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CN103556971A - 用于油气井作业的全通径分层压裂滑套 - Google Patents

用于油气井作业的全通径分层压裂滑套 Download PDF

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CN103556971A
CN103556971A CN201310568414.XA CN201310568414A CN103556971A CN 103556971 A CN103556971 A CN 103556971A CN 201310568414 A CN201310568414 A CN 201310568414A CN 103556971 A CN103556971 A CN 103556971A
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任山
侯治民
刘涛
王磊
王强
胡顺渠
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China Petroleum and Chemical Corp
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Southwest Oil and Gas Co
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Abstract

用于油气井作业的全通径分层压裂滑套,以与外筒相配合的方式设置有包括可在外筒内轴向移动的内筒在内的工作筒,外筒与内筒间设有相互定位的剪切销钉及限制内筒滑移距离的限位结构,外筒的至少一个轴向端部带有连接头,并在筒壁部位设有可与工作筒内腔贯通的导流孔,工作筒内周壁设有间隔排布的凹槽结构和能翻越各凹槽并与启动球直径相适应通径的阶跃式移动结构;阶跃式移动结构上设有前后两组可独立控制启动球通过的通径开关结构;工作筒内周壁上各相邻凹槽的间距均为通径开关结构间距的非整数倍。本发明的滑套能够实现不限级数的滑套串接,只需投入同尺寸的启动球即可逐级开启滑套,明显提高了施工的可靠性,启动球返排后无须下入打捞工具打捞,极大的简化了施工工序,提高了作业效率。

Description

用于油气井作业的全通径分层压裂滑套
 
技术领域
本发明涉及油气井完井作业中压裂管柱上实现油套环空连通的施工装置,具体的讲是用于油气井作业的全通径分层压裂滑套。
背景技术
在油气井完井试气过程中,通过滑套的打开动作将油套环空连通,以实现循环、替液、加砂压裂等作业。在传统油气井身的结构中,压裂管柱为油管,在压裂管柱上连接有封隔器、喷砂滑套以及喷砂器等多个井下工具。喷砂器和滑套位置为压裂层,喷砂器和滑套的数量代表了压裂施工的段数或级数。在压裂施工前,先投入第一层滑套的启动球,启动球被喷砂器接住后,打压封隔器实现坐封,将各施工段油套环空隔离。封隔器坐封后,继续打压,切断滑套内外筒之间的销钉并使内筒滑动,喷砂器通道打开,随即施工喷砂器对应那一段。施工完后再投入第二层滑套对应尺寸的启动球,打压至第二层滑套打开,施工第二层,如此依次施工各层段。单层施工作业只需一个滑套即可,但多层分段施工则需要在一个管柱上串接多个滑套,施工时从下至上打开一层,压裂一层。常规滑套通过改变所投启动球的尺寸实现了多级数滑套,级数越高,最小通径越小,因此可实现的级数有限。现有技术中,如中国专利200820061922.3公开的压裂滑套喷射器,基本结构是由外筒、内筒、上接头、下接头等组成,内筒与外筒之间可以相互滑动,滑动配合面有剪切销钉和密封件,外筒上设置有出液口,内筒上设置有球座。需要打开滑套时,从井口投球,球被泵送至球座,形成上下压差,推动滑套内筒下行,露出外筒出液口。滑套的启动球与球座一一对应,启动球直径大于球座面内径。当采用多级滑套方式作业时,不同启动球和球座面按照一定级差逐级增大。施工时从小到大依次投入启动球,打开对应滑套。由于这类滑套受结构限制,内径存在多个从小变大的节流面,不能实现全通径,且可实现的级数少。
随着致密气藏勘探开发的深入,水平井水平段越来越长,加砂压裂分段数越来越多,十级、二十级甚至数十级的滑套技术已经提上日程。在传统滑套技术基础上,人们始终致力于滑套性能可靠性的提高以及功能多样化的实现。专利公告号CN201738869专利文献公开了一种适用于水平井的可钻式投球滑套,包括接头装置和弹爪管结构,克服了投球滑套打开后不能自锁,球座不可钻的问题,提高了滑套工作可靠性。专利公告号CN202325456U公开了一种滑套分段压裂滑套,滑套芯的球座为倒锥面,上接头螺纹扣下方设有与球座倒锥面同锥面的倒角锥面,提高球座面的耐冲蚀性能。专利公告号CN101265792A公开了一种液压开关滑套,通过在滑套上设置不同的液压缸实现滑套的开与关,提供了一种在地面施加液压力实现重复开关的液压开关滑套。
上述现有技术,通过对传统投球滑套的结构改进,提高了滑套工作性能和多功能化,但未能解决当前多级分段压裂技术中对管柱全通径、更多级数的要求。
美国专利US 7387165的“油气井多层完井系统与方法”公开了一种分段压裂滑套技术,是把压裂滑套连接到套管上下入,固井后通过投飞镖或球逐级开启滑套,由于相邻的阀有液压控制管线相连,下部阀打开的时候,压力传递到上一个阀,活塞挤压C型环,这时上一个阀准备好接收下一个飞镖,飞镖或球落座后可隔离下部层段。采用这类滑套可以实现更多限级数,但由于液压控制管线需要下到套管外与裸眼接触,控制管线可能被损害,存在滑套打不开、丢失压裂层段的风险。
发明内容
本发明提供了一种用于油气井作业的全通径分层压裂滑套,可实现不限级数的全通径滑套串接,避免常规级差式滑套投不同尺寸启动球时误操作,提高施工可靠性。
本发明的用于油气井作业的全通径分层压裂滑套的基本结构,是以与外筒相配合的方式设置有包括可在外筒内腔中轴向移动的内筒在内的工作筒,外筒与内筒间设有相互定位的剪切销钉及限制内筒滑移距离的限位结构,外筒的至少一个轴向端部带有连接头,并在外筒的筒壁部位设有可与工作筒内腔贯通的导流孔。其中:
a. 在工作筒的内周面上沿轴向设有间隔排布、优选为等间距排布的凹槽结构和与之配合地设有能以依次翻越各凹槽结构方式沿轴向位移,并具有与启动球通过直径相适应通径的阶跃式移动结构;
b. 在阶跃式移动结构上设有轴向间隔的前后两组在与所说内筒周面凹槽结构配合下可作独立径向伸/缩以控制启动球通过通径开闭的通径开关结构。所说该每组中可作独立径向伸/缩以控制启动球通过通径开闭的通径开关结构的数量至少为一个,并可根据需要适当增加,其中优选的是使每组通径开关结构中在周向上等间距设置的至少三个,以使其在径向平面上的受力尽量能保持的均衡;
c. 所说工作筒内周面上各相邻凹槽结构的间距为所说通径开关结构轴向间距的非整数倍,使所说阶跃式移动结构上的前后两组开关结构在同一时刻能分别处于与所说凹槽结构的不同配合状态,以实现非同时的分别开/关。其中,所说的该非整数倍可优选为0.5~1.5的非整数倍。
本发明上述全通径分层压裂滑套中所说的工作筒,根据情况可以有不同的结构选择形式。例如,一种结构可以与传统方式类似,使该工作筒全部就直接为以间隙方式配合在外筒内腔中的整体结构形式的内筒,并在外筒的轴向两端分别设有上接头和下接头;所说在外筒筒壁部位可与工作筒内腔贯通的导流孔设置在外筒轴向的进口侧部位。
在采用上述全部为整体结构内筒形式的工作筒时,对于使用的是无返排要求的启动球,对上述结构的工作筒结构并无特殊要求;使用目前常用的需返排的启动球时,则该工作筒内周面上端(即启动球进口端)的第一、二凹槽结构,宜具有与所说阶跃式移动结构中前后两组通径开关结构轴向间距相等的间距,以使其能带动启动球作反向退出推出至进口时,前后两组开关结构能同时打开,使启动球能由出口顺利退出。
所说的工作筒除可采用上述全部为整体结构内筒的形式外,还可以采用由由所说的内筒和可与外筒进口端连接的至少一节连接筒共同组成的形式,且至少在连接筒的内周面上设有所说间隔排布的凹槽结构,在内筒的内周面上则可以有或没有所说该凹槽结构;内筒和相邻节连接筒间的轴向相对端可相互接触衔接。此时一般只需在外筒的出口端设有下接头,所说外筒筒壁部位可与工作筒内腔贯通的导流孔则设置在内筒与相邻节连接筒的衔接部位处。该连接筒的数量,可以根据施工的级数需要选择。
本发明由多个上述形式的滑套串接起来的压裂管柱的工作过程是:当需要打开最下层(即远端)的滑套时,从进口端投入启动球后,位于最上层工作筒中的阶跃式移动结构中的前组通径开关结构位于工作筒内周面的凹槽外,而后组通径开关结构则位于工作筒内周面的凹槽内,启动球被阶跃式移动结构的前组通径开关结构阻挡。在泵送压力使启动球的前后形成的节流压差作用下,启动球将推动阶跃式移动结构向前移动,使阶跃式移动结构的前组通径开关结构前移并落入其前方的凹槽内,启动球前方的通径即被打开,后组通径开关结构则同时移出凹槽而落在其原来所在凹槽前方的槽外被关闭,启动球即通过了该阶跃式移动结构继续前行。如此实现了由进口送入一个启动球,即可推动各阶跃式移动结构前行一次,直至将最前方的阶跃式移动结构推至工作筒最前端凹槽后,该阶跃式移动结构的前组通径开关结构就因无可进入的槽而永久关闭,使启动球停止前行,堵塞住工作筒的内腔,受泵送浆液不断增高的推动压作用,最终使工作筒切断剪切销钉,在外筒内沿轴向前行,并使原处于被封闭的导流孔打开,使工作筒内的泵送的砂浆液自导流孔向外喷出。
在使启动球返排时,已落在最下端(远端)启动球在反向浆液的推动下,与阶跃式移动结构配合,作上述相反形式的返退移动,直至启动球移动到上端进入口部。此时如果工作筒周面上端的第一、二凹槽结构的间距与所说阶跃式移动结构中的前后两组通径开关结构轴向间距相等,则可使阶跃式移动结构中的前后两组通径开关结构同时分别落入该两个凹槽结构中被同时打开,使返排的启动球无需任何打捞工具即可顺利退出。
在工作筒内周面上设置的所说凹槽结构,可以有多种形式的选择,如可以为沿径向圆周设置的独立环槽,可以包括在径向圆周上为连续的环槽,或间断式的凹槽等。此外,该凹槽结构也可以是沿螺旋方向设置的带有周向限位结构的连续式螺旋槽,或是沿螺旋方向的间断式凹槽。
上述的阶跃式移动结构中,所说轴向间隔的前后两组通径开关结构可以选择的一种形式是均为滚动结构。其中一种可优选的形式,是将各滚动结构分别设置在阶跃式移动结构上径向贯通的锥台形通孔中的滚球,锥台形通孔的内侧孔径,小于外侧孔径并同时小于所说滚球的直径,锥台形通孔的径向外侧孔径与所说凹槽结构的槽宽一致。当滚球落入工作筒内周面上的凹槽中后,其径向内侧的球顶即缩进锥台形通孔的内侧孔径,通径开关结构即处于打开状态,允许启动球通过;当滚球移出工作筒内周面上的凹槽外,其径向内侧的球顶即顶凸于锥台形通孔的内侧孔径之外,通径开关结构即处于关闭状态,阻止启动球通过,且该径向贯通的锥台形通孔又可保证该滚球能始终保持于该通孔中不致脱出。
此外,所说的滚动结构形式的通径开关结构,还可以采用为经铰接于阶跃式移动结构上的连接结构设置的前后两组滚轮结构的形式。
所说阶跃式移动结构上轴向间隔的前后两组通径开关结构,还可以采用为分别经弹性结构连接于阶跃式移动结构上的前后两组弹爪结构。通过两组弹爪结构在凹槽结构内或外使滚球通径的改变,实现对启动球的放行或阻挡。
进一步,阶跃式移动结构上的该轴向间隔的前后两组通径开关结构,还可以将上述滚球和弹爪结构结合使用,例如,使前组通径开关结构为滚动结构,而后组则采用为经弹性结构连接于阶跃式移动结构上的弹爪结构等。
由此可以理解,本发明上述形式用于油气井作业的全通径分层压裂滑套,能够实现不限级数的滑套串接,而且只需投入同尺寸的启动球即可实现依次逐级开启各级滑套,避免了常规级差式滑套投不同尺寸启动球时易发生的误操作,明显提高了施工的可靠性。需要返排启动球时,启动球可以同样方式反向移动至进口处自动排出,无需借助任何打捞工具,极大的简化了施工工序,提高了作业效率。
以下结合实施例的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包括在本发明的范围内。
附图说明
图1为本发明实施例1全通径分层压裂滑套的结构示意图。
图2为图1中启动球被前组通径开关结构阻挡的示意图。
图3为图1中启动球被后组通径开关结构阻挡的示意图。
图4为图1中启动球通过滑套的示意图。
图5为图1最下级滑套的最末端被后组通径开关结构阻挡的示意图。
图6为图5切断剪切销钉后的示意图。
图7为图1返排启动球示意图。
图8为本发明实施例2的启动球被前组通径开关结构阻挡的示意图。
图9为本发明实施例2的启动球被后组通径开关结构阻挡的示意图。
图10为本发明实施例2的返排启动球示意图。
图11为本发明实施例3的启动球被前组通径开关结构阻挡的示意图。
图12为本发明实施例3的启动球被后组通径开关结构阻挡的示意图。
图13为本发明实施例2的返排启动球示意图。
图14为本发明实施例4的另一种全通径分层压裂滑套的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
图1所示的是本发明用于油气井作业的全通径分层压裂滑套的一种结构形式。在轴向两端分别连接有上接头1和下接头7的外筒2内,配合有可作轴向滑移的整体结构形式内筒5结构的工作筒,内筒5与外筒2间设有相互定位的剪切销钉6及限制内筒滑移距离的限位结构,外筒2上方的筒壁部位设有贯通的导流孔4。其中:
a. 内筒5的内周面上沿轴向设有等间距的凹槽结构11,所述凹槽结构11为沿径向圆周设置的连续式(或间断式)的凹槽。与凹槽结构11配合地设有能以依次翻越各凹槽结构11方式沿内筒壁轴向位移、并具有与启动球14通过直径相适应通径的阶跃式移动结构8;
b. 在阶跃式移动结构8上设有轴向间隔的前后两组在与所说内筒周面凹槽结构11配合下可作独立径向伸/缩以控制启动球14通过通径开闭的通径开关结构9,10。通径开关结构9,10沿内筒内侧周向上优选地等间距设置有至少三个。所述的前后两组通径开关结构9,10分别均为滚球结构。各组滚球结构均设置在阶跃式移动结构8上径向贯通的锥台形通孔中,锥台形通孔的内侧孔径小于外侧孔径,并同时小于所说滚球的直径,锥台形通孔的径向外侧孔径与所说凹槽结构11的槽宽一致;
c. 为适应使用非溶化型启动球时的顺利返排,除内筒5内周面上端的第一、二凹槽结构20,21的间距与所说阶跃式移动结构8中的前后两组通径开关结构9,10的前后两组滚轮轴向间距相等外,其余各相邻凹槽结构11的间距可选择所说通径开关结构9,10前后两组滚轮轴向间距0.5~1.5的非整数倍。
在滑套内筒5与滑套外筒2之间设置有至少一个密封圈3,使压裂砂浆不会流入内筒5和外筒2之间,造成内筒5被卡住不能下滑。内筒5周面凹槽结构11的设置方式可采用:
方式一:根据所需滑套级数,在各级滑套的内筒5上均设置有数量至少等于滑套级数的凹槽结构11,将阶跃式移动结构8放置在相应级数滑套的内筒5凹槽结构11位置。例如,若需二十级滑套,在全部滑套的内筒5上均加工二十一个凹槽结构11,最末级滑套的阶跃式移动结构8放置在该末级滑套内筒5末端的倒数第一、二凹槽位置,倒数第二级滑套的阶跃式移动结构8放置在倒数第二级滑套内筒5末端的倒数二、三凹槽位置……依次至最上一级滑套的阶跃式移动结构8放置在最上级滑套内筒5的顶端一、二凹槽位置;
方式二:根据滑套的总级数,在各级滑套的内筒5上加工相应数量的凹槽结构11,如:最末级(远端)的滑套内筒5中设有两个凹槽,倒数第二级滑套内筒5中加工三个凹槽……最上级滑套内筒5加工二十一个凹槽。并将各阶跃式移动结构8放置在各级滑套内筒5上口端的一、二凹槽位置。
其工作过程如图2~图7所示。当需要打开最下级的滑套时(图2所示),从最上级的滑套上接头1投入启动球14,此时最上级滑套内筒5中的阶跃式移动结构8的前组通径开关结构9的滚球位于内筒5内周面的凹槽外,后组通径开关结构10的滚轮位于内筒5内周面的凹槽内。启动球14泵送入后即被内筒5内周面凹槽外的前组通径开关结构9的滚球阻挡。
如图3和图4所示,随着泵送浆液压力的增大,在启动球14的上下形成的节流压差使启动球14带动阶跃式移动结构8沿轴向前移,阶跃式移动结构8的前组通径开关结构9的滚球前移并落入其前方的凹槽结构11内而将通径打开,后组通径开关结构10的滚球则移出其原所在的凹槽结构11,处于凹槽结构11外,将通径关闭,启动球14即可由前组打开的通径开关结构9释放,被继续泵送前行。同时,该阶跃式移动结构8也随之前行了一步。以同样方式,各阶跃式移动结构8即可随后续依次投入的各启动球的通过,也同时依次前行。为避免启动球14通过内筒5时被棱角部位撞击受损,在滑套内筒5的末端通径部设有向内收敛的导向面12,并还可同时起到导向作用,使启动球14的通过更顺利。启动球14通过本级滑套后,以同样方式继续依次通后续各级滑套,并依次带动各级滑套内的阶跃式移动结构8依次前行,直到最末级滑套中的阶跃式移动结构8抵至内筒5的底端。
如图5所示,由于最末级滑套中的阶跃式移动结构8位于该级滑套内筒5凹槽的最末端,经启动球14的推动,使阶跃式移动结构8的限位面13与内筒5的底面接触限位,无法继续前行。
在图6中,在继续泵送的砂浆液的压力作用下,使阶跃式移动结构8继续对内筒5施压,最终使内筒5切断剪切销钉6而向前滑动,使内筒5的导流空间18与外筒2上的导流孔4贯通打开。
如图7所示,需将启动球14返排时,可利用地层流体的压力,使启动球14以上述相反的过程,带动各阶跃式移动结构8反向逐步移动至启动球的投入进口部。由于内筒5周面上端(进口)的第一凹槽20和第二凹槽结构21的间距与阶跃式移动结构8中的前后两组通径开关结构9,10的轴向间距相等,因此可使阶跃式移动结构8的前后两组通径开关结构9,10在内筒上端进口部同时落入内筒5周面上端的第一、二凹槽结构20,21中而同时打开,使返排的启动球14无阻碍地顺利排出,无需借助打捞工具打捞。
实施例2
图8~图10是另一种结构形式的整体结构形式内筒5结构形式工作筒的结构。其与实施例1的区别在于,阶跃式移动结构8上轴向间隔的前后两组通径开关结构9,10,分别均为经弹性结构15连接于阶跃式移动结构8上的前后两组弹爪结构16,17。
当从最上级滑套投入启动球14后,此时最上级滑套内筒5中的阶跃式移动结构8的前组弹爪结构16位于内筒5内周面的凹槽结构11外,后组弹爪结构17位于内筒5内周面的凹槽结构11内。这样启动球14投入被泵送入后即被内筒5内周面凹槽外的前组弹爪结构16阻挡。
如图9所示,由于泵送压力大,启动球14的上下形成节流压差,在压差作用下启动球14带动前组弹爪结构16以及整个阶跃式移动结构8向下移动内筒5上半个凹槽的间距,使阶跃式移动结构8的前组弹爪结构16向下移动落入所述凹槽结构11内,后组弹爪结构17向下移出凹槽结构11,落在凹槽结构11外,这样启动球14通过前组弹爪结构16,被后组弹爪结构17阻挡。
再由同样的原理,阶跃式移动结构8再向下移动半个凹槽间距,使前组弹爪结构16落在凹槽结构11外,后组弹爪结构17落入凹槽结构11内,启动球14被释放,直到进入最下级滑套中。再以实施例1的方式逐级打开各滑套。
如图10所示,返排启动球14时,启动球14通过阶跃式移动结构8的原理与投入启动球14相同,每个启动球14返排时都会带动所经过的阶跃式移动结构8向上移动一个凹槽结构11间距。由于内筒5周面上端的第一凹槽20和第二凹槽结构21的间距与阶跃式移动结构8中的前后两组弹爪结构16,17的轴向间距相等,因此阶跃式移动结构8的前后两组弹爪结构16,17在到达内筒5顶端时会同时落入内筒5周面上端的第一、二凹槽结构20,21中,这样就不会对返排的启动球14有任何阻挡,能够使启动球14顺利通过滑套后排出。
实施例3
本例是同时结合上述述实施例1和述个实施例2的一种整体结构形式内筒5结构形式工作筒的结构。
如图11所示,该阶跃式移动结构8上轴向间隔的前后两组通径开关结构9,10中,前组为滚动结构23,后组为经弹性结构15连接于阶跃式移动结构8上的弹爪结构17。
当从最上级滑套投入启动球14后,此时最上级滑套内筒5中的阶跃式移动结构8的滚动结构23位于内筒5内周面的凹槽结构11外,后组弹爪结构17位于内筒5内周面的凹槽结构11内。这样启动球14投入被泵送入后即被内筒5内周面凹槽外的前组滚动结构23阻挡。
如图12所示,由于泵送压力大,启动球14的上下形成节流压差,在压差作用下启动球14带动前组滚动结构23以及整个阶跃式移动结构8向下移动内筒5上半个凹槽的间距,使阶跃式移动结构8的前组滚动结构23向下移动落入所述凹槽结构11内,后组弹爪结构17向下移出凹槽结构11,落在凹槽结构11外,这样启动球14通过前组滚动结构23,被后组弹爪结构17阻挡。
再由同样的原理阶跃式移动结构8再向下移动半个凹槽间距,使前组滚动结构23落在凹槽结构11外,后组弹爪结构17落入凹槽结构11内,启动球14被释放,直到进入最下级滑套中。再以实施例1的方式逐级打开各滑套。
如图13所示,返排启动球14时,启动球14通过阶跃式移动结构8的原理与投入启动球14相同,每个启动球14返排时都会带动所经过的阶跃式移动结构8向上移动一个凹槽结构11间距。由于内筒5周面上端的第一凹槽20和第二凹槽结构21的间距与阶跃式移动结构8中的前组滚动结构23与后足弹爪结构17的轴向间距相等,因此阶跃式移动结构8的前组滚动结构23与后足弹爪结构17在到达内筒5顶端时会同时落入内筒5周面上端的第一、二凹槽结构20,21中,这样就不会对返排的启动球14有任何阻挡,能够使启动球14顺利通过滑套后排出。
实施例4
    图14所示的是本发明另一种结构形式的全通径分层压裂滑套的结构。与实施例1的差别在于其中所说的工作筒,由以间隙方式配合在外筒2内腔中的内筒5,和可沿轴向与外筒2进口端连接的至少一节连接筒24共同组成。内筒5和与其相邻节连接筒24间的相对轴向端能相互抵触衔接,以便使其内周面能形成完整的等间距的凹槽结构11。该内周面上的凹槽结构11,可以全部都设置在所说的连接筒24上,也可以在所说的内筒5和连接筒24同时都设有所说的凹槽结构11。图中所示的是后者的形式。在外筒2的出口端设有下接头7,进口端与连接筒24连接。外筒2筒壁上可与工作筒内腔贯通的导流孔4设置在内筒5与相邻节连接筒24的衔接部位的对应处。该连接筒24的依次连接数量,可以根据施工的级数需要选择。

Claims (10)

1.用于油气井作业的全通径分层压裂滑套,其特征是以与外筒(2)相配合的方式设置有包括可在外筒(2)内腔中轴向移动的内筒(5)在内的工作筒,外筒(2)与内筒(5)间设有相互定位的剪切销钉(6)及限制内筒(5)滑移距离的限位结构,外筒(2)的至少一个轴向端部带有连接头,并在筒壁部位设有可与工作筒内腔贯通的导流孔(4),其中:
a. 在工作筒的内周面上沿轴向设有间隔排布、优选为等间距排布的凹槽结构(11)和与之配合地设有能以依次翻越各凹槽结构(11)方式沿轴向位移,并具有与启动球(14)通过直径相适应通径的阶跃式移动结构(8);
b. 在阶跃式移动结构(8)上设有轴向间隔的前后两组在与所说内筒周面凹槽结构(11)配合下可作独立径向伸/缩以控制启动球(14)通过通径开闭的通径开关结构(9,10);
c. 所说工作筒内周面上各相邻凹槽结构(11)的间距为所说通径开关结构(9,10)轴向间距的非整数倍,优选为0.5~1.5的非整数倍。
2.如权利要求1所述的全通径分层压裂滑套,其特征是所说的工作筒就是以间隙方式配合在外筒(2)内腔中的整体结构形式的内筒(5),在外筒(2)的轴向两端分别设有上接头(1)和下接头(7),所说外筒(2)筒壁部位可与工作筒内腔贯通的导流孔(4)设置在外筒轴向的进口侧部位。
3.如权利要求2所述的全通径分层压裂滑套,其特征是所说整体结构内筒(5)形式的工作筒内周面上端的第一、二凹槽结构(20,21)为具有与所说阶跃式移动结构(8)中前后两组通径开关结构(9,10)轴向间距相等的间距。
4.如权利要求1所述的全通径分层压裂滑套,其特征是所说的工作筒由所说的内筒(5)和可与外筒(2)进口端连接的至少一节连接筒(24)共同组成,至少连接筒(24)的内周面上设有所说间隔排布的凹槽结构(11),内筒(5)和相邻节连接筒(24)间的轴向相对端可相互接触衔接,在外筒(2)的出口端设有下接头(7),所说外筒(2)筒壁部位可与工作筒内腔贯通的导流孔(4)设置在内筒(5)与相邻节连接筒(24)的衔接部位处。
5.如权利要求1所述的全通径分层压裂滑套,其特征是所说阶跃式移动结构(8)上每组通径开关结构(9,10)在周向上等间距设置的至少三个。
6. 如权利要求1所述的全通径分层压裂滑套,其特征是所说工作筒(5)内周面上的凹槽结构(11)为沿径向圆周设置的连续式或间断式的独立环槽,优选为连续式的独立环槽。
7.如权利要求1所述的全通径分层压裂滑套,其特征是所说工作筒内周面上的凹槽结构(11)为沿螺旋方向设置的带有周向限位结构的连续式螺旋槽,或沿螺旋方向的间断式凹槽。
8. 如权利要求1至7之一所述的全通径分层压裂滑套,其特征是所说阶跃式移动结构(8)上轴向间隔的前后两组通径开关结构(9,10)中的至少一组为滚动结构,或者是经弹性结构(15)连接于阶跃式移动结构(8)上的前后两组弹爪结构(16,17)。
9. 如权利要求8所述的全通径分层压裂滑套,其特征是所说的滚动结构为设置在阶跃式移动结构(8)上径向贯通的锥台形通孔中的滚球,锥台形通孔的内侧孔径,小于外侧孔径并同时小于所说滚球的直径,锥台形通孔的径向外侧孔径与所说凹槽结构(11)的槽宽一致。
10. 如权利要求8所述的全通径分层压裂滑套,其特征是所说所说阶跃式移动结构(8)上轴向间隔的前后两组通径开关结构(9,10)为经铰接于阶跃式移动结构(8)上的连接结构设置的前后两组滚轮结构。
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