[实用新型]一种“一球多开”式滑套开关

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及油气田储层改造技术领域，具体为一种套管滑套开关，是油、气田压裂、酸化施工作业中重要的井下作业工具之一。。

背景技术

小井眼套管滑套完井工艺具有建井成本低、周期短、压裂规模大等诸多优点可能会成为国内超低渗透油田气井油如气井直井、定向井的主要完井方式。

目前适用于小井眼的套管滑套主要有级数有限的投球式套管阀和投飞镖式的“无限”级套管阀。

其一、投球式开启的套管阀具有开启成功率高、工具成本低等优点，在长庆气田苏南区块得到了广泛的应用。但是，目前套管滑套完井主要使用3.5英寸套管，受内外径尺寸限制较大，此种套管阀受管柱内通径的限制，在满足固井条件下目前针对3.5寸的套管只能做到2级，实现3层压裂施工，很难适应多层系的开发。但是，长庆气田气层的分布呈多层系分布，此种套管滑套不能满足工程的需要，需要向更多级数突破；

其二、投飞镖式的“无限”级套管滑套具有级数多的优点，但是这种套管滑套结构复杂，工具成本高。在长庆区域水平井现场应用了4.5英寸套管的套管滑套，但是开启成功率底。斯伦贝谢和安东石油飞镖式无限级套管滑套目前还不具备规模使用条件。

套管阀技术的落后一定程度上阻碍了油气资源更好的开采。因此，针对长庆气田气层多层系分布的特点，有必要设计开发投球式多层系套管滑套和机械式“无限”级套管滑套的开发。

发明内容

为了解决目前套管滑套完井使用的3.5英寸套管，受内外径尺寸限制较大，对于变径投球的套管滑套，最多只能接两级改造3层，很难适应多层系的开发的技术问题，本实用新型针对小直径井眼的套管滑套设计、开发了一种投球式多级滑套开关，此滑套开关通过从井口依次投放多个一种规格的球，实现自下而上逐级开启多个井下滑套开关，进而实现自下而上分层逐层压裂施工。

本实用新型采用的技术方案是：一种“一球多开”式滑套开关，包括上接头，上接头下端连接有套管，所述套管下端连接有下接头，所述套管上端管壁上开设有出液孔，其特征在于：还包括变径球座及其控制机构，所述变径球座紧邻上接头下端面且套设在滑套内；所述控制机构包括滑套，滑套中心管、剪钉、销钉、轨迹管及弹簧；

所述滑套紧邻上接头下端且套装在套管内，滑套与套管之间穿设有第一剪钉，所述第一剪钉位于套管的出液孔下端；所述滑套上端径向向内凸设有缩径区，缩径区末端凹设有扩径区；滑套下端还套设有滑套座；

所述滑套中心管套设在滑套内，滑套中心管上端置于滑套的缩径区与扩径区内，上端面贴紧变径球座下端面，中部紧邻滑套具有径向向外突起，突起部外侧设有孔，下端末端置于滑套座内；滑套中心管与滑套之间形成空腔，所述空腔内沿轴向放置有弹簧；

所述空腔内还套设有轨迹管，轨迹管的管壁上开设有轨迹槽，销钉穿过轨迹管的轨迹槽，并固定于滑套中心管的孔中；所述轨迹管上的轨迹槽呈“之”字形多段延伸，每一段轨迹槽包括横段和斜段，所述横段与轴线平行，两段轨迹槽的连接处为极限点，除最后一段轨迹槽外每段轨迹槽长度相等，最后一段轨迹槽长度小于其余轨迹槽。

进一步，所述变径球座为“C”环球座。

进一步，所述变径球座为分瓣卡瓦球座。

进一步，所述轨迹管的轨迹槽的极限点为任意个。

进一步，所述滑套座末端与滑套中心管末端穿设有第二剪钉。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种“一球多开”式滑套开关，此滑套开关内部设计有“遇球通过”机构，遇球通过的次数可以预设，同一管柱中自下而上的滑套开关的遇球通过次数分别为0、1、2、3…次，当滑套开关遇球通过次数为0时，即可开启滑套开关。本实用新型可以实现通过从井口依次投放多个一种规格的球，实现自下而上逐级开启多个井下滑套开关，进而实现自下而上分层逐层压裂施工，提高施工效率。

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，但它们不对本实用新型构成限定。

图1 为本实用新型变径球座为”C”环球座时的剖视图。

图2 为本实用新型变径球座为分瓣卡瓦球座时的剖视图。

图3为钢球通过球坐示意图，其中（a）为钢球通过缩径区的示意图；（b）为钢球通过扩径区的示意图。

图4为轨迹管轴侧面展开局部图。

图5为管柱逐级开启示意图。

图中：1、上接；2、套管；3、C环；4、滑套5、滑套中心管；6、滑套剪钉；7、滑动销钉；8、轨迹管；9、弹簧；10、滑套座；11、中心管剪钉；12、下接头；13、分瓣卡瓦球座；14、钢球。