用于连续油管分段压裂的组件的制作方法

本发明涉及采油装置技术领域，具体而言，涉及一种用于连续油管分段压裂的组件。

背景技术：

连续油管分段压裂工艺是近年来发展起来的先进的新型压裂工艺，特别适用于水平井段作业，具有准备时间短、作业成本低、快速有效等优势，具有广阔的市场前景。

目前连续油管分段压裂配套压裂四通直接进行加砂压裂，压裂作业进行时，压裂砂会冲击连续油管，进而损坏连续油管，缩短连续油管使用寿命，甚至因连续油管断裂造成施工危险性增大，不利于此项工艺技术的推广应用。

为解决以上技术问题，需研制适用于连续油管分段压裂用六通组合及使用方法，保证连续油管在使用过程中无伤害，且连续油管水力喷砂射孔管柱在上提下放过程中保持畅通无阻，提高施工成功率和工具使用可靠性。

通过专利查询，调研现有技术，目前专利有连续油管分层压裂保护装置一项，专利号ZL201010567121.6，该专利可以起到连续油管不受压裂砂的冲击。

该专利技术在操作上，压裂砂从主通道进入，遇保护管分流，少数砂液上行至转换法兰悬挂处遇阻下返，多数直接流向井筒内，在此压裂加砂过程中，虽然保护管起到了保护的作用，但是上端保护管悬挂处长期受砂液冲蚀，造成保护管螺纹扣难以拆卸；而连续油管水力喷砂射孔管柱中的卡瓦封隔器在上提过程中，卡瓦处于自由状态完全张开的状态，因为连续油管不对中，柔性大，封隔器不对中，紧贴井口内壁，极易在保护管下端遇阻，如果现场施工操作人员上提管柱不注意，会造成卡瓦硬碰保护管，破坏卡瓦或者保护管，严重影响后期多层压裂施工周期，不利于此项工作的开展。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种用于连续油管分段压裂的组件，以解决连续油管分层压裂保护装置难于拆卸的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于连续油管分段压裂的组件，包括：压裂头，压裂头上设置有主通道和与主通道连通的加砂通道，主通道的内壁上设置有第一定位台阶；转换法兰，转换法兰固定连接在压裂头的第一端；定位组件，定位组件通过转换法兰和第一定位台阶限定在主通道内；保护套，保护套通过定位组件吊设在主通道内。

进一步地，压裂头还设置有第二定位台阶，第二定位台阶位于主通道的靠近转换法兰的一端，定位组件包括压套，压套的靠近转换法兰的一端设置有与第二定位台阶相适配的外凸缘。

进一步地，定位组件还包括密封套，密封套的两端分别抵接在压套的第二端和第一定位台阶上，保护套连接在密封套上。

进一步地，密封套的外周设置有环形凹槽，环形凹槽与密封套同轴设置，环形凹槽内设置有密封圈。

进一步地，保护套包括阻挡段和滑砂段，阻挡段与密封套连接，阻挡段设置在主通道与加砂通道相交位置的靠近密封套的一端，滑砂段设置在主通道与加砂通道相交位置的远离密封套的一端。

进一步地，滑砂段包括导砂柱和设置在导砂柱的远离阻挡段的一端的多个定位块，多个定位块沿阻挡段的周向间隔布置以形成排沙间隙。

进一步地，阻挡段的外径大于导砂柱的外径，阻挡段和导砂柱之间设置有过渡斜面。

进一步地，定位块沿导砂柱的长度方向延伸，排沙间隙的横截面为U形。

进一步地，定位块的上端面为斜面，斜面向远离阻挡段的方向倾斜。

进一步地，用于连续油管分段压裂的组件还包括卡瓦，卡瓦可拆卸地连接在压裂头的第二端，卡瓦上设置有与主通道相适配且相对接的通道，定位块的外边缘与通道的内壁相贴合。

应用本发明的技术方案，本发明的用于连续油管分段压裂的组件包括压裂头、转换法兰、定位组件和保护套，压裂头上设置有主通道和与主通道连通的加砂通道，主通道的内壁上设置有第一定位台阶，转换法兰固定连接在压裂头的第一端，定位组件通过转换法兰和第一定位台阶限定在主通道内，保护套通过定位组件吊设在主通道内。背景技术中的保护管与转换法兰直接连接，压裂砂进入主通道后，会对保护管悬挂处冲蚀，造成保护管螺纹扣难以拆卸。本发明的保护套不与转换法兰直接连接，而是通过定位组件吊设在主通道内，拆卸时，只需要将转换法兰从压裂头的第一端拆掉，就可以将定位组件和保护套从主通道内取出，避免了由于保护套与转换法兰间螺纹扣被冲蚀难以拆卸的问题，方便了连续油管分层压裂保护装置的拆卸。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的用于连续油管分段压裂的组件的整体剖面图；

图2示意性示出了本发明的保护套与密封套连接后的结构图；以及

图3示意性示出了本发明的保护套的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、转换法兰；20、压裂头；21、主通道；22、加砂通道；23、第一定位台阶；24、第二定位台阶；30、定位组件；31、压套；32、密封套；321、环形凹槽；40、保护套；42、阻挡段；421、过渡斜面；43、滑砂段；431、导砂柱；432、定位块；433、排沙间隙；50、卡瓦。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1至图3所示，根据本发明的一个实施例，提供了一种用于连续油管分段压裂的组件。

正如背景技术所说的，连续油管分段压裂工艺是近年来发展起来的先进的新型压裂工艺，特别适用于水平井段作业，具有准备时间短、作业成本低、快速有效等优势，具有广阔的市场前景。压裂作业进行时，压裂砂会冲击连续油管，进而损坏连续油管，缩短连续油管使用寿命，甚至因连续油管断裂造成施工危险性增大。

通过专利查询，调研现有技术，目前专利有连续油管分层压裂保护装置一项，专利号ZL201010567121.6，该专利可以起到连续油管不受压裂砂的冲击。

该专利技术在操作上，压裂砂从主通道进入，遇保护管分流，少数砂液上行至转换法兰悬挂处遇阻下返，多数直接流向井筒内，在此压裂加砂过程中，虽然保护管起到了保护的作用，但是上端保护管悬挂处长期受砂液冲蚀，造成保护管螺纹扣难以拆卸；而连续油管水力喷砂射孔管柱中的卡瓦封隔器在上提过程中，卡瓦处于自由状态完全张开的情况下，因为连续油管不对中，柔性大，封隔器不对中，紧贴井口内壁，极易在保护管下端遇阻，如果现场施工操作人员上提管柱不注意，会造成卡瓦硬碰保护管，破坏卡瓦或者保护管，严重影响后期多层压裂施工周期，不利于此项工作的开展。

为了解决上述问题，本发明的用于连续油管分段压裂的组件包括：压裂头20、转换法兰10、定位组件30和保护套40，压裂头20上设置有主通道21和与主通道21连通的加砂通道22，主通道21的内壁上设置有第一定位台阶23，转换法兰10固定连接在压裂头20的第一端，定位组件30通过转换法兰10和第一定位台阶23限定在主通道21内，保护套40通过定位组件30吊设在主通道21内。背景技术中的保护管与转换法兰10直接连接，压裂砂进入主通道21后，会对保护管悬挂处冲蚀，造成保护管螺纹扣难以拆卸。

本发明的保护套40不与转换法兰10直接连接，而是通过定位组件30吊设在主通道21内，拆卸时，只需要将转换法兰10从压裂头的第一端拆掉，就可以将定位组件30和保护套40从主通道21内取出，避免了由于保护套40与转换法兰10间螺纹扣被冲蚀难以拆卸的问题， 方便了连续油管分层压裂保护装置的拆卸。本发明的压裂头20还设置有第二定位台阶24，第二定位台阶24位于主通道21的靠近转换法兰10的一端，定位组件30包括压套31，压套31的靠近转换法兰10的一端设置有与第二定位台阶24相适配的外凸缘。安装时，压套31靠近转换法兰10一端的外凸缘与第二定位台阶24配合，压套31的另一端装入主通道21内部。

优选地，外凸缘的高度与第二定位台阶24的高度相等。当转换法兰10与压裂头20的上端连接时，转换法兰10的下表面压住外凸缘的上端，第二定位台阶24抵住外凸缘的下端，通过转换法兰10与第二定位台阶24的配合，限制压套31的移动。

为了实现更好的阻砂效果，本发明的定位组件30还包括密封套32，密封套32的两端分别抵接在压套31的下端和第一定位台阶23上，保护套40连接在密封套32上。工作时，压套31压住密封套32，第一定位台阶23抵住密封套32，通过压套31与第一定位台阶23的配合，使密封套32固定在主通道21内。

优选地，本发明的主通道21与加砂通道22设置为Y型，通过倾斜设置的加砂通道，一方面加大了加砂通道22到保护套40之间的距离，减小了压裂砂对保护套40的冲击，另一方面，Y型设计有利于加砂通道22流入的压裂砂向下运动，尽可能的减小了压裂砂的上行，进一步防止了压裂砂对上部结构的冲蚀。本发明的主通道21与加砂通道22适用于69MPa压裂井口，法兰为连接尺寸主通道21直径为Φ180mm，第一定位台阶23的内径为Φ170mm。

本发明的密封套32的外周设置有环形凹槽321，环形凹槽321与密封套32同轴设置，环形凹槽321内设置有密封圈。工作时，密封圈套设进环形凹槽321中，密封圈外围与主通道21抵接。优选地，为了达到更好的密封效果，又能合理利用密封套32空间，本发明的环形凹槽321设置为两个。通过密封圈与环形凹槽321的配合阻挡压裂砂。

本发明的保护套40包括阻挡段42和滑砂段43，阻挡段42与密封套32连接，阻挡段42设置在主通道21与加砂通道22相交位置的靠近密封套32的一端，滑砂段43设置在主通道21与加砂通道22相交位置的远离密封套32的一端。阻挡段42内部设置有内螺纹，密封套32远离压套31的一端设置有外螺纹，阻挡段42与密封套32通过螺纹连接在一起，使保护套40吊设在主通道21内部。

为了顺利分流压裂砂，本发明的滑砂段43包括导砂柱431和设置在导砂柱431的远离阻挡段42的一端的多个定位块432，多个定位块432沿阻挡段42的周向间隔布置以形成排沙间隙433。压裂砂通过加砂通道22进入主通道21，导砂柱431对压裂砂进行分流，使压裂砂向下运动，再通过定位块432间的排沙间隙433流走。

优选地，阻挡段42的外径大于导砂柱431的外径，阻挡段42和导砂柱431之间设置有过渡斜面421。当压裂砂通过加砂通道22进入主通道21后，经过保护套40的分流，会有一部分压裂砂上行，在阻挡段42与导砂柱431之间设置有过渡斜面421，在阻挡压裂砂的同时，可以减小压裂砂对保护套40的冲击。

本发明的定位块432沿导砂柱431的长度方向延伸，且排沙间隙433的横截面为U形，需要说明的是，本实施例中的横截面为沿垂直于保护套的轴线进行剖切的截面，通过U形横截面有效缓解了压裂砂对定位块432的冲击。

当压裂砂经过定位块432时，会对定位块432的上端面有一定的冲击，因此，本发明的定位块432的上端面设置为斜面，斜面向远离阻挡段42的方向倾斜。优选地，本发明的定位块432的上端斜面还可以是顶端向上的锥形结构，以此来减小压裂砂刚与定位块接触时的冲击。

用于连续油管分段压裂的组件还包括卡瓦50，卡瓦50可拆卸地连接在压裂头20的第二端，卡瓦50上设置有与主通道21相适配且相对接的通道，定位块432的外边缘与通道的内壁相贴合，通过各个方向上的定位块432与卡瓦50内的通道配合，实现了保护套40的对中，进一步的保证了拆装卡瓦50时的操作顺畅。

保护套40上端内螺纹M150×2，下端60°坡角设计，坡角处均匀分布R10mm圆弧20个，冲蚀部位渗碳化钨处理，厚度0.8mm，表面硬度HRC50-55；密封套下端外螺纹M150×2；压套采用工字设计，在保证强度的基础上，减少自重，方便取出，上端外径Φ190mm略大于仰角六通内径Φ180mm，该设计主要起到固定作用；整套用于连续油管分段压裂的组件满足压裂加砂过程中保护连续油管的作用，防止砂液上窜，确保上提连续油管水力喷砂射孔管柱封隔器顺利的通过。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明的用于连续油管分段压裂的组件包括压裂头、转换法兰、定位组件和保护套，压裂头上设置有主通道和与主通道连通的加砂通道，主通道的内壁上设置有第一定位台阶，转换法兰固定连接在压裂头的第一端，定位组件通过转换法兰和第一定位台阶限定在主通道内，保护套通过定位组件吊设在主通道内。背景技术中的保护管与转换法兰直接连接，压裂砂进入主通道后，会对保护管悬挂处冲蚀，造成保护管螺纹扣难以拆卸。本发明的保护套不与转换法兰直接连接，而是通过定位组件吊设在主通道内，拆卸时，只需要将转换法兰从压裂头的第一端拆掉，就可以将定位组件和保护套从主通道内取出，避免了由于保护套与转换法兰间螺纹扣被冲蚀难以拆卸的问题，方便了连续油管分层压裂保护装置的拆卸。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。