防冲蚀免砂卡压裂滑套的制作方法

本发明涉及石油、天然气开采技术领域，是一种压裂工具，具体是一种适用于从直井、大斜度井或水平井中进行压裂开采油气等的防冲蚀免砂卡压裂滑套。

背景技术：

在石油开采中，对于异常高温高压低孔低渗油藏，其生产井以大斜度井、水平井等井型为主，在投产前必须进行分段压裂，其中在套管固井中一般为机械式分段压裂，该压裂方式能提高储层的导流能力、增加开采井的产量或注入井的注入量，但是，其同时也存在着如下的不足：

在压裂施工中，由压裂封隔器强制性分段施工，压裂完成一层段后，投球打滑套，进行下一层段的压裂施工，如果施工层段多，下入封隔器就多，上部封隔器反复扩张次数多，封隔器性能及密封效果就受到影响，极易造成压裂失败；同时，压裂完后关井放喷，因井口压力低，地层压力高，液流从地层到井口时会不可避免的带出部分压裂砂，使得上提管柱时易出现砂卡，造成大修事故，处理难度大，周期长，人员劳动强度大，安全性差。

同时，在压裂施工中，在加砂阶段会对套管产生不可避免的损坏，主要表现为以下两个方面：1、携砂液中的陶粒由于高速通过喷砂口，在惯性的作用下，造成对套管壁的冲击，这是套管壁的主要损坏方式；2、喷砂口周围产生的紊流、湍流，造成陶粒对套管壁的犁削，使套管内壁正对喷砂口周围发生微观上的剥落。

再者，在压裂完成后，通常采用反洗井的方法来清洗管柱及油套环空内的压裂砂，即通过环空自上而下注入反洗液进行清洗，但是，由于多段压裂后，各压裂段的喷砂口均已打开，反洗液会从位于上方的压裂段的喷砂口处进入油管，使得反洗液会因此而走捷径，使位于下方的压裂段内的压裂砂无法洗净，增加了砂卡的机率。

有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，来克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，以克服上述现有压裂工具存在的缺陷，降低压裂过程中对套管的损坏，避免上提管柱时出现砂卡，反洗彻底，压裂效率高。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，所述防冲蚀免砂卡压裂滑套能与油管相连并设于套管内，其包括：外壳体，其上端与上接头相连，其下端与关门外筒相连，所述关门外筒的周向上设有多个开孔，所述外壳体内能移动的设有活塞筒；喷砂主体，其上端卡设于所述外壳体与所述活塞筒之间，其下端与下接头相连，所述喷砂主体内嵌设有喷嘴，所述喷嘴沿其圆周方向设有多个喇叭口状的喷孔，所述喷孔能与所述开孔对应连通，所述喷砂主体的内侧设有密封所述喷孔的滑套，所述滑套与所述下接头能拆卸的相连。

在优选的实施方式中，所述活塞筒的上端沿其圆周方向设有多个激光割缝，所述活塞筒的外壁凸设外凸台，所述外凸台位于所述激光割缝的下端，所述活塞筒的外凸台、所述外壳体的内壁和所述上接头之间围设形成压力腔，所述压力腔能通过多个所述激光割缝与所述油管相连通。

在优选的实施方式中，所述外壳体的内壁自上而下设有第一内凸台和第二内凸台，所述第一内凸台、所述第二内凸台和所述活塞筒的外壁之间围设形成容纳腔，所述容纳腔内压设有弹簧。

在优选的实施方式中，所述喷砂主体的外壁设有凹槽，所述外壳体上间隔穿设第二剪钉和第三剪钉，所述第二剪钉和所述第三剪钉穿出所述外壳体的内壁的端部分别卡设于所述凹槽内的上端和下端。

在优选的实施方式中，在上提所述外壳体使所述第二剪钉剪断、所述第三剪钉位于所述凹槽内的上端的状态下，所述开孔与所述喷孔相分离，所述关门外筒密封所述喷孔；在上提所述外壳体使所述第二剪钉和所述第三剪钉均剪断的状态下，所述喷砂主体与所述外壳体和所述活塞筒相分离。

在优选的实施方式中，所述滑套的内径小于所述活塞筒的内径，所述滑套与所述下接头通过第四剪钉相连，在向所述滑套上投球憋压使所述第四剪钉剪断的状态下，所述滑套与所述喷孔分离，所述油管通过所述喷孔与所述油管和所述套管之间的环空相连通。

在优选的实施方式中，所述喷砂主体的内壁凹设有内凹斜坡，所述喷嘴呈圆台状，所述喷嘴的上端抵接于所述内凹斜坡，所述喷嘴的下端抵接于所述下接头，所述内凹斜坡沿其圆周方向设有多个喇叭口状的通孔，所述通孔与所述喷孔对应连通。

在优选的实施方式中，所述喷孔为三个，三个所述喷孔沿所述喷嘴的圆周方向均匀设置。

在优选的实施方式中，所述喷孔的轴向中心线与所述喷砂主体的轴向中心线之间具有一夹角。

在优选的实施方式中，所述喷孔沿其轴向的截面形状为双曲线形，所述喷孔的内径为17mm～20mm。

本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套的特点及优点是：

1、本发明与油管串联后设于套管内，通过在外壳体下端连接关门外筒，关门外筒上开设与喷嘴的喷孔和喷砂主体的通孔相对应的开孔，使压裂加砂过程中，携砂液能从油管依次经喷嘴的喷孔、喷砂主体的通孔和关门外筒的开孔后进入油管和套管的环空，进而实现压裂和加砂，同时，在反洗过程中，通过上提管柱，使关门外筒上行以密封喷嘴的喷孔和喷砂主体的通孔，保证反洗液能彻底清洗油管和套管环空内及其他各管柱内的压裂砂，避免反洗液从各喷孔串行而造成无法洗净，有效避免了管柱的砂卡，保证管柱上下行的顺畅，安全环保，施工风险低。

2、本发明通过在喷砂主体内设置圆台状喷嘴，沿喷嘴的圆周方向均匀设置多个喇叭口状的喷孔，特别的，使喷孔沿其轴向的截面形状呈双曲线形，并使喷孔的轴向中心线与喷砂主体的轴向中心线之间具有一夹角，以提高开采井中进行压裂加砂的效率，同时高速经过该喷孔的携砂液能减小对套管的冲击，避免喷孔周围产生紊流或湍流，降低对套管壁的犁削，减少套管的损坏，延长套管使用寿命，而且在施工过程中，能随着压裂砂对喷嘴的喷孔的研磨，使喷嘴处的截流压差变小，自动降低施工压力。

3、本发明通过使喷砂主体的上端卡设于外壳体与活塞筒之间，使压裂过程中，活塞筒下行，将喷砂主体紧密卡设于外壳体与活塞筒之间，同时通过外壳体和活塞筒的上行，剪断第二剪钉和第三剪钉，实现喷砂主体和下接头的丢手，便于操作，施工风险低。

4、本发明能与封隔器配套使用，结构合理，压裂效果好，通过外壳体的外壁上设置的凹槽，便于丢手后的打捞，通过活塞筒上端激光割缝的设计，可防止压裂砂从激光割缝处进入防冲蚀免砂卡压裂滑套的各零部件的内部而阻碍零部件的运动，通过使滑套采用高强度合金结构钢、喷嘴采用硬质合金材料，使滑套和喷嘴均有较高的结构强度，能适用于井下的复杂的高温高压环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套的半剖的结构示意图；

图2-1为本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套的下井状态的结构示意图；

图2-2为本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套的投球状态的结构示意图；

图2-3为本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套的压裂状态的结构示意图；

图2-4为本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套在未关闭喷孔时进行返排及反洗的结构示意图；

图2-5为本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套在关闭喷孔时进行返排及反洗的结构示意图；

图2-6为本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套的丢手状态的结构示意图；

图3-1为本发明的喷嘴的主视结构示意图；

图3-2为本发明的喷嘴的左视结构示意图；

图4为本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套的应用示意图。

附图标号说明：

1上接头，2外壳体，3第一内凸台，4第二内凸台，5活塞筒，6激光割缝，7外凸台，8压力腔，9容纳腔，10弹簧，11第一剪钉，12喷砂主体，13锚爪，14凹槽，15第二剪钉，16第三剪钉，17内凹斜坡，18通孔，19关门外筒，20开孔，21喷嘴，22喷孔，23滑套，24下接头，25第四剪钉，26密封圈，27套管，28油管，29安全接头，30防砂水力锚，31第一封隔器，32第二封隔器，33第三封隔器，34第四封隔器，35下直喷，36钢球，37定位孔，A1第一级防冲蚀免砂卡压裂滑套，A2第二级防冲蚀免砂卡压裂滑套，A3第三级防冲蚀免砂卡压裂滑套，D1内径，D2内径。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下等方向均是以本发明所示的图1中的上、下等方向为准，在此一并说明。

如图1至图2-6所示，本发明提供一种防冲蚀免砂卡压裂滑套，所述防冲蚀免砂卡压裂滑套能与油管28相连并设于套管27内，所述防冲蚀免砂卡压裂滑套包括：外壳体2，其上端与上接头1相连，其下端与关门外筒19相连，所述关门外筒19的周向上设有多个开孔20，所述外壳体2内能移动的设有活塞筒5；喷砂主体12，其上端卡设于所述外壳体2与所述活塞筒5之间，其下端与下接头24相连，所述喷砂主体12内嵌设有喷嘴21，所述喷嘴21沿其圆周方向设有多个喇叭口状的喷孔22，所述喷孔22能与所述开孔20对应连通，所述喷砂主体12的内侧设有密封所述喷孔22的滑套23，所述滑套23与所述下接头24能拆卸的相连。

具体的，如图1所示，外壳体2大体呈圆筒状，外壳体2的上端的内壁和下端的外壁分别设有连接螺纹，上接头1的下端外壁设有连接螺纹，关门外筒19的上端的内壁设有连接螺纹，使外壳体2与上接头1之间和外壳体2与关门外筒19之间均通过螺纹连接，还可在外壳体2与上接头1的螺纹连接处和外壳体2与关门外筒19的螺纹连接处设置紧固螺钉，以实现更稳固的连接，同时上接头1的上端的内壁设有连接螺纹，以利于其与油管28相连；关门外筒19大体呈圆筒状，其上的多个开孔20沿其圆周方向均匀分布；喷砂主体12大体呈圆筒状，其上端设有锚爪13，锚爪13的上端具有一向外凸出的凸起，以卡设在外壳体2内壁上设置的卡槽内，以使锚爪13卡设于外壳体2与活塞筒5之间并由活塞筒5将其紧密压设于外壳体2上，实现喷砂主体12与外壳体2的连接，其中锚爪13可为沿圆周方向间隔设置的多个长条状卡爪，喷砂主体12的外壁凸设一台阶，喷砂主体12的该台阶抵接于外壳体2的下端并使喷砂主体12的台阶下方的外壁贴靠于关门外筒19的内壁，喷嘴21由硬质合金材料制成，喷嘴21上的喇叭口状的喷孔22能使流过其的携砂液产生截流压差，滑套23可由高强度合金结构钢制成，以满足高压、高硫化氢等恶劣的工作环境，滑套23紧贴于所述喷砂主体12的内壁、所述喷嘴21的内壁和所述下接头24的内壁，以密封所述喷嘴21的喷孔22。

进一步的，如图1所示，所述活塞筒5的上端沿其圆周方向设有多个激光割缝6，所述活塞筒5的外壁凸设外凸台7，所述外凸台7位于所述激光割缝6的下端，所述活塞筒5的外凸台7、所述外壳体2的内壁和所述上接头1之间围设形成压力腔8，所述压力腔8能通过多个所述激光割缝6与所述油管28相连通，具体的，激光割缝6是通过激光技术在活塞筒5的圆周方向上形成的多条细长的缝隙，其宽度为0.16mm～0.18mm，其能允许压力液进入或流出压力腔8以使活塞筒5运动，且能阻止压裂砂进入，避免压裂砂磨损各部件，影响各部件的正常工作，同时，外凸台7为圆环形凸台，外凸台7位于上接头1的下方，活塞筒5与外壳体2之间设有第一剪钉11，第一剪钉11位于所述外凸台7的下方，在压裂时，压力液经激光割缝6进入压力腔8内后，压力液作用于活塞筒5以剪断第一剪钉11并驱动活塞筒5下行，使活塞筒5的下部紧密压紧位于喷砂主体12的锚爪13，在返排或反洗时，液体自下而上流动以驱动活塞筒5上行，以使压力腔8内的液体从激光割缝6流入油管28内。

进一步的，如图1所示，所述外壳体2的内壁自上而下设有第一内凸台3和第二内凸台4，所述第一内凸台3、所述第二内凸台4和所述活塞筒5的外壁之间围设形成容纳腔9，所述容纳腔9内压设有弹簧10，具体的，第一内凸台3和第二内凸台4均为圆环形凸台，第一内凸台3水平向内延伸后竖直向下延伸再水平向内延伸形成第二内凸台4，使容纳腔9的轴向截面呈倒L形，较佳的，第一内凸台3位于活塞筒5的外凸台7的下方，容纳腔9由外凸台7的下表面、第一内凸台3的上表面、第二内凸台4的上表面和活塞筒5的外壁围设而成，弹簧10的一端抵接于外凸台7的下表面，弹簧10的另一端抵接于第二内凸台4的上表面，外壳体2上对应容纳腔9的下端处设有一连通孔，容纳腔9通过连通孔与油套环空连通，以利于活塞筒5的上下移动，在初始状态时(即注入压裂砂之前，也即弹簧10处于图1所示的装配状态)，弹簧10在容纳腔9内呈压缩状态，通过第一剪钉11的约束作用而将活塞筒5固设于外壳体2无法运动，且第一内凸台3的上表面与外凸台7的下表面具有一间距、且上接头1的下表面与外凸台7的上表面也具有一间距。

进一步的，如图1至图2-6所示，所述喷砂主体12的外壁设有凹槽14，所述外壳体2上间隔穿设第二剪钉15和第三剪钉16，所述第二剪钉15和所述第三剪钉16穿出所述外壳体2的内壁的端部分别卡设于所述凹槽14内的上端和下端，具体的，凹槽14呈长方体形，凹槽14位于所述喷砂主体12的锚爪13的下方，第二剪钉15和第三剪钉16分别穿透外壳体2并凸出于外壳体2的内壁以卡设于凹槽14内，第二剪钉15和第三剪钉16之间的距离等于凹槽14的长度，第三剪钉16的剪切力大于或等于第二剪钉15的剪切力。

更进一步的，如图2-5所示，在上提所述外壳体2使所述第二剪钉15剪断、所述第三剪钉16位于所述凹槽14内的上端的状态下，所述开孔20与所述喷孔22相分离，所述关门外筒19密封所述喷孔22，即，在上提管柱时，第二剪钉15先剪断，第三剪钉16在凹槽14内上行，直至卡至凹槽14的上端，此时，喷砂主体12的锚爪13仍夹设于活塞筒5与外壳体2之间，关门外筒19能封闭喷孔22和通孔18；如图2-6所示，在上提所述外壳体2使所述第二剪钉15和所述第三剪钉16均剪断的状态下，所述喷砂主体12与所述外壳体2和所述活塞筒5相分离，即，待上提管柱的拉力继续增大，第三剪钉16接着也剪断，喷砂主体12的锚爪13脱离活塞筒5与外壳体2的夹设，实现丢手。

进一步的，如图1至图2-3所示，所述滑套23的内径D2小于所述活塞筒5的内径D1，所述滑套23与所述下接头24通过第四剪钉25相连，在向所述滑套23上投球憋压使所述第四剪钉25剪断的状态下，所述滑套23与所述喷孔22分离，所述油管28通过所述喷孔22与所述油管28和所述套管27之间的环空相连通，具体的，滑套23大体呈圆筒形，滑套23的内径D2小于钢球36的外径，所述钢球36的外径小于所述活塞筒5的内径D1，使投入管柱内的钢球36下行直至座封在滑套23的上端，向油管28内注入液体进行憋压，直至第四剪钉25剪断，滑套23和钢球36下行，实现喷嘴21的喷孔22与油管28的连通(如图2-3所示)。

进一步的，如图1所示，所述喷砂主体12的内壁凹设有内凹斜坡17，所述喷嘴21呈圆台状，所述喷嘴21的上端抵接于所述内凹斜坡17，所述喷嘴21的下端抵接于所述下接头24，所述内凹斜坡17沿其圆周方向设有多个喇叭口状的通孔18，所述通孔18与所述喷孔22对应连通，以将喷嘴21稳固的卡设于喷砂主体12与下接头24之间，同时使喷嘴21的内壁、下接头24的内壁和喷砂主体12与滑套23贴合的内壁共面，保证滑套23平稳且密封的贴合于喷嘴21的内壁、下接头24的内壁和喷砂主体12的内壁上，如图3-1和图3-2所示，喷嘴21的下端沿其圆周方向设有多个定位孔37，以保证喷嘴21准确定位安装。

较佳的，如图3-1和图3-2所示，所述喷孔22为三个，三个所述喷孔22沿所述喷嘴21的圆周方向均匀设置，同时开孔20和通孔18也均为三个，并在圆周方向上分别与喷孔22相对应，当然，喷孔22、开孔20和通孔18也可以设置为其他合适的数量，只要保证三者数量相等，且能顺利进行压裂即可，在此不作限制，优选的，定位孔37也为三个，三个定位孔37与三个喷孔22在圆周方向上交错设置。

在一实施例中，所述喷孔22的轴向中心线与所述喷砂主体12的轴向中心线之间具有一夹角，以缓解高速的携砂液对套管27的冲击，避免高速的携砂液在惯性作用下垂直向套管27进行冲击，减少对套管27的损坏和犁削，延长套管27使用寿命，较佳的，该夹角为60度(也即，使喷孔22的轴向中心线垂直于喷砂主体12的轴向中心线的基础上，使喷孔22向上翻30度)，既保证了携砂液的压裂效果，也避免了对套管27的冲击。较佳的，所述喷孔22沿其轴向的截面形状为双曲线形，有利于携砂液经喷孔22后产生截流压差，携砂液的冲击力变小、流速变缓，减少携砂液对套管27的冲击，保护套管27，所述喷孔22的内径为17mm～20mm，即喇叭口形的喷孔22的内径在该范围内。

在一实施例中，所述上接头1与所述外壳体2之间、所述外壳体2与所述活塞筒5的外凸台7之间、所述活塞筒5与所述喷砂主体12之间、所述滑套23与所述喷砂主体12之间、所述滑套23与所述下接头24之间和所述下接头24与所述喷砂主体12之间分别设有密封圈26，以实现两两部件之间的密封，其中每两个相接的部件之间可以设置一个密封圈26，也可以设置两个密封圈26，在此不作限制。

以下对本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套的工作原理进行说明：

首先，通过其上接头1或下接头24与油管28等管柱相连，并置于套管27内，在压裂开始前(也即初始状态)，如图2-1所示，滑套23通过第四剪钉25固设于喷砂主体12内并封闭喷嘴21的喷孔22，活塞筒5通过第一剪钉11和弹簧10的自身弹力固设于外壳体2内，然后，向油管28内投入钢球36，钢球36落下座封在滑套23的上端，如图2-2所示，向油管28内注入压力液体，液体的压力作用在钢球36使第四剪钉25剪断，钢球36和滑套23一起丢下，如图2-3所示，接着，开始压裂施工，向油管28内注入压裂液，压裂液顺着油管28进入外壳体2和活塞筒5的内腔，并依次沿喷嘴21上的喷孔22、喷砂主体12上的通孔18和关门外筒19上的开孔20进入油管28和套管27的环空，再进入油气层进行压裂，与此同时，一小部分压力液体也会顺着激光割缝6进入压力腔8并作用于活塞筒5的外凸台7，以剪断第一剪钉11并推动活塞筒5下行，容纳腔9内的弹簧10继续被压缩，活塞筒5的外凸台7的下表面抵接于外壳体2的第一内凸台3上，活塞筒5的下行使喷砂主体12的锚爪13更紧密的搭设于外壳体2的内壁，直至本段压裂施工完成(本段压裂施工完成，油管28内仍有压力，活塞筒5仍然处于图2-3所示位置)；

如图2-4所示，在本井全部压裂完成后，进行反排(即排出压裂液)或反洗井，其可以使压裂液或反洗液由油管28和套管27之间的环空依次经开孔20、通孔18和喷孔22后进入油管28，返回地面，或者，直接通过油管28和套管27之间的环空返回地面，此时，活塞筒5会在弹簧10的弹力和压裂液或反洗液的驱动力的作用下上行，并将压力腔8内的液体经激光割缝6排出，直至活塞筒5的上端抵接于上接头1的下端(此时的弹簧10仍呈压缩状态，因此，弹簧10的弹力会使活塞筒5紧抵于上接头1的下端)，使压力腔8内的液体排光为止，与此同时，活塞筒5仍压设于喷砂主体12上；

如图2-5所示，在需要提出管柱、且管柱内存在较多压裂砂时，或者，对于油管28和套管27之间的环空内存在较多压裂砂而造成反排或反洗不畅时，可以在上提油管28后再进行反洗：上提油管28，使外壳体2在上提拉力的作用下，剪断第二剪钉15后上行，第三剪钉16则在凹槽14内上行，直至第三剪钉16卡设于喷砂主体12的凹槽14的上端，喷砂主体12的锚爪13仍位于外壳体2与活塞筒5之间，此时，关门外筒19恰好封闭所述通孔18，反洗液可沿油管28与套管27之间的环空向上返回地面，实现彻底清洗，避免反洗液从喷孔22进入油管28内走捷径而造成清洗不彻底或无法清洗；

反排或反洗井结束后提出管柱时，如遇卡仍无法完成管柱提出，可进行部分丢手：如图2-6所示，继续上提油管28，使外壳体2上行并剪断第三剪钉16，实现喷砂主体12与外壳体2的分离，使喷砂主体12与喷嘴21和下接头24一起丢下，此时活塞筒5也会在弹簧10的弹力作用下抵顶于上接头1的下端。

本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套采用先进、实用的设计理念，能同时具有对油气层进行喷砂压裂、降低套管损伤、通过关闭喷孔实现彻底清洗、丢手便于提出管柱等优点，其可用于开采油藏、气藏、可溶性物质或可溶化物质或矿物泥浆，其是一种结构合理、适应恶劣环境、安全环保、销售价格低、压裂效果好、压裂效率高、能在井下油气层中开采石油和天然气的压裂工具，因其上喇叭口形的喷孔22具有微截流的作用，可将其命名为微截流第一代防冲蚀免砂卡压裂滑套(即WJL-01型防冲蚀免砂卡压裂滑套)，其在使用时可在油管28上串联多个防冲蚀免砂卡压裂滑套，例如可上下联接1～5个本发明的防冲蚀免砂卡压裂滑套，且每一级的防冲蚀免砂卡压裂滑套可与封隔器、水力锚、安全接头等工具配套使用，具有压裂效率高、压裂效果好、施工方便、自动降低施工压力(即压裂加砂过程中，喷嘴21被磨大，截流压差变下，使得压力降低)等特点，为更好的说明本发明在井下的使用，如下以一具体实施例对其进行说明(其中，封隔器可为现有技术中已知的K341、K344、Y341、Y344等封隔器，且K代表扩张式、Y代表压缩式、第一个数字3代表无支撑、第二个数字4代表液力座封、第三个数字代表解封方式)：

如图4示出的是四个压裂封隔器和三个本发明的防冲蚀免砂卡压裂滑套同时与油管28相连组成的分段压裂管柱的结构图，油管28下端依次连接安全接头29和防砂水力锚30，在防砂水力锚30的下端通过油管28依次连接第四压裂段、第三压裂段、第二压裂段和第一压裂段，其中，第一压裂段包括下直喷35、螺纹连接于下直喷35上端的第一封隔器31，第二压裂段包括螺纹连接在第一封隔器31上端的第一级防冲蚀免砂卡压裂滑套A1、螺纹连接在第一级防冲蚀免砂卡压裂滑套A1上的油管28和连接在该油管28上的第二封隔器32，第三压裂段包括螺纹连接在第二封隔器32上端的第二级防冲蚀免砂卡压裂滑套A2、螺纹连接在第二级防冲蚀免砂卡压裂滑套A2上的油管28和连接在该油管28上的第三封隔器33，第四压裂段包括螺纹连接在第三封隔器33上端的第三级防冲蚀免砂卡压裂滑套A3、螺纹连接在第三级防冲蚀免砂卡压裂滑套A3上的油管28和连接在该油管28上的第四封隔器34，其中，第二级防冲蚀免砂卡压裂滑套A2内的滑套23的内径大于第一级防冲蚀免砂卡压裂滑套A1内的滑套23的内径、且小于第三级防冲蚀免砂卡压裂滑套A3内的滑套23的内径，以实现自下而上的不同压裂段的先后压裂；因本发明的防冲蚀免砂卡压裂滑套具有喷砂和安全连接的作用，所以在每个压裂段内(也即两两相邻的封隔器之间)不再设置安全接头，而仅在最上方的第四压裂段的上方设置一个安全接头29，当然，根据实际生产和工艺要求，也可以在两两相邻的封隔器之间设置安全接头；

在施工中，待压裂管柱下到位后，直接进行第一压裂段的压裂施工，待第一压裂段施工完成后，投入第一钢球打掉第一级防冲蚀免砂卡压裂滑套A1内的滑套23，第一钢球和第一级防冲蚀免砂卡压裂滑套A1内的滑套23下行座封于下直喷35的喷口，以保障第二压裂段的压裂施工；然后，进行第二压裂段的压裂施工，待第二压裂段施工完成后，投入第二钢球打掉第二级防冲蚀免砂卡压裂滑套A2内的滑套23，第二钢球和第二级防冲蚀免砂卡压裂滑套A2内的滑套23下行座封于第二封隔器32下端的油管28上，以保证第三压裂段的压裂施工；接着，进行第三压裂段的压裂施工，待第三压裂段施工完成后，投入第三钢球打掉第三级防冲蚀免砂卡压裂滑套A3内的滑套23，第三钢球和第三级防冲蚀免砂卡压裂滑套A3内的滑套23下行座封于第三封隔器33下端的油管28上，以保证第四压裂段的压裂施工；再接着，进行第四压裂段的压裂施工，待压裂施工完成后，各封隔器均处于解封状态(其中封隔器的结构为现有结构，在管柱内有压裂液时实现密封，在完成压裂后实现泄压解封)，进行返排，返排完成后，通过反洗井清洗油套环空和油管内的压裂砂，并提出管柱，如遇到砂卡，可提高管柱上提的吨位，使卡点上面的各级防冲蚀免砂卡压裂滑套的喷孔22关闭，再次进行反洗井，以清洗掉卡点的压裂砂，有助于管柱从井内起出，如遇到砂埋或管柱仍然无法起出，可以继续提高管柱上提的吨位，直至管柱从卡点上部最近的防冲蚀免砂卡压裂滑套处脱开，上面的管柱即可顺利起出，然后再通过下入专用打捞工具打捞下面的管柱即可。

本发明防冲蚀免砂卡压裂滑套的特点及优点是：

1、本发明与油管28串联后设于套管27内，通过在外壳体2下端连接关门外筒19，关门外筒19上开设与喷嘴21的喷孔22和喷砂主体12的通孔18相对应的开孔20，使压裂加砂过程中，携砂液能从油管28依次经喷嘴21的喷孔22、喷砂主体12的通孔18和关门外筒19的开孔20后进入油管28和套管27的环空，进而实现压裂和加砂，同时，在反洗过程中，通过上提管柱，使关门外筒19上行以密封喷嘴21的喷孔22和喷砂主体12的通孔18，保证反洗液能彻底清洗油管28和套管27环空内及其他各管柱内的压裂砂，避免反洗液从各喷孔22串行而造成无法洗净，有效避免了管柱的砂卡，保证管柱上下行的顺畅，安全环保，施工风险低。

2、本发明通过在喷砂主体12内设置圆台状喷嘴21，沿喷嘴21的圆周方向均匀设置多个喇叭口状的喷孔22，特别的，使喷孔22沿其轴向的截面形状呈双曲线形，并使喷孔22的轴向中心线与喷砂主体12的轴向中心线之间具有一夹角，以提高开采井中进行压裂加砂的效率，同时高速经过该喷孔22的携砂液能减小对套管27的冲击，避免喷孔22周围产生紊流或湍流，降低对套管壁的犁削，减少套管27的损坏，延长套管27使用寿命，而且在施工过程中，能随着压裂砂对喷嘴21的喷孔22的研磨，使喷嘴21处的截流压差变小，自动降低施工压力。

3、本发明通过使喷砂主体12的上端卡设于外壳体2与活塞筒5之间，使压裂过程中，活塞筒5下行，将喷砂主体12紧密卡设于外壳体2与活塞筒5之间，同时通过外壳体2和活塞筒5的上行，剪断第二剪钉15和第三剪钉16，实现喷砂主体12和下接头24的丢手，便于操作，施工风险低。

4、本发明能与封隔器配套使用，结构合理，压裂效果好，通过外壳体2的外壁上设置的凹槽14，便于丢手后的打捞，通过活塞筒5上端激光割缝6的设计，可防止压裂砂从激光割缝6处进入防冲蚀免砂卡压裂滑套的各零部件的内部而阻碍零部件的运动，通过使滑套23采用高强度合金结构钢、喷嘴21采用硬质合金材料，使滑套23和喷嘴21均有较高的结构强度，能适用于井下的复杂的高温高压环境。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例表述如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。