可降解桥塞、定时滑套、分段压裂管柱及地层分段压裂方法_5

文档序号:8296206阅读:来源:国知局
么,除另有声明外,固定连接可以理解为:能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接),也可以理解为:不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接),当然,互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
[0168]另外,上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成,也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
[0169]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种可降解桥塞,其特征在于,包括丢手接头、支撑结构以及坐封部件,其中: 所述丢手接头上存在沿所述丢手接头的轴向方向贯穿所述丢手接头的桥塞内部流体通道; 所述支撑结构固定设置在所述丢手接头上,所述坐封部件套设在所述丢手接头上且抵压在所述支撑结构上; 所述坐封部件在外部挤压力与所述支撑结构的挤压下会沿所述丢手接头的径向方向移动或变形至预定的锚定位置; 所述坐封部件的至少部分构件或至少部分区域形成所述可降解桥塞的定时消失部,所述定时消失部为可降解或可溶解材料制成,所述定时消失部降解或溶解后,所述定时消失部降解或溶解前所在的位置形成至少沿所述丢手接头的径向方向或轴向方向与所述桥塞内部流体通道以及所述可降解桥塞的外部相连通的流体通道。
2.根据权利要求1所述的可降解桥塞,其特征在于,所述坐封部件包括复合卡瓦块、卡瓦体、变径支撑环以及弹性密封筒,其中: 所述复合卡瓦块包括锚定部以及卡环,所述锚定部包括基座以及与所述基座固定连接的锚牙;卡环套设在所述基座以及所述丢手接头之外;所述锚牙在高压锚后能够依靠锚定力释放后而分散破碎; 所述卡瓦体与所述基座之间设置有斜面滑行结构,所述斜面滑行结构包括设置在所述基座上的第一斜面以及设置在所述卡瓦体上的第二斜面,所述第一斜面与所述第二斜面相接触,且所述基座在挤压力的作用下能使所述第一斜面在所述第二斜面上滑动并滑动至使所述锚牙移动至预定的锚定位置; 所述变径支撑环的刚性大于所述弹性密封筒,所述弹性密封筒承受所述变径支撑环的挤压时会沿所述丢手接头的径向方向发生弹性变形以移动至预定的锚定位置; 所述弹性密封筒以及所述基座形成所述可降解桥塞的所述定时消失部。
3.根据权利要求2所述的可降解桥塞,其特征在于,所述复合卡瓦块包括上复合卡瓦块与下复合卡瓦块,所述卡瓦体包括上卡瓦体与下卡瓦体,所述变径支撑环包括上变径支撑环以及下变径支撑环,其中: 所述弹性密封筒介于所述上变径支撑环以及下变径支撑环两者之间; 所述上变径支撑环与所述下变径支撑环介于所述上卡瓦体与所述下卡瓦体之间; 所述上卡瓦体与所述下卡瓦体介于所述上复合卡瓦块与所述下复合卡瓦块之间;所述上卡瓦体与所述上复合卡瓦块的基座之间以及所述下卡瓦体与所述下复合卡瓦块之间均设置有所述斜面滑行结构。
4.根据权利要求3所述的可降解桥塞,其特征在于,所述坐封部件还包括挤压环,所述挤压环套设在所述丢手接头上且抵压在所述上复合卡瓦块上。
5.根据权利要求1所述的可降解桥塞,其特征在于,所述丢手接头的所述桥塞内部流体通道的压裂液进口设置有单流阀。
6.根据权利要求1所述的可降解桥塞,其特征在于,所述支撑结构包括锁紧接头,所述锁紧接头为环状且其与所述丢手接头的外壁之间螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的可降解桥塞,其特征在于,所述丢手接头上设置所述桥塞内部流体通道的压裂液进口的一端与连接短节通过连接剪销相连接,其中: 所述连接短节上设置有送塞工具心轴可拆卸连接部,所述连接短节能通过所述送塞工具心轴可拆卸连接部与送塞工具的心轴形成可拆卸连接;所述送塞工具的外筒抵压在所述坐封部件上且能对所述坐封部件施加所述外部挤压力,所述外部挤压力挤压所述坐封部件使所述坐封部件移动或变形至预定的锚定位置时所述连接剪销被剪断。
8.根据权利要求1所述的可降解桥塞,其特征在于,所述丢手接头和/或支撑结构上还设置有与所述桥塞内部流体通道相连通的防堵通道,所述防堵通道沿所述丢手接头的径向方向贯穿所述丢手接头和/或所述支撑结构。
9.根据权利要求1一 8任一所述的可降解桥塞,其特征在于,所述可降解或可溶解材料为水溶性材料;和/或, 所述水溶性材料包括铝、钛以及水溶分散元素合成,所述水溶性材料的最大抗压强度达 500Mpa-650MPa。
10.一种定时滑套,其特征在于,包括接头部、筒体以及定时消失部,其中: 所述筒体的内壁形成滑套内部流体通道,所述筒体上设置有贯穿所述筒体的壁体且与所述滑套内部流体通道相连通的安装通孔; 所述定时消失部填充或遮挡所述安装通孔,且所述定时消失部为可降解或可溶解材料制成; 所述接头部设置在所述筒体轴向方向上的两端,且所述筒体通过所述接头部与套管或固井环相连接。
11.根据权利要求10所述的定时滑套,其特征在于,所述接头部上设置有螺纹连接部位,且所述接头部通过所述螺纹连接部位与所述套管或所述固井环形成螺纹连接。
12.根据权利要求10所述的定时滑套,其特征在于,所述定时消失部嵌于所述安装通孔内且与所述安装通孔之间螺纹连接,或者,所述定时消失部为筒状,所述定时消失部套设在所述筒体之外或嵌于所述筒体的内壁上,所述定时消失部遮挡所述安装通孔。
13.根据权利要求10所述的定时滑套,其特征在于,所述安装通孔的数目为至少两个,每个所述安装通孔的轴心线的延长线与所述筒体的中轴线相交且相垂直。
14.根据权利要求10所述的定时滑套,其特征在于,在所述筒体的周向方向上相邻的两个所述安装通孔的轴心线之间的夹角为60°或90°,在所述筒体的轴向方向上相邻的两排所述安装通孔交错分布。
15.根据权利要求10所述的定时滑套,其特征在于,所述定时消失部上还设置有盲孔。
16.根据权利要求10-15任一所述的定时滑套,其特征在于,所述可降解或可溶解材料为水溶性材料;和/或, 所述水溶性材料包括铝、钛以及水溶分散元素合成,所述水溶性材料最大抗压强度可达 500Mpa-650MPa。
17.一种分段压裂管柱,其特征在于,包括套管,还包括至少一个权利要求1-9任一所述的可降解桥塞和/或至少一个权利要求10 - 16任一所述的定时滑套,所述套管内设置有套管内部流体通道;其中: 所述坐封部件移动或变形至预定的锚定位置时,所述坐封部件抵压在所述套管的内壁以坐封在所述套管内并封闭下游的所述套管内部流体通道; 所述定时滑套与所述套管固定连接,且所述定时滑套内的所述滑套内部流体通道与所述套管内部流体通道相连通。
18.一种地层分段压裂方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤A、将权利要求17所述分段压裂管柱的所述套管以及所述定时滑套下入油气井中; 步骤B、待一个所述定时滑套的所述定时消失部降解或溶解后,使压裂液通过所述定时滑套的所述安装通孔对第一层地层进行压裂; 步骤C、利用送塞工具以及流体将权利要求17所述分段压裂管柱的第一个所述可降解桥塞下入所述套管中,待所述可降解桥塞到达坐封位置时利用所述送塞工具的心轴对所述可降解桥塞的所述丢手接头以及所述支撑结构施加拉力,利用所述送塞工具的外筒对所述坐封部件施加外部挤压力,使所述坐封部件移动或变形至预定的锚定位置并坐封在所述套管内以封闭下游的所述套管内部流体通道; 步骤D、利用射孔枪在所述套管上预定的压裂位置射出压裂通孔,通过压裂液由压裂液从所述压裂通孔流出后对第二层地层进行压裂;或者,待位置高度高于第一个所述可降解桥塞的第二个所述定时滑套的定时消失部降解或溶解后使压裂液通过第二个所述定时滑套的安装通孔对第二层地层进行压裂。
19.根据权利要求18所述的地层分段压裂方法,其特征在于,所述的地层分段压裂方法还包括以下步骤: 步骤E:重复实施所述步骤C以及步骤D,直至压裂作业完成。
20.根据权利要求18所述的地层分段压裂方法,其特征在于, 在所述步骤A之前还包括步骤AO: 根据压裂施工各个阶段耗费的时间,确定用于压裂不同地层的所述定时滑套的所述定时消失部的彻底降解或溶解的时间,并根据该时间将位于不同的所述定时滑套上的所述定时消失部的体积和/或形状设计不同。
21.根据权利要求18所述的地层分段压裂方法,其特征在于,所述的地层分段压裂方法还包括以下步骤: 步骤F:待所述可降解桥塞的所述定时消失部降解或溶解后,利用所述定时滑套的所述安装通孔和所述滑套内部流体通道、利用所述可降解桥塞的所述桥塞内部流体通道以及所述坐封部件与所述套管内壁两者之间的间隙获取被压裂的地层中流出的油气。
【专利摘要】本发明公开了一种可降解桥塞、定时滑套、分段压裂管柱及地层分段压裂方法,涉及石油开采技术领域。解决了现有技术存在施工工艺复杂的技术问题。该可降解桥塞包括丢手接头、支撑结构以及坐封部件,坐封部件在外部挤压力与支撑结构的挤压下会沿丢手接头的径向方向移动或变形至预定的锚定位置;坐封部件的至少部分构件或至少部分区域形成可降解桥塞的定时消失部。该定时滑套包括接头部、外筒以及定时消失部,外筒上设置有安装通孔;定时消失部填充或遮挡安装通孔。该分段压裂管柱包括套管还包括本发明提供的可降解桥塞和/或本发明提供的定时滑套。本发明用于简化地层压裂作业以及油气开采作业的工艺和成本。
【IPC分类】E21B43-11, E21B43-26, E21B33-122
【公开号】CN104612624
【申请号】CN201510005244
【发明人】赵华, 陈爱民, 钱杰, 陈琳, 谢涛
【申请人】陈爱民
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月6日
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