一种便于调节压裂孔的压裂滑套组件的制作方法

1.本发明属于压裂设备技术领域，尤其是涉及一种便于调节压裂孔的压裂滑套组件。


背景技术：

2.当前在页岩气的开采中，分段压裂技术得到了越来越广泛的应用。在实际应用时，需要通过水平井分段压裂技术对长达数十至上百米的水平井段进行逐级压裂。
3.在现有技术中，一般采用再采用投球法逐级压裂。具体地，每隔一端距离的两个套管之间设置一组滑筒和筒体，筒体上具有压裂孔，滑筒和筒体之间通过受力截断件连接。上述滑筒、筒体和受力截断件组成整套压裂滑套组件。
4.这样的结构存在以下问题：第一，筒体上的压裂孔的数量和直径是固定的，不能根据地质勘探的实际情况进行调节，压裂孔的数量越多，流沙越分散，压裂的范围大，但是压裂的深度越浅，压裂孔的直径越小，流沙的压强越大，压裂深度更好，(有些地质条件需要压裂深度较深，有些地质条件需要压裂的角度范围较大)；第二，筒体的材质为普通的钢制材料，经过一段时间的压裂作业后，流沙会磨损压裂孔，导致压裂孔的直径增大，无法达到最佳的压裂效果。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明旨在提出一种便于调节压裂孔的压裂滑套组件，以期解决上述部分技术问题中的至少之一。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种便于调节压裂孔的压裂滑套组件，包括：
8.筒体，所述筒体内具有流沙通道，所述筒体侧壁上开有与流沙通道连通的安装孔，所述压裂孔内设有盲板或调节板，所述盲板或调节板与筒体可拆卸连接，所述调节板内上开有与流沙通道连通的压裂孔，所述调节板的型号有多种，不同型号调节板的压裂孔直径不同；
9.滑筒，所述滑筒安装于筒体内侧，所述滑筒封堵压裂孔；
10.卡套，所述卡套用于卡紧滑筒相，并驱动滑筒移动。
11.进一步的，所述调节板均为42铬钼合金钢材质的结构件，硬度大于55hrc。
12.进一步的，所述滑筒内侧开有环形卡紧凹槽；
13.所述卡套侧壁上设有与卡紧凹槽相匹配的环形卡紧凸台，所述卡套侧壁上开有与环形卡紧凸台相对应的条形孔，所述条形孔沿卡套方向设置；
14.密封球，所述密封球用于密封卡套的端口。
15.进一步的，所述环形卡紧凹槽的数量为三个，三个所述环形卡紧凹槽分别为依次设置的卡紧凹槽一、卡紧凹槽二、卡紧凹槽三；
16.所述卡套侧壁上依次设有与卡紧凹槽一、卡紧凹槽二、卡紧凹槽三相匹配的卡紧
凸台一、卡紧凸台二、卡紧凸台三。
17.进一步的，所述卡紧凹槽一临近卡紧凹槽二的一端的内侧边沿采用倒角结构；
18.所述卡紧凹槽三远离卡紧凹槽二的一端的内侧边沿采用倒角结构。
19.进一步的，所述滑筒包括依次连接的第一滑套、第二滑套，所述第一滑套内侧开有内螺纹，所述第二滑套临近第一滑套的一端固设有连接部，所述连接外侧开有第一滑套的内螺纹相匹配的外螺纹，所述第二滑套与第一滑套螺纹连接，所述第一滑套与第二滑套之间设有卡环；
20.所述第一滑套内依次设有卡紧凹槽一、卡槽，所述卡环与卡槽之间形成卡紧凹槽二，所述第二滑套内设有卡紧凹槽三；
21.所述卡环临近卡紧凹槽一的一端的外侧边沿采用倒角结构；
22.进一步的，所述卡环为42铬钼合金钢材质的结构件，硬度大于55hrc。
23.进一步的，所述第二滑套远离第一滑套的一端固设有止退部，所述止退部外侧设有环形止退凸台一，所述环形止退凸台一临近第一滑套的端面为垂直于第二滑套轴线的平面，所述环形止退凸台一远离第一滑套的端面为倾斜面；
24.所述筒体内设有与环形止退凸台一相对应的环形止退凸台二，所述环形止退凸台二临近第一滑套的端面为倾斜面，所述环形止退凸台远离第一滑套的端面为垂直于第二滑套轴线的平面。
25.进一步的，所述滑筒还包括与第二滑套连接的防护套，所述第二滑套远离第一换套的一端内侧设有内螺纹，所述防护套临近第二滑套的一端设有外螺纹，所述防护套与第二滑套螺纹连接，所述防护套远离第二滑套的一端位于下连接套的内侧。
26.进一步的，所述滑筒的侧壁开有两个环形密封槽，两个所述环形密封槽分别位于压裂孔的上侧和下侧，两个所述环形密封槽内均设有密封圈。
27.进一步的，所述滑筒的型号有多种，不同型号滑筒的卡紧凹槽一、卡紧凹槽二、卡紧凹槽三的位置和宽度均不相同，所述滑筒的型号有多种，不同型号滑筒的环形卡紧凸台的位置和宽度均不相同，适用于不同型号的滑筒。
28.进一步的，所述压裂滑套还包括受力截断件，所述受力截断件穿设在所述筒体和滑筒之间以将筒体和所述滑筒固定连接在一起，所述受力截断件受预定外力作用断裂。
29.相对于现有技术，本发明所述的一种便于调节压裂孔的压裂滑套组件具有以下有益效果：
30.(1)本发明所述的一种便于调节压裂孔的压裂滑套组件，根据勘探到的地质条件，在相应深度的筒体上的安装孔内，调整盲板和调节板的数量，且可以选择具有最合适压裂孔直径的调节板，通过调节压裂孔的数量及直径，可以适用于不同地质条件的压裂作业，进而保证压裂效果。
附图说明
31.构成本发明的一部分的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：
32.图1为本发明实施例所述的压裂滑套组件爆炸剖面结构示意图；
33.图2为本发明实施例所述的筒体剖面结构示意图；
34.图3为本发明实施例所述的图1中a处结构示意图；
35.图4为本发明实施例所述的图1中b处结构示意图；
36.图5为本发明实施例所述的第二滑套剖面结构示意图。
37.附图标记说明：
38.1、筒体；2、滑筒；3、卡套；4、密封球；5、上连接套；6、下连接套；7、受力截断件；8、防护套；9、调节板；10、盲板；101、安装孔；102、限位孔；103、环形止退凸台二；201、第一滑套；202、卡环；203、第二滑套；204、止推部；20101、卡紧凹槽一；20102、密封槽；20103、限位槽；20104、卡槽；20301、卡紧凹槽三；20401、环形止退凸台一；20402、豁口；301、卡紧凸台一；302、卡紧凸台二；303、卡紧凸台三；304、条形孔；901、压裂孔。
具体实施方式
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
43.如图1至图5所示，一种便于调节压裂孔的压裂滑套组件，包括：
44.筒体1，筒体1内具有流沙通道，筒体1侧壁上开有与流沙通道连通的安装孔101，压裂孔901内设有盲板10或调节板9，盲板10或调节板9与筒体1可拆卸连接，调节板9内上开有与流沙通道连通的压裂孔901，调节板9的型号有多种，不同型号调节板9的压裂孔901直径不同；滑筒2，滑筒2安装于筒体1内侧，滑筒2封堵压裂孔901；卡套3，卡套3用于卡紧滑筒2相，并驱动滑筒2移动。调节板9为42铬钼合金钢材质的结构件，硬度大于55hrc，合金钢材质的调节板9，经过一段时间的压裂作业后，压裂孔901的磨损较小，压裂孔901的直径不会发生变化，进而保证了最佳的压裂效果。滑筒2内侧开有环形卡紧凹槽；卡套3侧壁上设有与卡紧凹槽相匹配的环形卡紧凸台，卡套3侧壁上开有与环形卡紧凸台相对应的条形孔304，条形孔304沿卡套3方向设置；密封球4，密封球4用于密封卡套3的端口。安装孔101内侧开有内螺纹，盲板10、调节板9外侧均设有与安装孔101的内螺纹相匹配的外螺纹，盲板10、调节板9均与筒体1螺纹连接。
45.密封球4为水溶性镁铝合金材质的结构，在压裂作业完毕后，密封球4会溶解在水中，不会影响页岩气的开采。
46.条形孔304的数量为多个，多个条形孔304沿滑筒2的轴线呈周向均匀设置，压裂孔901的数量为多个，多个压裂孔901沿筒体1的轴线呈周向均匀设置。
47.环形卡紧凹槽的数量为三个，三个环形卡紧凹槽分别为依次设置的卡紧凹槽一20101、卡紧凹槽二、卡紧凹槽三20301；卡套3侧壁上依次设有与卡紧凹槽一20101、卡紧凹槽二、卡紧凹槽三20301相匹配的卡紧凸台一301、卡紧凸台二302、卡紧凸台三303。
48.卡紧凹槽一20101临近卡紧凹槽二的一端的内侧边沿采用倒角结构；卡紧凹槽三20301远离卡紧凹槽二的一端的内侧边沿采用倒角结构，卡紧凸台一301、卡紧凸台三303上开有与卡紧凹槽一20101、卡紧凹槽三20301对应的倒角结构，卡紧凸台一301、卡紧凸台三303的倒角结构起到了到导向作用，方便卡套3在滑筒2内移动。
49.滑筒2包括依次连接的第一滑套201、第二滑套203，第一滑套201内侧开有内螺纹，第二滑套203临近第一滑套201的一端固设有连接部，连接外侧开有第一滑套201的内螺纹相匹配的外螺纹，第二滑套203与第一滑套201螺纹连接，第一滑套201与第二滑套203之间设有卡环202；第一滑套201内依次设有卡紧凹槽一20101、卡槽20104，卡环202与卡槽20104之间形成卡紧凹槽二，第二滑套203内设有卡紧凹槽三20301；卡环202临近卡紧凹槽一20101的一端的外侧边沿采用倒角结构；卡环202为合金钢材质的结构件，硬度大于65hrc。卡紧凸台二302开有与卡环202倒角结构相对应的限位凸台，限位凸台能够保证卡紧凸台二302卡紧卡紧凹槽二。卡环202为为42铬钼合金钢材质的结构件，硬度大于55hrc，合金钢材质的卡环202具有较高的硬度，能防止卡环202被卡套3划伤，而失去限位作用。
50.第二滑套203远离第一滑套201的一端固设有止退部，止退部外侧设有环形止退凸台一20401，环形止退凸台一20401临近第一滑套201的端面为垂直于第二滑套203轴线的平面，环形止退凸台一20401远离第一滑套201的端面为倾斜面；筒体1内设有与环形止退凸台一20401相对应的环形止退凸台二103，环形止退凸台二103临近第一滑套201的端面为倾斜面，环形止退凸台远离第一滑套201的端面为垂直于第二滑套203轴线的平面。环形止退凸台二103对止退部起到了限位作用，防止滑筒2向上移动封堵压裂孔901。止退部204上开有与环形止退凸台一20401对应的豁口20402。
51.滑筒2还包括与第二滑套203连接的防护套8，第二滑套203远离第一换套的一端内侧设有内螺纹，防护套8临近第二滑套203的一端设有外螺纹，防护套8与第二滑套203螺纹连接，防护套8远离第二滑套203的一端位于下连接套6的内侧。防护套8起到了导向作用，便于卡套3进入下连接套6内，且还能防止卡套3磕伤环形止退凸台二103。
52.滑筒2的侧壁开有两个环形密封槽20102，两个环形密封槽20102分别位于压裂孔901的上侧和下侧，两个环形密封槽20102内均设有密封圈。密封圈提高了滑筒2与筒体1之间的密封性。
53.滑筒2的型号有多种，不同型号滑筒2的卡紧凹槽一20101、卡紧凹槽二、卡紧凹槽三20301的位置和宽度均不相同，滑筒2的型号有多种，不同型号滑筒2的环形卡紧凸台的位置和宽度均不相同(即卡紧凸台一301、卡紧凸台二302、卡紧凸台三303的位置和宽度分别与卡紧凹槽一20101、卡紧凹槽二、卡紧凹槽三20301的位置和宽度相匹配)，适用于不同型号的滑筒2。
54.压裂滑套还包括受力截断件7，受力截断件7穿设在筒体1和滑筒2之间以将筒体1和滑筒2固定连接在一起，受力截断件7受预定外力作用断裂。筒体1上开有与流沙通道连通的限位孔102，滑筒2上开有与限位孔102对应的限位槽20103，受力截断件7采用但不限于现有的剪钉，剪钉贯穿限位孔102插入限位槽20103内。
55.工作过程：
56.本方案实施时，准备多个的压裂滑套组件，每组内的滑筒2型号不同，将环形卡紧凹槽最窄的滑筒2以及相配合连接的筒体1，放置在最底端，如图1所示，筒体1的下端通过下连接头与下方的套管连接，筒体1的上端通过上连接头与上方的套管连接。根据勘探到的地质条件，在相应深度的筒体1上的安装孔101内，调整盲板10和调节板9的数量，且可以选择具有最合适压裂孔901直径的调节板9，通过调节压裂孔901的数量及直径，可以适用于不同地质条件的压裂作业，进而保证压裂效果。
57.投入与底端滑筒2相匹配的卡套3及密封球4，并在井内加入高压流沙，在流沙压力的作用下卡套3沿套管移动，当卡套3经过其他滑筒2时，卡紧凸台一301、卡紧凸台二302、卡紧凸台三303依然处于向内侧压紧的状态，卡紧凸台一301、卡紧凸台二302、卡紧凸台三303与卡紧凹槽一20101、卡紧凹槽二、卡紧凹槽三20301不匹配，卡紧凸台一301、卡紧凸台二302、卡紧凸台三303依然处于向内侧压紧的状态，卡紧凸台二302不能插入卡紧凹槽二内，卡套3可以通过这些滑筒2，当卡套3到达相对应的滑筒2时，卡紧凸台一301、卡紧凸台二302、卡紧凸台三303复位，卡紧凸台二302插入卡紧凹槽二内，剪钉受力断裂，在流沙的压力下滑筒2移动，此时压裂孔901打开，流沙通过压裂孔901，压裂压裂孔901对应位置处的岩层。
58.相较于投球类的压裂滑套而言，本压裂滑套组件是通过卡套3的环形卡紧凸台与滑筒2的环形卡紧凹槽进行匹配，并带动滑筒2移动，不需要使用不同直径的密封球4，不受页岩气的开采深度和套管内径的影响，能设置超过一百组的压裂滑套组件，适用于较深的页岩气压裂作业。
59.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
60.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。