CN204357412U - 可重复关闭的套管滑套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可重复关闭的套管滑套，其上接头和下接头分别固定连接在本体的上下两端，本体上设有喷射槽，滑套开启后喷射槽形成过流通道，滑套位于本体内封闭喷射槽，且通过控制销钉连接在本体上，所述滑套上端设有弹爪挂钩，滑套内壁上设有与关闭工具配合的关闭凹槽，球座固定设置在滑套下部， 本体内腔上设置有与弹爪挂钩配合的第一阻力凹槽和第二阻力凹槽，第一阻力凹槽和第二阻力凹槽分别位于喷射槽上部和下部；当滑套处于关闭状态时，弹爪挂钩嵌合在第一阻力凹槽中，当滑套处于开启状态时，弹爪挂钩嵌合在第二阻力凹槽中。本实用新型能实现增产改造与固井共用一趟套管管柱进行大排量、超大排量连续转层精确分段施工。

Description

可重复关闭的套管滑套

技术领域

本实用新型公开了一种油气田用可重复关闭套管滑套，属于油气田井下作业工具。

背景技术

套管滑套分层压裂酸化技术，是在固井及压裂酸化技术的基础上结合了套管滑套分段工具形成的多层分段压裂完井技术，该技术利用套管滑套进行选择性的放置在油层位置，固井完成后采用憋压球打开滑套，然后使用同一趟套管管柱进行压裂酸化作业。其核心技术是套管滑套分段工具。该技术中，套管滑套随套管管柱下入井中，无需射孔，无需额外的封隔器卡层，不需额外下管柱，直接使用套管管柱作业，能实现连续施工，可节约大量的中间准备时间。作业后可钻除球座，实现套管全通径，便于进行后期增产改造作业。具有较大的技术优势。

专利公开号CN202064925 U公开了分层压裂固井滑套，本实用新型包括上接头1、下接头2、球座3以及控制套4。上接头1与上部套管相连，上接头1与下接头2相连，下接头2下部套管相连，上接头1与下接头2相连的腔壁上有外喷砂槽5，球座3通过控制销钉固定连接在上接头1与下接头2相连的腔内上部，球座3上部壁上有与外喷砂槽5相配的内喷砂槽6，控制套4连接在球座3下端，控制套下端外置有卡簧7，下接头2下部内有与卡簧7相配的卡槽，卡簧7与卡槽的周向距离等于外喷砂槽5与内喷砂槽6轴向距离。

专利号ZL201220648457.X公开了多级压裂套管滑套，本实用新型包括上接头1、本体2、滑套3、喷砂槽4、控制剪钉5、多级球座6、下接头7。上接头1通过螺纹与本体2相连接，多级球座6和滑套3通过螺纹连接，滑套3通过控制剪钉4固定在本体2上，本体2下部与下接头7相连接。

上述两种滑套均是采用套管管柱直接进行分段改造施工，不需单独下分段施工管柱，不需封隔器卡层，施工转层不需中间作业，能实现大排量、超大排量连续转层精确分段施工，工具简单，操作方便，费用低，具有重要意义。专利公开号CN202064925 U的分层压裂固井滑套，球座不易钻，钻掉球座困难，不易实现全通径，很难进行后期修井作业和进一步的增产改造作用，不能充分开采油气资源；同时该分层压裂固井滑套不具有重复关闭功能，在后期的开采中，如果储层产水，不能关闭水层，有可能影响整口井油气资源的顺利开采。专利号ZL201220648457.X的多级压裂套管滑套，球座易钻，能实现全通径，便于后期进行修井和进一步增产改造作用，能充分开采油气资源；但该多级压裂套管滑套也不具有重复关闭功能，在后期的开采中，如果储层产水，可能要影响整口井油气资源的顺利开采。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种可重复关闭的套管滑套。本实用新型不仅能实现增产改造与固井共用一趟套管管柱进行大排量、超大排量连续转层精确分段施工，还能实现全通径和选择性关闭套管滑套，便于后期进一步进行修井和增产改造，最大限度开采油气资源。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种可重复关闭的套管滑套，其特征在于：包括上接头、本体、滑套、球座、下接头和自锁机构，所述上接头和下接头分别固定连接在本体的上下两端，本体上设有喷射槽，滑套开启后喷射槽形成过流通道，滑套位于本体内封闭喷射槽，且通过控制销钉连接在本体上，所述滑套上端设有弹爪挂钩，滑套内壁上设有与关闭工具配合的关闭凹槽，球座固定设置在滑套下部， 本体内腔上设置有与弹爪挂钩配合的第一阻力凹槽和第二阻力凹槽，第一阻力凹槽和第二阻力凹槽分别位于喷射槽上部和下部；当滑套处于关闭状态时，弹爪挂钩嵌合在第一阻力凹槽中，当滑套处于开启状态时，弹爪挂钩嵌合在第二阻力凹槽中；自锁机构用于在分段改造滑套打开时锁定滑套和本体。

所述球座与本体之间设置有与下接头配合的连接螺套，且连接螺套通过球座连接在滑套的下端。

所述自锁机构包括止退环和与止退环配合的止退齿，止退环设置在滑套和连接螺套之间，止退齿设置在本体内腔的下端。

所述上接头、滑套、止退环、连接螺套、下接头的内径与套管内径一致。

所述连接螺套下端设置有嵌入齿，下接头上端对应设置有嵌入齿。

所述的球座内径与滑套开启球适配。

所述关闭凹槽上端为直台阶，下端为斜面过度。

采用本实用新型的优点在于：

1、本实用新型中，不需专门下分段压裂工具管柱，使用固井套管串，通过投球憋压开滑套实现大排量、超大排量连续转层精确分段施工，工序简单，操作方便，节约费用。

2、本实用新型中，套管滑套开启后，滑套自锁，不会因下部地层施工液体返排或油气开采造成滑套关闭，不会影响本层油气开采。

3、本实用新型中，可顺利钻除球座，实现套管滑套全通径，便于后期进一步进行修井和增产改造作业。

4、本实用新型中，套管滑套可重复关闭，在开采过程中，可选择性关闭水层和废层，防止水层和废层影响其它层位油气资源的开采。

5、本实用新型中，套管滑套在关闭状态和打开状态，在滑套和本体间设置有阻力机构，可防止管内工具和管柱通过时的擦挂引起滑套移动，避免滑套误打开和误关闭。

附图说明

图1为本实用新型在关闭状态的结构示意图

图2为本实用新型在开启状态的结构示意图

图3为本实用新型中采用的关闭工具结构示意图

图中标记为：1、上接头，2、本体，3、滑套，4、球座，5、控制销钉，6、止退环，7、连接螺套，8、下接头， 9、弹爪挂钩，10、第一阻力凹槽，11、关闭凹槽，12、第二阻力凹槽，13、止退齿，14、关闭工具本体，15、液缸，16、弹爪筒，17、复位弹簧，18、关闭工具下接头，19、过液孔，20、弹爪。

具体实施方式

实施例1

一种可重复关闭的套管滑套，包括上接头1、本体2、滑套3、球座4、下接头8和自锁机构，所述上接头1和下接头8分别固定连接在本体2的上下两端，本体2上设有喷射槽，滑套开启后喷射槽形成过流通道，滑套3位于本体2内封闭喷射槽，且通过控制销钉5连接在本体2上，所述滑套3上端设有弹爪挂钩9，滑套3内壁上设有与关闭工具配合的关闭凹槽11，球座4通过螺纹固定设置在滑套3下部， 本体2内腔上设置有与弹爪挂钩9配合的第一阻力凹槽10和第二阻力凹槽12，第一阻力凹槽10和第二阻力凹槽12分别位于喷射槽上部和下部；当滑套处于关闭状态时，弹爪挂钩9嵌合在第一阻力凹槽10中，当滑套处于开启状态时，弹爪挂钩9嵌合在第二阻力凹槽12中；自锁机构用于在分段改造滑套打开时锁定滑套3和本体2。

本实施例中，所述球座4与本体2之间设置有与下接头配合的连接螺套7，且连接螺套7通过球座4连接在滑套3的下端。

本实施例中，所述自锁机构包括止退环6和与止退环6配合的止退齿13，止退环6设置在滑套3和连接螺套7之间，止退齿13设置在本体2内腔的下端。

本实施例中，所述上接头1、滑套3、止退环6、连接螺套7、下接头8的内径与套管的内径一致。

本实施例中，所述连接螺套7下端设置有嵌入齿，下接头8上端对应设置有嵌入齿。

本实施例中，所述的球座4内径与滑套开启球适配，实现投球憋压开启滑套。本实用新型中的球座是指能够快速钻除的球座。

本实施例中，所述滑套中部内壁的关闭凹槽为长凹槽，关闭凹槽上端为直台阶，下端为斜面过度，可与关闭工具配合，实现套管滑套关闭。

实施例2

作为本实用新型的一较佳实施方式：如附图1、2所示，主要包括上接头1、本体2、滑套3、球座4、控制销钉5、止退环6、连接螺套7、下接头8等。所述的上接头1、本体2、下接头8通过螺纹连接，所述的本体2上有喷射槽，所述滑套3通过控制销钉5连接在本体2内上部，所述连接螺套7通过球座4连接在滑套3的下端，且连接螺套7的下端与下接头8的上端配合设计有嵌入齿，所述止退环6位于滑套3和连接螺套7之间，所述球座4与滑套开启球匹配，所述的上接头1、止退环6、连接螺套7、下接头8的内径与套管内径一致，所述的球座4为可钻材料制成。

所述滑套3的上端有向外伸的弹爪挂钩9，在初始状态，弹爪挂钩9卡在本体2上部的第一阻力凹槽10内，在开启状态，弹爪挂钩9卡在本体2中部的第二阻力凹槽12内，止退环6与本体2下部的自锁齿13啮合自锁。

所述的滑套3中部内壁有关闭凹槽11，关闭凹槽11上端为直台阶，下端为斜面过度，可用专用关闭工具关闭套管滑套。

现场施工程序，按设计把该工具下入井中，先注水泥施工并侯凝。水泥浆凝固后，从井口通过投球憋压打开滑套进行逐级分段连续施工。

实施例3

作为本实用新型的又一实施方式，打开可重复关闭套管滑套进行增产改造施工时，滑套3通过止退环6与本体2下部的自锁齿13啮合，形成自锁，可防止下部地层返排液和油气流冲刷球座4、嵌合在球座4内的憋压球和滑套3，避免滑套误关闭，保证该层油气资源的顺利开采。

实施例4

作为本实用新型的又一实施方式，当使用本实用新型进行增产改造的储层需要再次进行增产改造时，连接螺套7嵌入下接头8，球座4防转，可快速钻除球座4，实现套管滑套全通径，然后可根据需要下入相应的分段卡层管柱，对特定的储层进行增产改造，从而提高油气采收率，最大限度提高井的使用效率。

实施例5

作为本实用新型的再一实施方式，当球座4钻除后，止退环6与滑套3分离，滑套3与本体2的自锁解除，滑套3在本体2内只受到弹爪挂钩9与本体2的第二阻力凹槽12的嵌合阻力，该嵌合阻力能较好地防止管内工具和管柱通过时挂卡误关闭滑套。当使用可重复关闭套管滑套进行首次分段改造，经过充分开采后，可能有的储层会产水，产水层位可能会影响其它层位的油气开采，甚至会影响整口井的油气开采。当出现这种情况时，可下入专用关闭工具，关闭工具的机械手卡在滑套3内部的关闭凹槽11内，上提关闭工具，上提力大于滑套3在本体2内受到的嵌合阻力时。弹爪挂钩9内收，滑套3上行，上行到位时，实现选择性关闭套管滑套，同时，滑套3上的弹爪挂钩9与本体2上第一阻力凹槽10嵌合，产生嵌合阻力，防止管内工具和管柱通过时擦挂误开滑套。

实施例6

本实施例对本实用新型中采用的关闭工具进行说明。

关闭工具，如图3所示，包括关闭工具本体14、液缸15、弹爪筒16、复位弹簧17和关闭工具下接头19，所述液缸15设置在关闭工具本体14上，关闭工具本体14与液缸15配合处设置有过液孔19，弹爪筒16连接在液缸15下端且位于关闭工具本体14外壁上，所述复位弹簧17安装在弹爪筒16内，所述关闭工具下接头18连接在关闭工具本体14下端，弹爪筒16下端设置有机械手即弹爪20，弹爪20内锥面与关闭工具下接头18外锥面配合使弹爪20外伸，在滑套内腔设置有与弹爪20嵌入配合的关闭凹槽11。

在过液孔19两侧设置有两个柱面密封结构，关闭工具本体14与液缸15通过两个柱面密封结构密封配合。所述关闭工具下接头18为实心或空心，关闭工具下接头为空心时，与憋压球配合憋压或形成节流孔。所述关闭工具本体14为空心，关闭工具下接头18外圆上设置有扶正棱。所述弹爪外伸的轴向长度大于25.4mm。

关闭工具的工作原理为：采用液缸机构，通过循环或投球憋内压或直接憋内压，在套管滑套关闭工具内外产生压差，使液缸产生轴向推力，液缸运动从而压缩复位弹簧，推动弹爪沿关闭工具下接头的配合锥面外伸，上提套管滑套关闭工具，弹爪可沿套管内壁滑动，且能通过套管接箍，然后弹爪与套管滑套的滑套上的关闭凹槽嵌合，带领滑套上行关闭套管滑套，然后停泵，弹爪在复位弹簧的作用下回收，可顺利起出套管滑套关闭工具，操作简单，可关闭水层和其它废层，保证整口井油气资源的顺利开采。

Claims (7)

1.一种可重复关闭的套管滑套，其特征在于：包括上接头（1）、本体（2）、滑套（3）、球座（4）、下接头（8）和自锁机构，所述上接头（1）和下接头（8）分别固定连接在本体（2）的上下两端，本体（2）上设有喷射槽，滑套开启后喷射槽形成过流通道，滑套（3）位于本体（2）内封闭喷射槽，且通过控制销钉（5）连接在本体上，所述滑套（3）上端设有弹爪挂钩（9），滑套（3）内壁上设有与关闭工具配合的关闭凹槽（11），球座（4）固定设置在滑套（3）下部， 本体（2）内腔上设置有与弹爪挂钩（9）配合的第一阻力凹槽（10）和第二阻力凹槽（12），第一阻力凹槽（10）和第二阻力凹槽（12）分别位于喷射槽上部和下部；当滑套处于关闭状态时，弹爪挂钩（9）嵌合在第一阻力凹槽（10）中，当滑套处于开启状态时，弹爪挂钩（9）嵌合在第二阻力凹槽（12）中；自锁机构用于在分段改造滑套打开时锁定滑套（3）和本体（2）。

2.根据权利要求1所述的可重复关闭的套管滑套，其特征在于：所述球座（4）与本体（2）之间设置有与下接头（8）配合的连接螺套（7），且连接螺套（7）通过球座（4）连接在滑套（3）的下端。

3.根据权利要求2所述的可重复关闭的套管滑套，其特征在于：所述自锁机构包括止退环（6）和与止退环（6）配合的止退齿（13），止退环（6）设置在滑套（3）和连接螺套（7）之间，止退齿（13）设置在本体（2）内腔的下端。

4.根据权利要求3所述的可重复关闭的套管滑套，其特征在于：所述上接头（1）、滑套（3）、止退环（6）、连接螺套（7）、下接头（8）的内径与套管的内径一致。

5.根据权利要求2、3或4所述的可重复关闭的套管滑套，其特征在于：所述连接螺套（7）下端设置有嵌入齿，下接头（8）上端对应设置有嵌入齿。

6.根据权利要求5所述的可重复关闭的套管滑套，其特征在于：所述的球座（4）内径与滑套开启球适配。

7.根据权利要求1、2、3、4或6所述的可重复关闭的套管滑套，其特征在于：所述关闭凹槽（11）上端为直台阶，下端为斜面过度。