CN114109334B - 储层压裂装置及储层压裂管柱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种储层压裂装置及储层压裂管柱,该储层压裂装置包括:外筒体,其设有第一外气孔和第二外气孔;内筒体,其设有第一内气孔和第二内气孔,内筒体设于外筒体内,且与外筒体滑动连接;滑动体,滑动体设于内筒体内,且能够相对于外筒体沿外筒体的轴向移动,滑动体设有供压裂介质沿外筒体的轴向流动的介质通道;内筒体与滑动体之间通过棘齿机构连接,使滑动体能够带动内筒体向下移动,并且棘齿机构能够卸除滑动体向内筒体施加的向上的驱动力;第一弹簧,其设于内筒体与滑动体之间。通过本发明,解决了现有技术中使用同一压力来压裂所有地层,导致有些地层无法压开,使得压力无法有效的传递的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及油气开采设备的技术领域,尤其涉及一种储层压裂装置及储层压裂管柱。
背景技术
煤层气主要贮藏在煤岩中,通过压裂技术改造煤层气储层,可提高煤层气的开采效率。目前,主要通过水力压裂技术来对煤层气储层进行改造,以使储层中出现裂缝与煤层气井相通,从而提高煤层气井的采气量。但是,经过水力压裂后的煤层气井,通常情况下,首次压裂的改造范围较小,单井产量较低;排采过程中,由于裂缝闭合、煤粉堵塞等原因,容易造成部分单井产量下降。
解堵性二次压裂工艺为针对煤层气井的有效增产措施。对于煤层气储层,不同地层的岩质不同,煤层气储层被压开所需要的液压力不同;其次,同一煤层气储层由于构造差异,煤层气溢出所需的液压力也存在差异。目前,通常使用同一压力来压裂所有地层,使得有些地层无法压开,压力无法有效的传递,导致煤层气储层的裂缝发育不完善,影响油气的开采效率、降低经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种储层压裂装置及储层压裂管柱,以解决现有技术中使用同一压力来压裂所有地层,导致有些地层无法压开,使得压力无法有效的传递的技术问题。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:
本发明提供一种储层压裂装置,包括:
外筒体,其设有第一外气孔和第二外气孔,所述外筒体的下端封闭;
内筒体,其设有第一内气孔和第二内气孔,所述内筒体设于所述外筒体内,且与所述外筒体滑动连接,所述内筒体能够相对于所述外筒体沿所述外筒体的轴向移动;
滑动体,所述滑动体设于所述内筒体内,且能够相对于所述外筒体沿所述外筒体的轴向移动,所述滑动体设有供压裂介质沿所述外筒体的轴向流动的介质通道,所述介质通道内的压裂介质能对所述滑动体产生向上的驱动力;所述内筒体与所述滑动体之间通过棘齿机构连接,使所述滑动体能够带动所述内筒体向下移动,并且所述棘齿机构能够卸除所述滑动体向所述内筒体施加的向上的驱动力;
第一弹簧,其设于所述内筒体与所述滑动体之间;
所述内筒体能够相对于所述外筒体移动至第一位置或者第二位置了,在所述第一位置,所述第一内气孔与所述第一外气孔相重叠,且所述第二内气孔与所述第二外气孔相偏离;在所述第二位置,所述第一内气孔与所述第一外气孔相偏离,且所述第二内气孔与所述第二外气孔相重叠;
所述介质通道内的压裂介质能够通过相重叠的所述第一内气孔和所述第一外气孔,流向储层;所述介质通道内的压裂介质能够通过相重叠的所述第二内气孔和所述第二外气孔,向下流动。
在优选的实施方式中,所述棘齿机构包括设于所述内筒体的内壁的棘齿槽和设于所述滑动体且与所述棘齿槽相配合的弹性棘齿。
在优选的实施方式中,所述弹性棘齿为橡胶棘齿。
在优选的实施方式中,所述内筒体的内壁与所述滑动体之间设有压缩腔,所述压缩腔与所述介质通道相隔开;所述第一弹簧设于所述压缩腔内,所述第一弹簧的上端与所述外筒体连接,所述第一弹簧的下端抵接于所述滑动体。
在优选的实施方式中,所述外筒体与所述内筒体之间设有第二弹簧,所述第二弹簧具有驱动所述内筒体运动至所述第一位置的趋势。
在优选的实施方式中,所述外筒体的侧壁与所述内筒体的外壁之间设有复位腔,所述第二弹簧设于所述复位腔中,所述第二弹簧的第一端抵接于所述内筒体,所述第二弹簧的第二端抵接于所述外筒体。
在优选的实施方式中,所述外筒体的上端固接有上机盖,所述第二弹簧能够驱动所述内筒体运动至与上机盖抵接。
在优选的实施方式中,所述外筒体设有限位台阶,所述内筒体移动至与所述限位台阶抵接时,所述内筒体位于所述第二位置。
在优选的实施方式中,所述储层压裂装置包括复位筒,所述复位筒包括复位环部、连接于所述复位环部的内侧的第一复位筒体和连接于所述复位环部的外侧的第二复位筒体;所述复位环部设于所述滑动体的下侧,所述第一复位筒体设于所述滑动体的内壁;所述滑动体设有沿所述外筒体的轴向延伸的复位槽,所述第二复位筒体设于所述复位槽。
在优选的实施方式中,所述第一复位筒体的上端设有限位盖,所述复位筒能相对于所述滑动体移动至所述限位盖与所述滑动体抵接。
本发明提供一种储层压裂管柱,包括:
上述的储层压裂装置;
密封节,其安装于所述外筒体的下端,所述介质通道内的压裂介质能够通过相重叠的第二内气孔和第二外气孔,流入所述密封节;
油管,其与所述外筒体固接,且与所述介质通道连通。
在优选的实施方式中,所述储层压裂装置的数量为多个;所述储层压裂管柱包括至少一个连接节;相邻两个所述储层压裂装置之间通过所述连接节串接,位于上方的所述储层压裂装置中的所述介质通道内的压裂介质,能够通过相重叠的第二内气孔和第二外气孔,流入所述连接节,位于下方的所述储层压裂装置中的介质通道与所述连接节相连通;密封节安装于末端的所述储层压裂装置中的所述外筒体。
本发明的特点及优点是:
将该储层压裂装置下入待压裂的储层,压裂介质经油管输送至滑动体的介质通道。内筒体处于第一位置,压裂介质流向储层;随着介质通道被压裂介质逐渐充盈,介质通道内的压力逐渐增大,推动滑动体相对于外筒体向上运动,在这个过程中,在棘齿机构的作用下,内筒体未被驱动,第一内气孔和第一外气孔保持重叠状态,压裂介质可继续流向储层;同时,滑动体与内筒体之间产生相对运动,第一弹簧发生变形,第一弹簧对滑动体施加弹簧力。
随着介质通道内的压力逐渐增大,储层会被压开。在储层被压开的瞬间,介质通道内的压裂介质会以较快的速度流入被压开的裂缝中,介质通道发生压力释放,压力以较快的速度减小,第一弹簧的弹簧力推动滑动体向下移动,在棘齿机构的作用下,滑动体带动内筒体一起向下移动,使内筒体运动至第二位置,第一内气孔与第一外气孔相错开,停止向储层注入压裂介质;第二内气孔与第二外气孔相重叠,压裂介质可以向下流动,以继续对下方的储层进行压裂。
使用该储层压裂装置对储层进行压裂的过程中,压裂介质的持续流入,使该储层压裂装置的压力逐渐增大,并且在储层被压开之前,压力会持续增大,这样,该储层压裂装置应用于不同的储层时,可以保障压力能增大至储层被压开所需要的压力,使储层被压开。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的储层压裂装置的结构示意图;
图2为图1中的A处的局部放大图;
图3为图1所示的储层压裂装置处于第一位置的情况下的示意图;
图4为图1所示的储层压裂装置处于第二位置的情况下的示意图;
图5为本发明提供的储层压裂管柱的结构示意图;
图6为图5所示的储层压裂管柱下入油井的示意图;
图7为图5所示的储层压裂管柱的剖视图;
图8为图5所示的储层压裂管柱中的连接节的结构示意图;
图9为图5所示的储层压裂管柱中的密封节的结构示意图。
附图标号说明:
10、外筒体; 11、第一外气孔; 12、第二外气孔;
14、滑轨; 15、限位台阶; 100、外筒体的轴向;
20、内筒体;21、第一内气孔;22、第二内气孔;24、连通气孔;25、复位腔;
30、滑动体;301、圆筒部;302、圆环部;31、介质通道;32、压缩腔;33、复位槽;
40、复位筒;41、第一复位筒体;42、第二复位筒体;43、复位环部;44、限位盖;
50、棘齿机构;51、棘齿槽;52、棘齿;520、弹性棘齿;521、橡胶棘齿;
61、第一弹簧;62、第二弹簧;
71、上机盖;72、下机盖;731、第一外螺纹;732、第二外螺纹;
80、储层压裂装置;81、末端的储层压裂装置;
91、密封节;92、连接节;93、油管;94、储层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供了一种储层压裂装置,如图1所示,该储层压裂装置包括:外筒体10、内筒体20、滑动体30和第一弹簧61;外筒体10的下端封闭,外筒体10设有第一外气孔11和第二外气孔12;内筒体20设有第一内气孔21和第二内气孔22,内筒体20设于外筒体10内,且与外筒体10滑动连接,内筒体20能够相对于外筒体10沿外筒体的轴向100移动;滑动体30设于内筒体20内,且能够相对于外筒体10沿外筒体的轴向100移动,滑动体30设有供压裂介质沿外筒体的轴向100流动的介质通道31,介质通道31内的压裂介质能对滑动体30产生向上的驱动力;内筒体20与滑动体30之间通过棘齿机构50连接,使滑动体30能够带动内筒体20向下移动,并且棘齿机构50能够卸除滑动体30向内筒体20施加的向上的驱动力;第一弹簧61设于内筒体20与滑动体30之间;内筒体20能够相对于外筒体10移动至第一位置或者第二位置了,在第一位置,第一内气孔21与第一外气孔11相重叠,且第二内气孔22与第二外气孔12相偏离;在第二位置,第一内气孔21与第一外气孔11相偏离,且第二内气孔22与第二外气孔12相重叠;介质通道31内的压裂介质能够通过相重叠的第一内气孔21和第一外气孔11,流向储层;介质通道31内的压裂介质能够通过相重叠的第二内气孔22和第二外气孔12,向下流动。
将该储层压裂装置下入待压裂的储层,压裂介质经油管输送至滑动体30的介质通道31。如图3所示,内筒体20处于第一位置,压裂介质流向储层;随着介质通道31被压裂介质逐渐充盈,介质通道31内的压力逐渐增大,推动滑动体30相对于外筒体10向上运动,在这个过程中,在棘齿机构50的作用下,内筒体20未被驱动,第一内气孔21和第一外气孔11保持重叠状态,压裂介质可继续流向储层;同时,滑动体30与内筒体20之间产生相对运动,第一弹簧61发生变形,第一弹簧61对滑动体30施加弹簧力。
随着介质通道31内的压力逐渐增大,储层会被压开。在储层被压开的瞬间,介质通道31内的压裂介质会以较快的速度流入被压开的裂缝中,介质通道31发生压力释放,压力以较快的速度减小,第一弹簧61的弹簧力推动滑动体30向下移动,在棘齿机构50的作用下,滑动体30带动内筒体20一起向下移动,使内筒体20运动至图4所示的第二位置,第一内气孔21与第一外气孔11相错开,停止向储层注入压裂介质;第二内气孔22与第二外气孔12相重叠,压裂介质可以向下流动,以继续对下方的储层进行压裂。
使用该储层压裂装置对储层进行压裂的过程中,压裂介质的持续流入,使该储层压裂装置的压力逐渐增大,并且在储层被压开之前,压力会持续增大,这样,该储层压裂装置应用于不同的储层时,可以保障压力能增大至储层被压开所需要的压力,使储层被压开。
如图1所示,外筒体10的内壁设有沿外筒体的轴向100延伸的滑轨14,内筒体20的外壁设有与滑轨14相配合的滑槽,滑轨14镶嵌与滑槽中,引导内筒体20相对于外筒体10移动。外筒体10的上端固接有上机盖71,外筒体10的下端固接有下机盖72,滑动体30的外壁与上机盖71可滑动地接触;压裂介质能够从介质通道31的上端流入,并向外筒体10的下端流动。在介质通道31内,滑动体30的朝下的面受到介质通道31内的压裂介质的向上的压力,滑动体30的朝上的面受到介质通道31内的压裂介质的向下的压力;在介质通道31内,滑动体30的朝下的面大于滑动体30的朝上的面,因此介质通道31内的压裂介质能对滑动体30产生向上的驱动力。
进一步地,内筒体20的内壁与滑动体30之间设有压缩腔32,压缩腔32与介质通道31相隔开,滑动体30与上机盖71之间、和滑动体30与内筒体20之间均密封配合,滑动体30、内筒体20与上机盖71之间包围形成压缩腔32,压缩腔32与介质通道31相隔开,并且在压裂的过程中,压缩腔32内的压力通常小于介质通道31内的压力;具体地,如图1和图2所示,滑动体30包括圆筒部301和连接于圆筒部301的下端的圆环部302,圆筒部301的内壁与圆环部302的内壁的大小相等,介质通道31成型于圆筒部301的内部与圆环部302的内部;圆筒部301的外径小于圆环部302的外径,圆筒部301的外壁与上机盖71可滑动地密封配合,圆环部302的外壁与内筒体20的内壁密封配合,压缩腔32成型于圆环部302、内筒体20、上机盖71和圆筒部301之间,圆环部302的下表面位于压缩腔32内;圆环部302的下表面受到介质通道31内的压裂介质的压力,可以对滑动体30产生向上的驱动力。
在本发明的一实施方式中,第一弹簧61设于压缩腔32内,第一弹簧61的上端与外筒体10连接,第一弹簧61的下端抵接于滑动体30,滑动体30向上移动时,驱动第一弹簧61压缩,以将能量存储于第一弹簧61,该设置方式有利于使该储层压裂装置的结构更加紧凑。
在第一位置时,第二内气孔22与第二外气孔12相偏离,为了能够阻止介质通道31内的压裂介质向下流动,可以采用的方式不限于一种。在一种实施方式中,在第一位置时,内筒体20能够覆盖第二外气孔12。在另一种实施方式中,如图1所示,内筒体20的下端设有端盖,使内筒体20为封闭状态,这样,在第一位置时,压裂介质被阻隔在内筒体20包围的空间内。
棘齿机构50能够实现滑动体30与内筒体20之间的单向传动,棘齿机构50包括棘齿槽51和与棘齿槽51相配合的棘齿52,可以将棘齿槽51设于滑动体30,棘齿52设于内筒体20;也可以将棘齿槽51设于内筒体20,棘齿52设于滑动体30。优选地,如图2所示,棘齿机构50包括设于内筒体20的内壁的棘齿槽51和设于滑动体30且与棘齿槽51相配合的棘齿52。进一步,棘齿52为弹性棘齿520,弹性棘齿520与棘齿槽51啮合,一方面可以实现单向传动,另一方面还可以实现密封配合,以保障压缩腔32与介质通道31相隔开。优选地,弹性棘齿520为橡胶棘齿521。
在本发明的一实施方式中,外筒体10与内筒体20之间设有第二弹簧62,第二弹簧62具有驱动内筒体20运动至第一位置的趋势,以使第一外气孔11与第一内气孔21相重合,便于压裂介质向外筒体10的外部空间流动,以流向储层。如图1所示,外筒体10的侧壁与内筒体20的外壁之间设有复位腔25,第二弹簧62设于复位腔25中,第二弹簧62的第一端抵接于内筒体20,第二弹簧62的第二端抵接于外筒体10,以使该储层压裂装置的结构更加紧凑,有利于稳定运行;进一步地,内筒体20设有连通气孔24,连通气孔24将复位腔25与介质通道31连通,这样,可以减少内筒体20移动,复位腔25的容积变化,而造成复位腔25内的气压发生变化,以减小内筒体20移动的阻力。
如图1和图3所示,外筒体10的上端固接有上机盖71,第二弹簧62能够驱动内筒体20运动至与上机盖71抵接,上机盖71可以对内筒体20的位置起到限位的作用,通过驱动内筒体20运动至与上机盖71抵接,使内筒体20处于第一位置。
在本发明的一实施方式中,外筒体10设有限位台阶15,如图1和图4所示,内筒体20移动至与限位台阶15抵接时,内筒体20位于第二位置。限位台阶15对内筒体20起到限位作用,以使在介质通道31发生压力释放,第一弹簧61推动滑动体30向下移动时,对内筒体20向下移动的距离进行限制,使内筒体20能够定位于第二位置。
在本发明的一实施方式中,储层压裂装置包括复位筒40,复位筒40包括复位环部43、连接于复位环部43的内侧的第一复位筒体41和连接于复位环部43的外侧的第二复位筒体42;复位环部43设于滑动体30的下侧,第一复位筒体41设于滑动体30的内壁;滑动体30设有沿外筒体的轴向100延伸的复位槽33,第二复位筒体42设于复位槽33。复位筒40可以相对于滑动体30沿外筒体的轴向100移动。滑动体30可以采用橡胶材料制作;复位筒40可以采用钢铁材料制作,复位筒40对滑动体30起到支撑作用:第二复位筒体42可以撑开滑动体30上的棘齿52,使棘齿52与棘齿槽51保持啮合;当压裂任务执行完毕,将该装置回收至地面后,可以直接向下推限位盖44,进而第二复位筒体42与滑动体30脱落,被撑开的棘齿52收缩,实现复位,以将该装置由第二位置状态复位至第一位置状态。
进一步地,第一复位筒体41的上端设有限位盖44,复位筒40能相对于滑动体30移动至限位盖44与滑动体30抵接,限位盖44可以用于限制复位筒40相对于滑动体30的移动范围,避免滑动体30与复位筒40发生脱落。
该储层压裂装置可以应用于煤层气储层,也可以应用于其它类型的油气储层。该储层压裂装置优选地应用于气体压裂,压裂介质为气体;该储层压裂装置还可以应用于水力压裂,压裂介质为液态介质。
实施例二
本发明提供了一种储层压裂管柱,如图5所示,该储层压裂管柱包括:上述的储层压裂装置80、密封节91和油管93;密封节91安装于外筒体10的下端,介质通道31内的压裂介质能够通过相重叠的第二内气孔22和第二外气孔12,流入密封节91;油管93与外筒体10固接,且与介质通道31连通。如图6所示,储层压裂装置80下入至待压裂的储层94,并通过油管93与地面连接;在储层94被压开后,介质通道31内的压裂介质通过第二内气孔22和第二外气孔12,流入到密封节91中,避免压裂介质泄漏。该储层压裂装置80应用于不同的储层94时,可以保障压力能增大至储层94被压开所需要的压力,使储层94被压开。
在本发明的一实施方式中,储层压裂装置80的数量为多个;储层压裂管柱包括至少一个连接节92;相邻两个储层压裂装置80之间通过连接节92串接,位于上方的储层压裂装置80中的介质通道31内的压裂介质,能够通过相重叠的第二内气孔22和第二外气孔12,流入连接节92,位于下方的储层压裂装置80中的介质通道31与连接节92相连通;密封节91安装于末端的储层压裂装置81中的外筒体10。
将该储层压裂管柱下入油气井中,末端的储层压裂装置81处于端部,通常位于最下方。如图5和图6所示,该储层压裂管柱包括两个储层压裂装置80,各个储层压裂装置80分别与储层94相对应。
使用该储层压裂管柱进行压裂的过程中,在位于上方的储层压裂装置80未将储层94压开前,压裂介质不会流入位于下方的储层压裂装置80,从井口注入的压裂介质集聚于位于上方的储层压裂装置80中,使其压力逐渐升高;在位于上方的储层压裂装置80将对应的储层94压开后,压裂介质开始通过连接节92流入位于下方的储层压裂装置80。该储层压裂管柱采用递进式压裂,可以实现在不同的储层94提供不同的压裂压力,有利于保障将储层94压开。为了方便储层压裂装置80与密封节91和连接节92进行装配,上机盖71上设有第一外螺纹731,外筒体10的下端设有第二外螺纹732。具体地,第二外螺纹732可以为内螺纹,也可以为外螺纹;第一外螺纹731可以为内螺纹,也可以为外螺纹。
如图7和图8所示,连接节92呈筒状,连接节92的下端设有螺纹,用于与第一外螺纹731配合;连接节92的上端设有螺纹,用于与第二外螺纹732配合。可以将多个连接节92与多个储层压裂装置80串联连接。
如图7和图9所示,密封节91的下端封闭;密封节91的上端设有螺纹,可以与第二外螺纹732配合,以将密封节91连接于储层压裂装置80的下端。
以上所述仅为本发明的几个实施例,本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (12)
1.一种储层压裂装置,其特征在于,包括:
外筒体,其设有第一外气孔和第二外气孔,所述外筒体的下端封闭;
内筒体,其设有第一内气孔和第二内气孔,所述内筒体设于所述外筒体内,且与所述外筒体滑动连接,所述内筒体能够相对于所述外筒体沿所述外筒体的轴向移动;
滑动体,所述滑动体设于所述内筒体内,且能够相对于所述外筒体沿所述外筒体的轴向移动,所述滑动体设有供压裂介质沿所述外筒体的轴向流动的介质通道,所述介质通道内的压裂介质能对所述滑动体产生向上的驱动力;所述内筒体与所述滑动体之间通过棘齿机构连接,使所述滑动体能够带动所述内筒体向下移动,并且所述棘齿机构能够卸除所述滑动体向所述内筒体施加的向上的驱动力;
第一弹簧,其设于所述内筒体与所述滑动体之间;
所述内筒体能够相对于所述外筒体移动至第一位置或者第二位置,在所述第一位置,所述第一内气孔与所述第一外气孔相重叠,且所述第二内气孔与所述第二外气孔相偏离;在所述第二位置,所述第一内气孔与所述第一外气孔相偏离,且所述第二内气孔与所述第二外气孔相重叠;
所述介质通道内的压裂介质能够通过相重叠的所述第一内气孔和所述第一外气孔,流向储层;所述介质通道内的压裂介质能够通过相重叠的所述第二内气孔和所述第二外气孔,向下流动。
2.根据权利要求1所述的储层压裂装置,其特征在于,所述棘齿机构包括设于所述内筒体的内壁的棘齿槽和设于所述滑动体且与所述棘齿槽相配合的弹性棘齿。
3.根据权利要求2所述的储层压裂装置,其特征在于,所述弹性棘齿为橡胶棘齿。
4.根据权利要求1所述的储层压裂装置,其特征在于,所述内筒体的内壁与所述滑动体之间设有压缩腔,所述压缩腔与所述介质通道相隔开;
所述第一弹簧设于所述压缩腔内,所述第一弹簧的上端与所述外筒体连接,所述第一弹簧的下端抵接于所述滑动体。
5.根据权利要求1所述的储层压裂装置,其特征在于,所述外筒体与所述内筒体之间设有第二弹簧,所述第二弹簧具有驱动所述内筒体运动至所述第一位置的趋势。
6.根据权利要求5所述的储层压裂装置,其特征在于,所述外筒体的侧壁与所述内筒体的外壁之间设有复位腔,所述第二弹簧设于所述复位腔中,所述第二弹簧的第一端抵接于所述内筒体,所述第二弹簧的第二端抵接于所述外筒体。
7.根据权利要求5所述的储层压裂装置,其特征在于,所述外筒体的上端固接有上机盖,所述第二弹簧能够驱动所述内筒体运动至与上机盖抵接。
8.根据权利要求1所述的储层压裂装置,其特征在于,所述外筒体设有限位台阶,所述内筒体移动至与所述限位台阶抵接时,所述内筒体位于所述第二位置。
9.根据权利要求1所述的储层压裂装置,其特征在于,所述储层压裂装置包括复位筒,所述复位筒包括复位环部、连接于所述复位环部的内侧的第一复位筒体和连接于所述复位环部的外侧的第二复位筒体;
所述复位环部设于所述滑动体的下侧,所述第一复位筒体设于所述滑动体的内壁;所述滑动体设有沿所述外筒体的轴向延伸的复位槽,所述第二复位筒体设于所述复位槽。
10.根据权利要求9所述的储层压裂装置,其特征在于,所述第一复位筒体的上端设有限位盖,所述复位筒能相对于所述滑动体移动至所述限位盖与所述滑动体抵接。
11.一种储层压裂管柱,其特征在于,包括:
权利要求1-10中任一项所述的储层压裂装置;
密封节,其安装于所述外筒体的下端,所述介质通道内的压裂介质能够通过相重叠的第二内气孔和第二外气孔,流入所述密封节;
油管,其与所述外筒体固接,且与所述介质通道连通。
12.根据权利要求11所述的储层压裂管柱,其特征在于,所述储层压裂装置的数量为多个;所述储层压裂管柱包括至少一个连接节;
相邻两个所述储层压裂装置之间通过所述连接节串接,位于上方的所述储层压裂装置中的所述介质通道内的压裂介质,能够通过相重叠的第二内气孔和第二外气孔,流入所述连接节,位于下方的所述储层压裂装置中的介质通道与所述连接节相连通;
密封节安装于末端的所述储层压裂装置中的所述外筒体。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103821488A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-05-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 逐级坐封、射孔的压裂管柱及其使用方法 |
WO2014153314A1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-25 | Schlumberger Canada Limited | Sleeve valve |
CN204851209U (zh) * | 2015-07-31 | 2015-12-09 | 中国神华能源股份有限公司 | 压裂滑套组件 |
CN108868732A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-23 | 东北石油大学 | 连续油管分层压裂系统工具及其分层压裂方法 |
CN109138917A (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种坐封滑套和包含其的压裂管柱 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9394777B2 (en) * | 2012-12-07 | 2016-07-19 | CNPC USA Corp. | Pressure controlled multi-shift frac sleeve system |
-
2020
- 2020-08-31 CN CN202010894536.8A patent/CN114109334B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014153314A1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-25 | Schlumberger Canada Limited | Sleeve valve |
CN103821488A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-05-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 逐级坐封、射孔的压裂管柱及其使用方法 |
CN204851209U (zh) * | 2015-07-31 | 2015-12-09 | 中国神华能源股份有限公司 | 压裂滑套组件 |
CN109138917A (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种坐封滑套和包含其的压裂管柱 |
CN108868732A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-23 | 东北石油大学 | 连续油管分层压裂系统工具及其分层压裂方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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