CN207437005U - 带扶正棱式延时开启固井滑套 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带扶正棱式延时开启固井滑套，包括上接头、外壳体、下接头、内滑套、扶正棱、剪切销钉、破裂盘、阀体、弹簧和密封圈；外壳体上、下两端分别与上接头和下接头通过螺纹连接，外壳体上设计有沿圆周均布的扶正棱，扶正棱上开有长槽型压裂孔；内滑套安装在外壳体内部，内滑套可沿轴向滑动，内滑套与外壳体通过剪切销钉连接；外壳体与内滑套之间的腔体被分隔为上腔体和下腔体，上腔体内充满液压油，下腔体为空气腔。本实用新型可随套管一起下入，具有扶正套管的作用，下入更简捷，省去一趟下入射孔枪进行射孔的施工工序，适合用于需要下完井套管后进行分段压裂的大位移斜度井或长水平段水平井中。

Description

带扶正棱式延时开启固井滑套

技术领域

本实用新型涉及油气田井下作业工具技术领域，更具体地说，涉及一种带扶正棱式延时开启固井滑套。

背景技术

目前，水平井压裂改造施工中普遍采用一种使用桥塞配合射孔枪进行分段压裂的技术方法，采用该技术方法需要依赖连续油管下入射孔枪进行首段射孔，打通井筒与地层之间的泵送通道，然而这种进行首段射孔的方式，需要配备连续油管作业车，作业方式耗资大、流程复杂，增加了作业成本与风险。并且，在大位移斜度井或长水平段水平井中，由于井身轨迹复杂、水平段很长，连续油管下入摩阻非常大，连续油管难以达到井筒内远端指定位置进行射孔作业。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种不需下入管柱，能够直接开启首段泵送通道的带扶正棱式延时开启固井滑套。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种带扶正棱式延时开启固井滑套，包括上接头、外壳体、下接头、内滑套、扶正棱、剪切销钉、破裂盘、阀体、弹簧和密封圈；

所述外壳体上、下两端分别与所述上接头和所述下接头通过螺纹连接，所述外壳体上设计有沿圆周均布的扶正棱，所述扶正棱上开有长槽型压裂孔；

所述内滑套安装在所述外壳体内部，所述内滑套可沿所述轴向滑动，所述内滑套与外壳体通过剪切销钉连接；

所述外壳体与所述内滑套之间的腔体被分隔为上腔体和下腔体，所述上腔体内充满液压油，所述下腔体为空气腔；

所述扶正棱上钻有第一通孔、第一深孔、第二深孔与第二通孔，所述第一通孔与所述上腔体连通，所述第一通孔内安装有第一丝堵与破裂盘，所述第一深孔连通所述第一通孔与所述第二深孔，所述第二深孔内安装有阀体、弹簧与第三丝堵，所述第二通孔与所述下腔体、所述第二深孔连通，所述第二通孔内安装有第二丝堵。

上述方案中，所述内滑套上端面截面积大于下端面截面积。

上述方案中，所述扶正棱上安装有剪切销钉，所述内滑套上开有环形槽，所述剪切销钉固定住所述环形槽。

上述方案中，所述外壳体与上接头的连接处安装有第一密封圈，所述外壳体与下接头的连接处安装有第六密封圈。

上述方案中，所述压裂孔上、下两端分别安装有第二密封圈和第三密封圈。

上述方案中，所述外壳体上设置有第四密封圈和第五密封圈，所述外壳体、所述内滑套、所述第三密封圈、所述第四密封圈围成的密封腔体为所述上腔体，所述外壳体、所述内滑套、所述第四密封圈、所述第五密封圈围成的密封腔体为所述下腔体。

实施本实用新型的带扶正棱式延时开启固井滑套，具有以下有益效果：

1、本实用新型使用剪切销钉固定内滑套，能够使带扶正棱式延时开启固井滑套在设定压力下打开，可以通过调整剪切销钉的剪切值，根据现场施工需要修改固井滑套开启压力。

2、本实用新型使用破裂盘封闭液压油流通通道，破裂盘击穿前，内滑套挤压不动液压油，同时也无法滑动，破裂盘作为剪切销钉失效时防止内滑套提前滑动的安全手段，提高了带扶正棱式延时开启固井滑套的安全性。

3、本实用新型利用液压油流过极小的流通间隙时的速度非常缓慢的原理，达到延时开启滑套的目的，保证套管进行压力测试过程中不会提前开启滑套，不会影响套管试压结果。

4、本实用新型将延时功能机构布置于所述扶正棱内，而并非设计布置在所述外壳体上，大幅减少了滑套本体壁厚尺寸，延时功能机构零件全部从滑套外侧安装，便于调试及更换，滑套整体结构紧凑，安装十分方便。

5、本实用新型工具本体外径与套管接箍外径相差不大，扶正棱与套管刚性扶正器的扶正棱作用相同，能够起到居中扶正滑套的作用，在不额外增加套管下入施工风险的同时，减少扶正棱与地层间的水泥层厚度，便于通过压裂孔进行压裂施工。

6、本实用新型可以广泛应用于需下入完井套管进行分段压裂的大位移斜度井或长水平段水平井，不仅可以简化作业流程，减少起下钻次数，降低施工风险，还能大幅提高作业效率，节约作业成本，有着良好的经济效益和社会效益。

7、本实用新型不仅能够通过压差方式使滑套打开，不需下入其它打开工具，还能够承受全井筒套管试压作业时的压力影响，不因试压压力提前打开滑套。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型的带扶正棱式延时开启固井滑套的整体结构示意图；

图2为本实用新型的带扶正棱式延时开启固井滑套中压裂孔部分结构示意图；

图3为本实用新型的带扶正棱式延时开启固井滑套中延时功能部分结构示意图；

图中：1、上接头，2、外壳体，3、下接头，4、内滑套，5、扶正棱，6、剪切销钉，7、压裂孔，8、第一丝堵，9、破裂盘，10、阀体，11、弹簧，12、第二丝堵，13、第三丝堵，14、第一密封圈，15、第二密封圈，16、第三密封圈，17、第四密封圈，18、第五密封圈，19、第六密封圈，20、环形槽，21、上腔体，22、下腔体，23、第一通孔，24、第一深孔，25、第二深孔，26、第二通孔。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-3所示，本实用新型公开的带扶正棱式延时开启固井滑套，包括上接头1、外壳体2、下接头3、内滑套4、扶正棱5、剪切销钉6、压裂孔7、第一丝堵8、破裂盘9、阀体10、弹簧11，第二丝堵12，第三丝堵13、第一密封圈14、第二密封圈15、第三密封圈16、第四密封圈17、第五密封圈18、第六密封圈19、环形槽20、上腔体21、下腔体22、第一通孔23、第一深孔24、第二深孔25、第二通孔26。

外壳体2上、下两端分别与上接头1和下接头3通过螺纹连接，连接处安装有第一密封圈14和第六密封圈19，外壳体2上设计有沿圆周均布的扶正棱5，扶正棱5上安装有剪切销钉6，扶正棱5上开有长槽型压裂孔7，压裂孔7上、下两端分别安装有第二密封圈15和第三密封圈16。压裂孔7布置于扶正棱5上，扶正棱5与套管刚性扶正器的扶正棱作用相同，能够起到居中扶正滑套的作用，减少扶正棱5与地层间的水泥层厚度。

内滑套4安装在外壳体2内部，内滑套4上端面截面积大于下端面截面积，内滑套4可沿滑套中心轴向滑动，内滑套4上开有环形槽20，剪切销钉6固定住环形槽20，在剪切销钉6未剪断前，内滑套4不能轴向滑动，并对压裂孔7进行封闭。剪切销钉6剪断后，内滑套4可沿轴向滑动，滑动到底后，露出压裂孔7，能够剪断剪切销钉6所需的最小压力值即为滑套开启压力，通过改变剪切销钉6的数量可以调整滑套开启压力。

外壳体2上设置有第四密封圈17和第五密封圈18，外壳体2与内滑套4、第三密封圈16、第四密封圈17、第五密封圈18形成两个密封腔体，分别为上腔体21和下腔体22，上腔体21内充满液压油，下腔体22为空气腔，扶正棱5上钻有第一通孔23、第一深孔24、第二深孔25与第二通孔26，第一通孔23与上腔体21连通，第一通孔23内安装有第一丝堵8与破裂盘9，第一深孔24连通第一通孔23与第二深孔25，第二深孔25内安装有阀体10、弹簧11与第三丝堵13，第二通孔26与下腔体22、第二深孔25连通，第二通孔26内安装有第二丝堵12。内滑套4在轴向滑动过程中，挤压所述上腔体21内液压油，使液压油依次通过所述扶正棱5上布置的第一通孔23、第一深孔24、第二深孔25与第二通孔26流入到下腔体22。

本实用新型的工作原理是：

使用带扶正棱式延时开启固井滑套，将固井滑套随套管下入井内，完成水泥固井施工，待水泥凝固后，对套管进行试压，井底压力会作用于内滑套4上，由于内滑套4上端面截面积大于下端面截面积，因此内滑套4会受到沿滑套中心轴向下的推力，但由于剪切销钉6固定住内滑套4，因此内滑套4不能沿轴向滑动，当压力测试过程中，井底压力逐渐上升，推力增加至大于剪切销钉6剪切值时，剪切销钉6剪断，内滑套4在推力的影响下开始沿轴向向下滑动，滑动过程中，内滑套4挤压上腔体21内液压油，使液压油产生油压，当油压大于破裂盘9爆破值时，破裂盘9被击穿，液压油通过第一通孔23，流经第一深孔24，流向第二深孔25，液压油推动第二深孔25内的阀体10，阀体10挤压弹簧11，弹簧11压缩后，阀体10与第二深孔25之间建立极小的流通间隙，液压油通过极小的流通间隙，流经第二通孔26，流入下腔体22，液压油缓慢通过极小的流通间隙，致使内滑套4滑动一段较长的时间，内滑套4滑动到底后，露出压裂孔7，内滑套4整个运动过程所用时间远大于进行套管试压所用的时间，能够保证套管试压中途滑套不失封，试压完成后可直接通过露出的压裂孔7进行压裂施工。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (6)

1.一种带扶正棱式延时开启固井滑套，其特征在于，包括上接头、外壳体、下接头、内滑套、扶正棱、剪切销钉、破裂盘、阀体、弹簧和密封圈；

所述外壳体上、下两端分别与所述上接头和所述下接头通过螺纹连接，所述外壳体上设计有沿圆周均布的扶正棱，所述扶正棱上开有长槽型压裂孔；

所述内滑套安装在所述外壳体内部，所述内滑套可沿轴向滑动，所述内滑套与外壳体通过剪切销钉连接；

所述外壳体与所述内滑套之间的腔体被分隔为上腔体和下腔体，所述上腔体内充满液压油，所述下腔体为空气腔；

所述扶正棱上钻有第一通孔、第一深孔、第二深孔与第二通孔，所述第一通孔与所述上腔体连通，所述第一通孔内安装有第一丝堵与破裂盘，所述第一深孔连通所述第一通孔与所述第二深孔，所述第二深孔内安装有阀体、弹簧与第三丝堵，所述第二通孔与所述下腔体、所述第二深孔连通，所述第二通孔内安装有第二丝堵。

2.根据权利要求1所述的带扶正棱式延时开启固井滑套，其特征在于，所述内滑套上端面截面积大于下端面截面积。

3.根据权利要求1所述的带扶正棱式延时开启固井滑套，其特征在于，所述扶正棱上安装有剪切销钉，所述内滑套上开有环形槽，所述剪切销钉固定住所述环形槽。

4.根据权利要求1所述的带扶正棱式延时开启固井滑套，其特征在于，所述外壳体与上接头的连接处安装有第一密封圈，所述外壳体与下接头的连接处安装有第六密封圈。

5.根据权利要求1所述的带扶正棱式延时开启固井滑套，其特征在于，所述压裂孔上、下两端分别安装有第二密封圈和第三密封圈。

6.根据权利要求5所述的带扶正棱式延时开启固井滑套，其特征在于，所述外壳体上设置有第四密封圈和第五密封圈，所述外壳体、所述内滑套、所述第三密封圈、所述第四密封圈围成的密封腔体为所述上腔体，所述外壳体、所述内滑套、所述第四密封圈、所述第五密封圈围成的密封腔体为所述下腔体。