒，连接筒内穿设有滑动筒和基座，基座与连接筒间夹有定位杆和活塞，滑动筒的上端卡设在定位杆的卡槽内。本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其缩径滑套可设有多个，通过直径相同的球即可打开多个层段的缩径滑套，以满足对水平井段多油层进行改造的要求，其结构简单，安装与施工方便。
【专利说明】裸眼水平井完井压裂一体化管柱
【技术领域】
[0001]本实用新型有关于一种油田完井压裂一体化管柱，尤其有关于一种对油田裸眼水 平井进行完井压裂的裸眼水平井完井压裂一体化管柱。
【背景技术】
[0002]目前，油田裸眼水平井主要采用“裸眼封隔器+逐级投球滑套”压裂管柱进行完井 和压裂。例如，中国专利200920248979.9号提供了水平井完井压裂生产一体化管柱，其主 要由安全阀、水力锚、插入式密封器、尾管悬挂密封器、尾管、扩张式裸眼封隔器、投球滑套、 压力滑套、浮鞋滑套组成，其完井压裂的工艺过程如下:首先，钻完井后由钻井管柱连接压 裂一体化管柱，将压裂一体化管柱送入水平裸眼井段内，将压裂一体化管柱上部的尾管悬 挂器悬挂于上部固井套管内；其次，将上部钻杆由尾管挂密封处脱扣取出，重新换油管管柱 插入尾管挂，且保证该处密封良好；最后，通过井口投入由小到大不同直径的密封球，来完 成对各层投球滑套的开启和压裂。
[0003]但是，上述水平井完井压裂生产一体化管柱还存在以下几点缺陷有待改进:
[0004]1、该水平井完井压裂生产一体化管柱的裸眼封隔器大多采用机械压缩式封隔器， 其坐封原理是靠管柱内的液压推动封隔器活塞实现油套环空的坐封，其机械部件较多，易 砂卡；并且，由于该裸眼封隔器所采用的胶筒材料的限制，其不适合对不规则的裸眼井段进 行密封。
[0005]2、投球滑套的尺寸受投球尺寸的限制，为满足开启水平井内不同位置处的投球滑 套，投球尺寸需逐级增大。当对水平井段的多个油层进行改造压裂时，水平井完井压裂生产 一体化管柱上安装的多个投球滑套，其尺寸将随着油层数量的增多而逐级增大，但是，投球 滑套的尺寸不能无限增大，这样会造成水平井压裂管柱的尺寸增大，不但会增大生产作业 成本，而且作业风险也较高，因此，现有技术的水平井压裂管柱上采用的投球滑套无法满足 对多油层进行改造压裂的要求，其不能满足目前油气田发展的需要。
[0006]因此，有必要提供一种新的水平井完井压裂一体化管柱，来克服上述缺陷。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是提供一种裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其上的缩径滑套 可设有多个，通过直径相同的球即可打开多个层段的缩径滑套，以满足对水平井段多油层 进行改造的要求，该裸眼水平井完井压裂一体化管柱结构简单，安装与施工方便。
[0008]本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:
[0009]本实用新型提供一种裸眼水平井完井压裂一体化管柱，所述裸眼水平井完井压裂 一体化管柱包括:
[0010]对接油管，其穿设在水平井的竖直井段的套管内；
[0011]尾管悬挂器，其与所述对接油管相连，所述尾管悬挂器悬挂于所述套管；
[0012]多个压裂结构，其连接在所述尾管悬挂器上并位于所述水平井的水平井段内，每个所述压裂结构串联相连，其包括相连接的遇水封隔器和缩径滑套；其中，所述缩径滑套包括:
[0013]上接头，其上端与所述遇水封隔器相连，其下端连接有外套，所述外套的下端连接有下接头，所述外套的上端开设有压裂孔；
[0014]缩径机构，其具有穿设连接在所述外套内的上滑套，所述上滑套的上端开设有过流孔，其下端连接有下滑套，所述上滑套内穿设连接有推杆，所述推杆与所述下滑套之间夹设有伸缩球座，所述上滑套的下端开设有进液孔，所述推杆与所述上滑套之间形成有进液腔，所述进液孔与所述进液腔相连通；
[0015]定位机构，其位于所述缩径机构的下方，所述定位机构具有穿设在所述外套内的连接筒，所述连接筒内穿设有滑动筒和基座，所述滑动筒可轴向移动地穿设在所述基座的上端，所述基座的下端与所述下接头相连，所述基座与所述连接筒之间夹设有定位杆和活塞，所述定位杆的上端内侧轴向设有多个卡槽，所述滑动筒的上端卡设在所述卡槽内，所述活塞连接在所述连接筒上；
[0016]其中，所述连接筒与所述基座上分别开设有水平相对的出液孔和进液孔，所述活塞上设有径向通孔，在所述滑动筒的上端卡设在多个所述卡槽中位于顶端的所述卡槽内的状态下，所述出液孔、所述径向通孔和所述基座的进液孔相连通；
[0017]压差滑套，其一端通过封隔器与所述多个压裂结构相连，其另一端连接有浮鞋。
[0018]在优选的实施方式中，所述缩径滑套的连接筒的上端连接有阀芯，所述下滑套可滑动地套设在所述阀芯的上端，所述阀芯的下端穿设在所述滑动筒内。
[0019]在优选的实施方式中，所述上滑套通过剪切销钉连接在所述外套上，所述下滑套的下端径向向内凸设有定位部，在所述剪切销钉被剪断，且所述阀芯的上端顶抵在所述定位部的状态下，所述压裂孔与所述过流孔相连通。
[0020]在优选的实施方式中，所述连接筒包括第一连接筒和第二连接筒，所述第一连接筒连接在所述第二连接筒的上端，所述活塞通过剪切销钉连接在所述第二连接筒上。
[0021]在优选的实施方式中，所述下接头的上端连接有过渡头，所述过渡头穿设在所述外套内，所述基座的下端、所述连接筒的下端分别连接在所述过渡头上。
[0022]在优选的实施方式中，所述滑动筒与所述基座之间夹设有弹簧。
[0023]在优选的实施方式中，所述滑动筒的上端径向向外凸设有卡钩，所述卡钩卡设在所述卡槽内，所述滑动筒的下端径向向内凸设有坐球爪。
[0024]在优选的实施方式中，所述推杆通过剪切销钉连接在所述上滑套上，所述上滑套与所述外套之间形成有容纳腔，所述连接筒与所述外套之间形成有环形腔，所述容纳腔与所述环形腔相连通，在所述出液孔、所述径向通孔、所述基座的进液孔、所述环形腔和所述容纳腔相连通，且所述剪切销钉被剪断的状态下，所述推杆推抵所述伸缩球座径向向内移动至坐球位置。
[0025]在优选的实施方式中，所述连接筒的内侧壁设有卡齿，所述定位杆的下端外侧连接有锁环卡齿，所述锁环卡齿与所述卡齿相配合。
[0026]在优选的实施方式中，所述裸眼水平井完井压裂一体化管柱包括三个所述压裂结构，每个所述压裂结构的缩径滑套的定位杆上设有四个所述卡槽，靠近所述水平井井口处的所述缩径滑套的滑动筒的上端卡设在所述定位杆四个卡槽中位于最下端的卡槽内，三个所述压裂结构中位于中间的所述压裂结构的缩径滑套的滑动筒的上端卡设在所述定位杆四个卡槽中位于最下端卡槽上方的卡槽内，靠近所述压差滑套处的所述缩径滑套的滑动筒的上端卡设在所述定位杆四个卡槽中位于最上端卡槽下方的卡槽内。
[0027]在优选的实施方式中，在所述尾管悬挂器与所述多个压裂结构之间还连接有封隔器，所述封隔器为遇水封隔器。
[0028]本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱的特点及优点是:
[0029]一、本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，采用缩径滑套对井下各油层进行压裂作业，当对井下多个油层进行压裂作业时，多个串联连接在一起的缩径滑套，通过从井口投入直径相同的球，便能够顺次打开多个油层段的缩径滑套，该缩径滑套的开启不受投球直径的限制，其不但能够增大油层的改造级数，而且保证了管柱的大通径，减少了作业风险，方便后期工具的下入作业。本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，结构简单，安装与施工操作方便，其大大缩短了完井与压裂时间，减少了作业风险，保证了管柱的大通径，方便后期工具的下入作业。
[0030]二、本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，采用遇水封隔器封隔油套环空，与现有的裸眼压缩式封隔器相比，具有坐封安全，适应不规则井眼的特点。
[0031]三、本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，连接在尾管悬挂器下端的遇水封隔器，可以有效阻止造斜段水层对水平段油层的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]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。
[0033]图1为本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱的结构示意图。
[0034]图2为本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱的缩径滑套未开启的半剖视图。
[0035]图3为本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱的缩径滑套状态一的半剖视图。
[0036]图4为本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱的缩径滑套状态二的半剖视图。
[0037]图5为本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱的缩径滑套状态三的半剖视图。
[0038]图6为本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱的缩径滑套开启后的半剖视图。
【具体实施方式】
[0039]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0040]如图1、2所示，本实用新型提供一种裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其包括对接油管1、尾管悬挂器2、多个压裂结构3和压差滑套4。其中:对接油管I穿设在水平井的竖直井段91的套管5内；尾管悬挂器2与所述对接油管I相连，所述尾管悬挂器2悬挂于所述套管5 ;多个压裂结构3连接在所述尾管悬挂器2上并位于所述水平井的水平井段92内，每个所述压裂结构3串联相连，其包括相连接的遇水封隔器6和缩径滑套7 ;压差滑套4的一端通过封隔器与所述多个压裂结构3相连，其另一端连接有浮鞋8。
[0041]其中，所述缩径滑套7包括上接头71、缩径机构72和定位机构73。上接头71的上端与所述遇水封隔器6相连，其下端连接有外套74，所述外套74的下端连接有下接头75，所述外套74的上端开设有压裂孔741 ;缩径机构72具有穿设连接在所述外套74内的上滑套721，所述上滑套721的上端开设有过流孔7211，其下端连接有下滑套722，所述上滑套721内穿设连接有推杆723，所述推杆723与所述下滑套722之间夹设有伸缩球座724，所述上滑套721的下端开设有进液孔7212，所述推杆723与所述上滑套721之间形成有进液腔7213，所述进液孔7212与所述进液腔7213相连通；定位机构73位于所述缩径机构72的下方，所述定位机构73具有穿设在所述外套74内的连接筒731，所述连接筒731内穿设有滑动筒732和基座733，所述滑动筒732可轴向移动地穿设在所述基座733的上端，所述基座733的下端与所述下接头75相连，所述基座733与所述连接筒731之间夹设有定位杆734和活塞735，所述定位杆734的上端内侧轴向开设有多个卡槽7341，所述滑动筒732的上端卡设在所述卡槽7341内，所述活塞735连接在所述连接筒731上；其中，所述连接筒731与所述基座733上分别开设有水平相对的出液孔7311和进液孔7331，所述活塞735上开设有径向通孔7351，在所述滑动筒732的上端卡设在多个所述卡槽7341中位于顶端的所述卡槽7341’内的状态下，所述出液孔7311、所述径向通孔7351和所述基座733的进液孔7331相连通。
[0042]具体是，水平井的竖直井段91通过套管5水泥固井，该套管5包括表层套管51和技术套管52，表层套管51连接在技术套管52的上端。对接油管I穿设在表层套管51和技术套管52内，其下端与尾管悬挂器2相连,该尾管悬挂器2悬挂在技术套管52上。
[0043]多个压裂结构3依次串联连接在尾管悬挂器2上，其位于水平井的水平井段92内，每个压裂结构3均由遇水封隔器6和缩径滑套7组成，遇水封隔器6连接在缩径滑套7的上游端，多个压裂结构3的下游端通过封隔器与压差滑套4和浮鞋8相连，在本实用新型中，连接在多个压裂结构3与压差滑套4之间的封隔器可为遇水封隔器6。
[0044]其中，上述压裂结构3的遇水封隔器6为现有技术中已知的遇水封隔器，其具体结构在此不再赘述。该遇水封隔器6用于封隔油套环空，其遇水就能够自膨胀坐封，无需打压坐封，坐封安全可靠，该遇水封隔器6能够有效解决机械式封隔器的砂卡问题，并且适合对不规则的裸眼井段进行密封。
[0045]请参阅图2所示，上述压裂结构3的缩径滑套7与水平井的水平井段92的油层相对，通过从井口投球，开启缩径滑套7，以对水平井段92各油层进行压裂作业。该缩径滑套7具有依次相连的上接头71、外套74和下接头75，上接头71的上端与遇水封隔器6相连，外套74的上端螺纹连接在上接头71的下端内侧，外套74的下端螺纹连接在下接头75的上端外侧，从而上接头71、外套74和下接头75组合成一大体呈圆柱筒状的管体，该管体具有可供液体及投球通过的中心孔76。其中，在外套74的上端侧壁上开设有压裂孔741，对水平井水平井段92各油层进行压裂作业的压裂液自该压裂孔741注入井下各油层中。
[0046]缩径滑套7的缩径机构72穿设在缩径滑套7的外套74内，在本实用新型中，该缩径机构72的上滑套721通过剪切销钉7214连接在外套74的上端内侧并封堵住外套74的压裂孔741，该上滑套721的上端贴设在外套74的内侧壁上，上滑套721的上端开设有过流孔7211，其下端与外套74的内侧壁之间形成有容纳腔7215，上滑套721下端开设的进液孔7212与容纳腔7215相连通；推杆723通过剪切销钉7231连接在上滑套721的下端内侦牝推杆723与上滑套721的下端之间形成的进液腔7213通过开设在上滑套721下端的进液孔7212与容纳腔7215相连通；下滑套722螺纹连接在上滑套721的下端内侧，下滑套722的上端与推杆723之间夹设有伸缩球座724。在本实用新型中，该伸缩球座724大体呈C形环状，当推杆723轴向向下运动挤压伸缩球座724时，伸缩球座724的外径和内径均径向向内缩小，伸缩球座724将进入坐封位置。
[0047]缩径滑套7的定位机构73穿设在缩径滑套7的外套74内，其位于缩径机构72的下方。在本实用新型中，该定位机构73的连接筒731由第一连接筒7312和第二连接筒7313组成，第一连接筒7312螺纹连接在第二连接筒7313的上端，连接筒731的出液孔7311开设在第二连接筒7313的下端，该连接筒731与外套74之间形成有环形腔7314，环形腔7314与上滑套721和外套74之间形成的容纳腔7215相连通。在本实施例中，缩径滑套7的连接筒731的上端，也即第一连接筒7312的上端，连接有阀芯736，缩径机构72的下滑套722可滑动地密封套设在阀芯736的上端外侧，阀芯736的下端密封穿设在滑动筒732内。
[0048]定位机构73的滑动筒732和基座733穿设在连接筒731内，滑动筒732可轴向滑动地密封穿设在基座733的上端内侧，在本实施例中，滑动筒732与基座733之间夹设有弹簧737，通过弹簧737的弹性力作用，使滑动筒732相对基座733轴向往复移动。在本实用新型中，滑动筒732的上端径向向外凸设有卡钩7321，其下端径向向内凸设有坐球爪7322。
[0049]在本实用新型的一实施例中，缩径滑套7的下接头75上端螺纹连接有过渡头738，过渡头738穿设在外套74内，基座733的下端和连接筒731的第二连接筒7313的下端分别螺纹连接在过渡头738的上端外侧，从而连接筒731、滑动筒732、基座733和过渡头738之间形成一容纳腔739，定位杆734和活塞735位于该容纳腔739中。其中，定位杆734夹设在滑动筒732与连接筒731的第一连接筒7312之间，滑动筒732上端的卡钩7321卡设在定位杆734上端内侧开设的多个轴向卡槽7341中的其中一个卡槽7341内；活塞735夹设在基座733与连接筒731的第二连接筒7313之间，活塞735通过剪切销钉7352密封连接在第二连接筒7313的内侧壁上，并与基座733的外侧壁密封接触，活塞735分别封堵住基座733的进液孔7331和第二连接筒7313的出液孔7311，此时，活塞735上开设的径向通孔7351不与进液孔7331和出液孔7311相连通。
[0050]当需要开启缩径滑套7进行压裂作业时，首先，如图2所示将缩径滑套7组装起来，使缩径滑套7的滑动筒732的上端卡钩7321卡设在定位杆734上端内侧开设的除顶端卡槽7341’的任意一卡槽7341内，此时，缩径滑套7处于未开启状态；然后，将缩径滑套7下入井下油层位置处，从井口投球，管柱内的液体将球带到缩径滑套7的中心孔76内并坐设在滑动筒732的坐球爪7322上，此时，由于坐球爪7322靠近基座733内壁设置，受基座733内壁的限制坐球爪7322无法撑开；当缩径滑套7的中心孔76内的液体排量增大时，参考图3所示，球10受液体压力的作用将轴向向下移动，球10带动滑动筒732 —同轴向向下运动，此时，弹簧737受滑动筒732的抵压被压缩，坐球爪7322移出基座733内壁并被撑开，球10掉落下去；与此同时，滑动筒732上端的卡钩7321带动定位杆734轴向向下移动。请参阅图4所示，当第一个球10从滑动筒732经过并掉落后，在受压弹簧737的弹性回复力作用下，滑动筒732被重新推顶回复至原位，此时，滑动筒732的坐球爪7322重新回到原位，滑动筒732上端的卡钩7321将从初始所卡设的沟槽7341内轴向向上移动至位于初始卡设的沟槽7341上方的沟槽7341内，以等待下一次投球。
[0051]如图5所示，以此类推，向缩径滑套7内依次投入直径相同的第二球、第三球等等，使滑动筒732带动定位杆734轴向向下滑动，直至定位杆734的下端与活塞735的上端面接触，此时，活塞735在定位杆734的压力作用下轴向下移，连接活塞735和第二连接筒7313的剪切销钉7352被剪断，活塞735下滑，直至球10从滑动筒732的坐球爪7322内脱落为止，此时，基座733的进液孔7331、活塞735的径向通孔7351、第二连接筒7313的出液孔7311相连通。缩径滑套7中心孔76内的液体由基座733的进液孔7331、活塞735的径向通孔7351、第二连接筒7313的出液孔7311进入连接筒731与外套74之间的环形腔7314内，从而进入上滑套721与外套74形成的容纳腔7215中，并经上滑套721的进液孔7212进入进液腔7213中，推杆723在液压的作用下轴向向下滑动，剪断推杆723与上滑套721之间的剪切销钉7231，在进液腔7213中液压的不断作用下，推杆723推抵伸缩球座724径向向内移动，伸缩球座724的外径和内径缩小并进入坐封状态。
[0052]如图6所示，再次从井口投球10’，球10’落入伸缩球座724内并坐封；此时，加大中心孔76内的液压，当中心孔76内的液压达到一定数值时，将剪断外套74与上滑套721之间的剪切销钉7214，上滑套721在液压的作用下轴向向下滑动，在本实用新型中，下滑套722的下端径向向内凸设有定位部7221，当剪切销钉7214被剪断，且阀芯736的上端顶抵在定位部7221上时，外套74的压裂孔741与上滑套721的过流孔7211恰好相连通，此时，缩径滑套7开启，通过向缩径滑套7的中心孔76内加砂，以对待压裂油层进行压裂作业。
[0053]本实用新型的缩径滑套7，当对井下多个油层进行压裂作业时，将多个缩径滑套7串联相连，各缩径滑套7之间通过遇水封隔器6封隔。通过从井口投入直径相同的球，便能顺次打开多个油层段的缩径滑套7，该缩径滑套7的开启不受投球直径的限制，其保证了压裂管柱的大通径，且增大了油层的改造级数，减少了作业风险，方便后期工具的顺利下入。
[0054]与多个压裂结构3相连的压差滑套4为现有技术中已知的压差滑套，其具体结构在此不再赘述。压差滑套4在注水压力的作用下便可开启并进行井下油层的压裂作业。
[0055]连接在压差滑套4 一端的圆头浮鞋8为现有技术中已知的浮鞋，其具体结构在此不再赘述。该圆头浮鞋8的作用主要是保证管柱的安全下入和环空替泥浆的顺利进行。
[0056]根据本实用新型的一实施例，所述连接筒731的内侧壁设有卡齿7315，所述定位杆734的下端外侧连接有锁环卡齿7342，所述锁环卡齿7342与所述卡齿7315相配合。具体是，卡齿7315开设在连接筒731的第二连接筒7313的内侧壁上，在定位杆734的下端外侧设有凹槽7343，锁环卡齿7342位于该凹槽7343中。当定位杆734轴向下移时，锁环卡齿7342会卡在第二连接筒7313的卡齿7315上，这样可使定位杆734在轴向下移的过程中，一步步锁紧在连接筒731上，防止定位杆734轴向上移的情况发生。
[0057]本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其完井过程如下:首先，在钻完井后，通过表层套管51和技术套管52水泥固井，然后将钻井管柱与本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱连接在一起，把该管柱送入裸眼水平井段92内，将裸眼水平井完井压裂一体化管柱上部的尾管悬挂器2悬挂于技术套管52内；其次，井口连接泵送管线，正循环将套管环空钻井泥浆替净，然后投球憋压，丢手尾管悬挂器2;之后，将上部钻杆由尾管挂密封处脱扣取出，重新换对接油管I插入尾管悬挂器2，且保证该处密封良好；24小时后，遇水封隔器6遇水自动坐封完毕，封隔油套环空；此时，向管柱内泵液压，压差滑套4在液压的作用下打开，并开始对压差滑套4所对油层进行压裂作业；最后，通过从井口投入相同直径的球10，来开启各油层所对的缩径滑套7并进行压裂作业。
[0058]本实用新型的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其结构简单，安装与施工操作方便。同时，该遇水封隔器6与裸眼压缩式封隔器相比，具有坐封安全，适应不规则井眼的特点。裸眼水平井完井压裂一体化管柱采用缩径滑套7实现对井下各油层进行压裂作业，采用直径相同的球10，打开多个油层段的缩径滑套7，增大油层改造的级数。该裸眼水平井完井压裂一体化管柱大大缩短了完井与压裂时间，减少了作业风险，保证了管柱的大通径，方便后期工具的下入作业。
[0059]另外，在本实用新型的一实施例中，该裸眼水平井完井压裂一体化管柱的尾管悬挂器2的下端还连接有一封隔器，该封隔器为遇水封隔器6，其可以有效阻止造斜段水层对水平井段92各油层的影响。
[0060]根据本实用新型的一个实施方式，所述裸眼水平井完井压裂一体化管柱包括三个所述压裂结构3，每个所述压裂结构3的缩径滑套7的定位杆734上设有四个所述卡槽7341，靠近所述水平井井口处的所述缩径滑套7的滑动筒732的上端卡设在所述定位杆734四个卡槽7341中位于最下端的卡槽7341内，三个所述压裂结构3中位于中间的所述压裂结构3的缩径滑套7的滑动筒732的上端卡设在所述定位杆734四个卡槽7341中位于最下端卡槽7341上方的卡槽7341内，靠近所述压差滑套4处的所述缩径滑套7的滑动筒732的上端卡设在所述定位杆734四个卡槽7341中位于最上端卡槽7341’下方的卡槽内。
[0061]当向裸眼水平井完井压裂一体化管柱内投入第一个球时，靠近压差滑套4的缩径滑套7首先被开启，该缩径滑套7的伸缩球座724径向向内移动至坐封位置，此时投入第二球，使该缩径滑套7的上滑套721的过流孔7211与压裂孔741相连通，从而进行压裂作业；之后投入第三个球，由于三个压裂结构3位于中间的压裂结构3的缩径滑套7，在前两次投球的过程中，其伸缩球座724已经处于坐封位置，此时投入的第三个球，将使该缩径滑套7的上滑套721的过流孔7211与压裂孔741相连通，从而进行压裂作业；最后，投入第四个球，由于靠近井口处的压裂结构3的缩径滑套7，在前三次投球的过程中，其伸缩球座724已经处于坐封位置，此时投入的第四个球，将使该缩径滑套7的上滑套721的过流孔7211与压裂孔741相连通，从而进行压裂作业。
[0062]以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
【权利要求】
1.一种裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述裸眼水平井完井压裂一体化管柱包括:对接油管，其穿设在水平井的竖直井段的套管内；尾管悬挂器，其与所述对接油管相连，所述尾管悬挂器悬挂于所述套管；多个压裂结构，其连接在所述尾管悬挂器上并位于所述水平井的水平井段内，每个所述压裂结构串联相连，其包括相连接的遇水封隔器和缩径滑套；其中，所述缩径滑套包括: 上接头，其上端与所述遇水封隔器相连，其下端连接有外套，所述外套的下端连接有下接头，所述外套的上端开设有压裂孔；缩径机构，其具有穿设连接在所述外套内的上滑套，所述上滑套的上端开设有过流孔， 其下端连接有下滑套，所述上滑套内穿设连接有推杆，所述推杆与所述下滑套之间夹设有伸缩球座，所述上滑套的下端开设有进液孔，所述推杆与所述上滑套之间形成有进液腔，所述进液孔与所述进液腔相连通；定位机构，其位于所述缩径机构的下方，所述定位机构具有穿设在所述外套内的连接筒，所述连接筒内穿设有滑动筒和基座，所述滑动筒可轴向移动地穿设在所述基座的上端， 所述基座的下端与所述下接头相连，所述基座与所述连接筒之间夹设有定位杆和活塞，所述定位杆的上端内侧轴向设有多个卡槽，所述滑动筒的上端卡设在所述卡槽内，所述活塞连接在所述连接筒上；其中，所述连接筒与所述基座上分别开设有水平相对的出液孔和进液孔，所述活塞上设有径向通孔，在所述滑动筒的上端卡设在多个所述卡槽中位于顶端的所述卡槽内的状态下，所述出液孔、所述径向通孔和所述基座的进液孔相连通；压差滑套，其一端通过封隔器与所述多个压裂结构相连，其另一端连接有浮鞋。
2.如权利要求1所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述缩径滑套的连接筒的上端连接有阀芯，所述下滑套可滑动地套设在所述阀芯的上端，所述阀芯的下端穿设在所述滑动筒内。
3.如权利要求2所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述上滑套通过剪切销钉连接在所述外套上，所述下滑套的下端径向向内凸设有定位部，在所述剪切销钉被剪断，且所述阀芯的上端顶抵在所述定位部的状态下，所述压裂孔与所述过流孔相连通。`
4.如权利要求1所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述连接筒包括第一连接筒和第二连接筒，所述第一连接筒连接在所述第二连接筒的上端，所述活塞通过剪切销钉连接在所述第二连接筒上。
5.如权利要求1所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述下接头的上端连接有过渡头，所述过渡头穿设在所述外套内，所述基座的下端、所述连接筒的下端分别连接在所述过渡头上。
6.如权利要求1所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述滑动筒与所述基座之间夹设有弹簧。
7.如权利要求1所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述滑动筒的上端径向向外凸设有卡钩，所述卡钩卡设在所述卡槽内，所述滑动筒的下端径向向内凸设有坐球爪。
8.如权利要求1所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述推杆通过剪切销钉连接在所述上滑套上，所述上滑套与所述外套之间形成有容纳腔，所述连接筒与所述外套之间形成有环形腔，所述容纳腔与所述环形腔相连通，在所述出液孔、所述径向通孔、所述基座的进液孔、所述环形腔和所述容纳腔相连通，且所述剪切销钉被剪断的状态下，所述推杆推抵所述伸缩球座径向向内移动至坐球位置。
9.如权利要求1所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述连接筒的内侧壁设有卡齿，所述定位杆的下端外侧连接有锁环卡齿，所述锁环卡齿与所述卡齿相配口 o
10.如权利要求1所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，所述裸眼水平井完井压裂一体化管柱包括三个所述压裂结构，每个所述压裂结构的缩径滑套的定位杆上设有四个所述卡槽，靠近所述水平井井口处的所述缩径滑套的滑动筒的上端卡设在所述定位杆四个卡槽中位于最下端的卡槽内，三个所述压裂结构中位于中间的所述压裂结构的缩径滑套的滑动筒的上端卡设在所述定位杆四个卡槽中位于最下端卡槽上方的卡槽内，靠近所述压差滑套处的所述缩径滑套的滑动筒的上端卡设在所述定位杆四个卡槽中位于最上端卡槽下方的卡槽内。
11.如权利要求1所述的裸眼水平井完井压裂一体化管柱，其特征在于，在所述尾管悬挂器与所述多个压裂结构之间还连接有封隔器，所述封隔器为遇水封隔器。
【文档编号】E21B43/26GK203420698SQ201320433253
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】张国文, 钱杰 申请人:中国石油天然气股份有限公司