丢手装置及包含其的射孔管串的制作方法

1.本发明涉及油气井生产装置技术领域，具体涉及一种丢手装置及包含其的射孔管串。


背景技术：

2.对于单层段致密气井测试，常规压裂施工经常先下射孔枪进行射孔，然后起出射孔枪，再下入带有封隔器的压裂管柱进行封隔以及压裂施工。上述压裂方式需要下入多次管柱，生产效率低，并且作业费用比较高。
3.为了解决上述问题，可以采用能射孔压裂联作的射孔管串。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种丢手装置及包含其的射孔管串。该丢手装置设置在射孔压裂可以联作的射孔管串上，以在射孔完成且封隔器完成坐封后，将封隔器之下的射孔管串进行丢手操作，从而避免了多次下入管柱，生产效率高。
5.根据本发明的一方面，提出了一种丢手装置，包括：
6.筒状的上接头，
7.筒状的下接头，以及
8.设置在上接头和下接头之间的连接组件，连接组件构造为在第一状态下能固定连接上接头和下接头，而在第二状态下能解除上接头和下接头的固定连接。
9.在一个实施例中，连接组件包括：
10.能固定连接在上接头的下端的连接件，
11.限定件，限定件构造为在第一状态下限定连接件卡接在下接头的内壁上，而在第二状态下解除连接件与下接头的卡接。
12.在一个实施例中，所述连接件包括从上接头轴向向下延伸的弹片和突出式设置在所述弹片的外壁上的卡接齿，所述下接头包括外筒和设置在所述外筒的下端的下接头主体，所述下接头主体插接到所述外筒的内腔中以使得所述下接头主体的上端面与形成在所述外筒的内壁上的卡接台阶面形成能与所述卡接齿配合的卡接槽。
13.在一个实施例中，在周向上弹片为多个并间隔式设置，而卡接齿构造为匹配弹片的凸块，并且卡接齿的上端面与卡接槽构造为有助于脱离的斜面式连接。
14.在一个实施例中，在各弹片的外壁上轴向间隔式设置至少两个卡接齿，位于下端的卡接齿的高度相对于位于上端的卡接齿的高度增加，或/和位于下端的卡接齿的上端面的倾斜角度相对于位于上端的卡接齿的上端面的倾斜角度增加。
15.在一个实施例中，限定件构造为通过剪切销钉套接在下接头的内壁上的滑套，在第一状态下，限定件套接在上接头的内腔中并径向限定卡接齿以嵌入到卡接槽中，而在第二状态下，剪切销钉被剪断以使得限定件能相对于下接头下移进而解除对卡接齿的径向限
定。
16.在一个实施例中，限定件的内壁上构造有球座以用于与投入的球配合从而封堵限定件的内腔。
17.在一个实施例中，在所述卡接齿的上端的所述上接头与所述外筒之间设置第一密封圈，而在所述外筒与所述下接头主体之间设置第二密封圈，其中，所述第一密封圈的外壁面到所述上接头的内壁面的距离与所述第二密封圈的外壁面到所述下接头主体的内壁面的距离相等，
18.或/和，在所述限定件与所述下接头主体之间设置第三密封圈。
19.在一个实施例中，在上接头的内壁上设置有定位台阶面以用于抵接限定件的上端面，并且所述限定件的内壁面径向上不能凸出所述上接头的内壁面。
20.根据本发明的另一方面，提供一种射孔管串，包括：
21.封隔器，
22.设置在所述封隔器的下端的根据权利要求1到9中任一项所述的丢手装置，其中，所述丢手装置的球座可以辅助所述封隔器坐封，
23.设置在所述丢手装置下端的射孔装置。
24.与现有技术相比，本发明的优点在于，在使用过程中，将该丢手装置设置在射孔管串上，并位于封隔器的下端，以在完成射孔操作以及封隔器坐封后，通过丢手装置的上下接头的分离，从而完成封隔器之下的射孔装置等的下部射孔管串的丢手操作，进而避免了现有技术中的多次下入管柱的操作，生产效率高。
附图说明
25.下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：
26.图1显示了根据本发明的一个实施例的丢手装置的未丢手状态；
27.图2显示了根据本发明的一个实施例的丢手装置的丢手状态。
28.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
29.下面将结合附图对本发明做进一步说明。
30.图1显示了根据本发明的丢手装置。如图1所示，该丢手装置100包括筒状的上接头1、筒状的下接头2以及连接组件。其中，连接组件置在上接头1和下接头2之间，以用于实现上接头1和下接头2的可选择性连接。具体地，在第一状态下，上接头1和下接头2固定；在第二状态下，上接头1和下接头2能分离，以完成丢手操作。在完井生产过程中，将该丢手装置100设置在射孔管串上，并位于封隔器的下端。射孔管串在完成射孔操作以及封隔器坐封后，通过丢手装置100的上下接头的分离，从而完成丢手装置100部分的以及之下的下部射孔管串的丢手操作。
31.在一个实施例中，连接组件包括连接件3和限定件4。具体地，连接件3能固定在上接头1的下端。优选地，连接件3包括弹片31。在弹片31的外壁上突出式设置有卡接齿32。同时，在下接头2的内壁上设置有卡接槽21。该卡接槽21与卡接齿32能配合，以在卡接齿32嵌入到卡接槽21内后形成卡接，进而实现上接头1与下接头2的固定连接。限定件4设置在下接
头2的内筒中，并构造为能相对于下接头2滑动的滑套。在第一状态下，限定件4被固定在下接头2的内壁上，并轴向越过弹片31而延伸到上接头1的内腔中。限定件4的外周壁与连接件3抵接，从而将卡接齿32限定在卡接槽21中并避免弹片31径向回弹而引起的卡接齿32脱出卡接槽21，由此，保证卡接齿32与卡接槽21的稳定卡接。在第二状态下，限定件4在力的作用下轴向向下移动，以与连接件3轴向错开。此时，若下接头2受到轴向的外力，弹片31会在自身弹力作用下变形回弹以脱开与卡接槽21的卡接，从而断开上接头1和下接头2的固定连接。
32.优选的，限定件4通过剪切销钉5设置在下接头2上。在限定件4受到轴向的力时，该剪切销钉5能被剪断，从而断开限定件4与下接头2的固定连接。
33.优选地，在周向上，弹片31为多个并间隔式设置。例如，连接件3与上接头1可以为一体式结构，并在连接件3处铣出轴向延伸的槽，以形成多个周向间隔的弹片31。卡接齿32匹配式设置在弹片31上。进一步优选地，卡接齿32的上端面构造为斜面，并与卡接槽21斜面匹配式连接，用于方便脱离。
34.在弹片31的外壁上轴向间隔式设置至少两个卡接齿32。也就是说，在连接件3与下接头2之间可以设置多个卡接结构，用于保证卡接稳定性。由于下端的卡接齿32相对于上端的卡接齿32更靠近弹片31的自由端，而弹片31的自由端的可活动量就相对较大，卡接齿32与卡接槽21的配合可以更加深入点。则位于下端的卡接齿32的高度相对增加，以进一步增加卡接稳定性保证安全。另外，关于卡接齿32的上端面的倾斜角度，位于下端的卡接齿32的倾斜角度更大。需要说明的是，倾斜角度是指卡接齿32的上端面所在的面与轴向方向所形成的锐角。也就是说，位于上端的卡接齿32的倾斜面相对更加平缓，更容易与卡接槽21脱离。
35.限定件4的内壁上构造有球座41，用于与投入的球6配合从而封堵限定件4的内腔。通过这种设置避免了再另外设置用于封隔器坐封的球座，以使得在投入球6后，憋压以使得封隔器坐封，由此简化了射孔管串的结构。同时，在投入一次球6后，可以进行逐级打压便能实现封隔器的坐封和限定件4的下移，从而提高了操作效率。
36.在上接头1的内壁上设置有定位台阶面11，用于抵接限定件4的上端面。另外，限定件4的内壁面并不能径向向内凸出于上接头1的内壁面。也就是说，限定件4的上端面能隐于上接头1的定位台阶面11处。一方面，这种设置能为限定件4的安装定位，保证安装精度；另一方面，这种设置避免限定件4的上端面相对于上接头1的内壁径向向内突出而影响通径，尤其避免了替浆洗井等作业过程中固相颗粒在限定件4的上端面的沉积，并避免了流体对限定件4的上端面的冲蚀，确保后期投球6时，球6能够顺利入座，密封可靠。
37.在下接头2的内壁上设置承接面22，用于承接限定件4。具体地，剪切销钉5被剪断后，限定件4下落并最终坐落到承接面22上。
38.下接头2可以为分体式结构。具体地，包括外筒23和设置在外筒23的下端的下接头主体24。下接头主体24插接到23外筒的内腔中，且两者通过螺纹连接。同时，下接头主体24的上端面与在外筒23的内壁上的卡接台阶面25之间形成卡接槽21。这在结构安装方便。
39.在卡接齿32的上端的上接头1与外筒23之间设置第一密封圈71。在外筒23与3下接头主体24之间设置第二密封圈72。第一密封圈71的外壁面到上接头1的内壁面的距离与第二密封圈72的外壁面到下接头主体24的内壁面的距离相等。同时，在限定件4与下接头主体
24之间设置第三密封圈7。优选地，第三密封圈7设置在剪切销钉5的下端，避免在限定件4下移过程中，第三密封圈7被割破。上述设置保证了丢手前，上接头1与下接头2内外压作用面积一样，确保内外压力不会导致异常丢手，从而保证了施工安全。不论限定件4是否下移到承接面22处，通过设置第三密封圈7均可以保证限定件4内筒中的压力不由限定件4与下接头主体24之间的缝隙露出，从而使得剪切销钉5的剪断符合于实际的泵送压力液的压力差，也就是说能精准地控制剪切销钉5的剪断。剪切销钉5被剪断后，球6和限定件4在上下压差作用下向下移动，限定件4从初始位置移动到承接面22之前，上下接头截面受力面积没有变化。当球和限定件4移动到位后，在压差作用下，球6、限定件4和下接头2受到较大的下推力，实现上下接头的可靠丢手。
40.下面根据图1-2详细说明丢手装置以及射孔管串的工作过程。
41.首先，将丢手装置100设置在射孔管串的封隔器的下端，并将该射孔管串送入到地层中。此时，用于射孔的射孔装置设置在丢手装置100的下端。在初始状态下，限定件4被剪切销钉5设置在下接头2的内腔中，以用于径向限定连接件3，保证卡接齿32与卡接槽21的卡接安全。
42.在通过该射孔管串进行射孔完成后。向射孔管串的内腔中投入球6。该球6坐落在限定件4的球座41上，以封堵限定件4的内腔，如图1所示。
43.然后，可以向射孔管串内泵送压力液，则压力在球6处集聚，从而促动位于丢手装置100之上的封隔器进行坐封。
44.再然后，继续泵送压力液，随着压力进一步增加，剪切销钉5被剪断，限定件4下移并坐落到了承接面22上，如图2所示。此时，在自重作用下，或则继续泵送压力液的情况下，卡接齿32能从卡接槽21中脱出，以解除连接件3与下接头2的卡接关系，自然地，上接头1与下接头2之间的固定连接也被解除。至此，可以进行下接头2以及之下的射孔管串的丢手操作。
45.本技术中，方位用语“上”、“下”均以丢手装置100工作时的地层为参照。
46.以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。