一种不限段数、簇数的固井套管或油管滑套的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不限段数、簇数的固井套管或油管滑套，适应于油、气田直井、斜井及水平井压裂改造技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，国内油、气田多段压裂改造方式主要有两大类:一是利用电缆射孔和机械封隔器实现层段间的封隔，通过依次打开压裂滑套完成多段压裂改造；二是利用水力喷射压裂工具进行水力喷射射孔，通过水力射流效应实现层间封隔，喷射压裂完成多段改造。
[0003]上述滑套均需采用投入由小到大的密封球来完成各段的开启和与已改造段的隔离。由于受井口、井筒、施工管柱和工具设计尺寸的限制，即使上述技术不断得以优化和完善，也存在压裂过程中管柱通径逐段减小，各段滑套、球座有节流影响施工排量；而且改造段数有限及管柱非全通径压后不能实施钻磨作业，影响后期生产及作业的问题。
[0004]随着油、气田的发展，有限段数的分层压裂改造工艺已不能满足油气井多段数压裂改造的需求。目前，不限段数的压裂滑套需要采用导压管线进行压力传导，形成球座，下钻工作量大，管线连接处有漏失风险。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种不限段数、簇数的固井套管(油管)滑套，其能实现油气田直井、斜井及水平井的不限段数的分层压裂或层间分簇多段压裂改造，且压前全通径，滑套、球座无节流，施工排量较大，能大幅改善压裂效果，提高单井产量；压后采用可溶材料制作的球及C环溶解或被钻磨掉，井筒再次形成全通径，便于后期生产及作业。
[0006]为此，本发明提供了一种不限段数、簇数的固井套管或油管滑套，由上至下依次包括上接头、变径筒、滑套本体和下接头，上接头下部外壁与变径筒上部内壁螺纹连接，变径筒下部外壁与滑套本体上部内壁螺纹连接，滑套本体下部内壁与下接头上部外壁螺纹连接，所述的变径筒内壁上等距设置有多圈凹槽使变径筒内壁形成凹凸部间隔的变径区，该变径区上安装有弹性筒；所述的滑套本体中部位置沿周向均布有多个压裂端口，滑套本体的内壁上设置有扩径区，所述的扩径区位于压裂端口下方位置，滑套本体内套有内滑套，滑套本体内部下端安装有C环。
[0007]所述的凹槽的槽口为弧形槽口，所述的弹性筒的上下端沿周向均布有多个竖向的缝隙口，并且弹性筒的上下端外翻形成与凹槽配合的凸圈，所述的弹性筒上下端的凸圈间的距离不等于凹槽间的距离。
[0008]所述的下接头内壁为斜面，下接头内部通径由上至下逐渐减小，所述的C环为一个开口环，开口闭合后呈O环状。
[0009]所述的扩径区的长度大于弹性筒的长度。
[0010]所述的内滑套通过剪切销钉固定在滑套本体内部，滑套本体和内滑套之间的上部和下部均设有密封圈。
[0011]所述的上接头与变径筒的螺纹连接部位、变径筒与滑套本体的螺纹连接部位、滑套本体与下接头的螺纹连接部位均设有密封圈。
[0012]本发明的有益效果:
本发明适应于油、气田直井、斜井、水平井，不论连接在固井套管还是压裂管柱上，不论井眼尺寸大小均能实现不限段数的分层压裂或层间分簇多段压裂改造，满足油气田多段压裂改造的工艺要求；压前全通径，滑套、球座无节流，施工排量较大，同时实现不限段数的分层压裂或层间分簇多段压裂改造，可大幅提高压裂改造效果，提高单井产量；压后采用可溶材料制作的球及C环溶解或被钻磨掉，井筒再次形成全通径，便于生产及后期作业。取代了国外产品的压力传导管线，能降低下钻时的劳动强度，减少手工操作风险。
【附图说明】
[0013]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0014]图1是本发明的整体结构示意图。
[0015]图2是本发明的这种结构在实施过程中的不同时段的效果图，其中2-1为滑套打开时候的结构示意图；2_2为C环变O环时候的结构示意图；2_3为段内多簇压裂中，前几簇未安装C环的滑套过球时候的结构示意图。
[0016]图3是在实施过程中不同段的变径筒结构对比示意图，其中，3-1为压裂四段井，滑套变径筒结构示意图；3_2为压裂三段井，滑套变径筒结构示意图；3_3为压裂二段井，滑套变径筒结构示意图。
[0017]图4是弹性筒结构示意图。
[0018]图5是在实施过程中不同段的弹性筒在变径筒中的初始安装位置对比示意图，其中，5-1为压裂四段，位于第四段的第三个滑套弹性筒初始安装位置示意图；5_2为压裂四段，位于第三段的第二个滑套弹性筒初始安装位置示意图；图5-3为压裂四段，位于第二段的第一个滑套弹性筒初始安装位置示意图。
[0019]图6是在实施过程中不同段的弹性筒在变径筒中移动情况对比示意图。
[0020]图7是C环结构示意图。
[0021]图8是以压裂四段为例表示不限段数的分层压裂管柱结构示意图。
[0022]图9是以压裂四段，段内各两簇为例表示不限段数、簇数的分层压裂管柱结构示意图。
[0023]附图标记说明:1、上接头；2、变径筒；3、滑套本体；4、下接头；5、弹性筒；6、内滑套；7、剪切销钉；8、C环；9、凹槽；10、压裂端口 ；11、扩径区；12、缝隙口 ；13、凸圈。
【具体实施方式】
[0024]实施例1:
本实施例提供一种不限段数、簇数的固井套管或油管滑套，如图1所示，由上至下依次包括上接头1、变径筒2、滑套本体3和下接头4，上接头I下部外壁与变径筒2上部内壁螺纹连接，变径筒2下部外壁与滑套本体3上部内壁螺纹连接，滑套本体3下部内壁与下接头4上部外壁螺纹连接，所述的变径筒2内壁上等距设置有多圈凹槽9使变径筒2内壁形成凹凸部间隔的变径区，该变径区上安装有弹性筒5 ;所述的滑套本体3中部位置沿周向均布有多个压裂端口 10，滑套本体3的内壁上设置有扩径区11，扩径区11的长度大于弹性筒5的长度。所述的扩径区11位于压裂端口 10下方位置，滑套本体3内套有内滑套6，滑套本体3内部下端安装有C环8。
[0025]使用本发明的这种不限段数、簇数的固井套管或油管滑套，首先用上接头I和下接头4将其连接到管柱中。根据要压裂的部位的多少和具体的位置分布，选择具体的安装数量和安装方法。多个部位分别压裂，选择多个本装置形成多段依次压裂，如果有需要同时压裂多个位置，则选择多个本装置形成多簇同时压裂。
[0026]弹性筒5初始安装根据所处段数不同初始位置不同，具体初始安装位置原则为以第一段滑套弹性筒初始安装位置为准，增加几段，弹性筒5上移几个缩、扩行程，第一段弹性筒5初始安装位置为弹性筒5下端位于最底低端一个凹槽中，处于扩径状态，上端位于凸槽，处于缩径状态。
[0027]单个这种不限段数、簇数的固井套管或油管滑套的工作原理如下:在将本装置接入管柱下放到井中指定位置后，投入压裂球，压裂球随液体一同栗送至井中管柱，首先通过上接头I进入变径筒2，然后坐在弹性筒5上，然后继续加压，压裂球推着弹性筒5下行，此时根据具体的需求决定了弹性筒5在变径筒2中的位置，如果本装置处于非压裂区，则弹性筒5下降一个凹凸段，不会触碰到内滑套6，弹性筒5在通过凹段时候会张开，此时的压裂球直接通过弹性筒5后，然后再通过内滑套6、C环8和下接头4进入下一个位置的本发明装置；如果本装置处于压裂区，则弹性筒5必处于变径区的最下端，弹性筒5坐在内滑套6上端，随着压裂球压着弹性筒5下行过程中，内滑套6会被弹性筒5压着下行，滑套本体3上的压裂端口 10会被打开，而且内滑套6推着C环8下行，C环8缩成O环，使得压裂球通不过C环8，此时，随着弹性筒5的下行，直至到达扩径区11，弹性筒5张开，压裂球通过弹性筒5，然后再通过内滑套6后坐在C环8上形成封堵，完成上方位置压裂端口 10处的压裂。
[0028]综上所述，不同压裂位置处的本装置弹性筒5在变径区的位置不同，决定了在什么时候才能推动内滑套6下行，打开压裂端口 10，C环8被缩成O环，形成封堵，完成压裂。压裂区的内滑套6下行，打开压裂端口 10，C环8被缩成O环，压裂球封堵完成压裂过程；在非压裂区，压裂球推动弹性筒5下行一个凹凸段后，直接通过内滑套6、C环和下接头4，进行下一段本装置。<