[实用新型]变长度分级滑套

说明书

技术领域

本实用新型属于石油天然气行业，涉及一种分级滑套，特别涉及压裂工艺的一种变长度分级滑套，替代原来施工管柱上的变直径分级滑套。

背景技术

机械分层压裂工艺中，其施工管柱上采用的是变直径分级滑套，当每压完一个层后，只需要从井口依次投入直径逐级增大的钢球，打开每个层位的分级压裂滑套，钢球堵住滑套的下部通道后，压裂砂液通过滑套出口进入新的层位，进行连续分层压裂。其缺点是随着水平井的水平段越来越长，甚至达到1000-2000米，而变直径分级滑套每个施工段的长度不能超过100米，因此，要一趟管柱进行分层压裂10级到20级以上时，由于管柱的内径受到限制，最大为76mm，钢球最小直径为30mm，每个钢球的最小级差为4mm，目前最多只能达到10级，采用的变直径分级滑套已不能满足水平井多级压裂施工工艺技术的要求。

发明内容

 本实用新型的目的是：提供一种变长度分级滑套，它能够满足水平井10级以上的压裂施工工艺技术的要求。

    本实用新型的技术方案是：设计一种变长度分级滑套，其特征是：它是由滑套塞阀和滑套阀座总成组成，所述的滑套塞阀包括：打捞头、密封胶皮、上压帽、O型密封圈、弹簧、本体、牙块、钢球、箍簧、芯轴、胶皮盖板；在本体上有可活动的牙块，牙块的两端分别通过箍簧将其箍紧在本体内；密封胶皮在上压帽上，合为一体，上压帽与本体一端丝扣连接，其内孔有O型密封圈；芯轴设置在本体内，芯轴上端用丝扣连接打捞头；弹簧的一端设置在上压帽上，另一端设置在芯轴的凸台上，弹簧套在芯轴上；芯轴与牙块相对应的部分形状为两个相连的锥形体，其方向一致，大头对着打捞头；牙块内侧有两个凹槽，每个凹槽对应芯轴一个锥形体部分，在它们之间设置有钢球； 所述的滑套阀座总成由上接头、止动螺钉、密封圈、喷射孔、外壳、剪钉、滑套阀座组成，由上接头丝扣连接外壳，外壳依次有止动螺钉及喷射孔和剪钉；上接头上有密封圈Ⅰ；内壁带有滑套凹槽的滑套阀座设置在外壳内，通过剪钉与外壳固定；所述的滑套阀座的两端有密封圈Ⅱ和密封圈Ⅲ；所述的牙块和滑套阀座上的滑套凹槽相对应。

所述的牙块为2-6个，以芯轴为轴心匀布。 

     所述的凹槽的宽度与钢球直径相同。

     所述的滑套凹槽和牙块是一系列长度不同的规格。

 所述的滑套阀座总成和滑套塞阀的材质为高强度的合金钢。

 所述的高强度的合金钢为铬钼合金钢。

 所述的打捞头材质为球墨铸铁。

 本实用新型的有益效果是：1）在各级滑套塞阀直径不变的情况下，只要改变每级滑套凹槽及牙块的长度，就可以实现10级以上的分级打滑套技术，进行分层压裂。2）滑套塞阀上的牙块具有平行伸出功能：牙块两端有等直径的钢球支撑，且牙块的厚度相等，使牙块在伸出或收缩时相互之间保持平行，牙块会始终贴着管串内壁平行向下运动，且不会因牙块倾斜，而卡在油管的接箍上，造成投送不到位，使分层施工失败。3）锁定功能：当芯轴下行时，钢球处在芯轴的最大外径处，芯轴上的打捞头会坐在上压帽上，阻挡芯轴再不下行，将芯轴固定，使滑套塞阀牙块不再回收，其外径再不发生变化，达到了锁定滑套塞阀外径的作用，起到可靠的嵌入作用。4）过变径节箍的功能：滑套塞阀的芯轴上有两个锥形面，当钢球处于锥表面上端与下端之间位置，也就是锥面上时，滑套塞阀可以在液流的泵送下，通过变径节箍，其能通过的最大直径略小于滑套塞阀的最大外径，能通过的最小直径略大于滑套塞阀的本体的外径，其变化范围就是芯轴最大直径和最小直径的差值。5）防冲蚀功能及钻磨功能：所述的滑套阀座总成和滑套塞阀的材质为高强度的合金钢能够防冲蚀；打捞头采用球墨铸铁制做，使其具有很高的硬度，并且具有钻磨功能。6）返排功能，施工后地层具有一定的能量，在井口控制放喷排量达到300-400L/min时，会在滑套塞阀的下部形成较大的节流压差，能够克服弹簧的压缩力，使芯轴上行，牙块回缩；进而使滑套塞阀在放喷形成的节流压差作用下，被井内返出的液流冲出井外。7）打捞功能，使芯轴克力弹簧的压缩弹力上行，从而使钢球进入芯轴的凹细处，起到牙块自动回缩的作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但不作为对本实用新型的限定：

图1是变直径滑套分层压裂管串结构示意图D2＜D1；

图2是本实用新型实施例的滑套阀座总成结构原理说明图；

图3是本实用新型实施例的滑套塞阀处于自由状态时；

图4是图3滑套塞阀处于自由状态时的A向剖图；