[发明专利]一种机械或液压触发无限级分段改造滑套装置

说明书

技术领域

本发明属于水平井分段压裂施工工具领域，尤其涉及一种水平井分段压裂施工中滑套装置。

背景技术

水平井分段压裂技术是伴随着页岩气、致密气、致密油等非常规油气的开发而发展起来的一项工程技术。目前最常用的技术是裸眼水平井封隔器+滑套技术，其通过投入不同直径的球来打开压裂滑套实施作业。目前的技术存在以下不足：由于需要投入不同直径的球和球座配合实现开启滑套，分段级数受限；管柱无法实现全通径，增大了压裂摩阻；后续修井施工不可避免的需要钻滑套的球座，施工复杂增加了危险性。

发明内容

鉴于上述原因，本申请提供一种机械或液压触发无限级分段改造滑套装置，通过对现有的滑套装置进行改造，实现压裂滑套实现管柱全通径，降低压裂摩阻，并且提供后期修井作业的无障碍通道；通过投入同一直径球打开滑套，避免分段数量受球的级差限制。

为实现上述发明目的，本申请提供的技术方案为：

一种机械或液压触发无限级分段改造滑套装置，包括顺序连接的上接头、外壳和下接头形成的筒体，及弹性套，所述弹性套位于所述上接头内，其通过缩放可选择性通过压裂球或承接压裂球；内部滑套，所述内部滑套位于所述弹性套下部；可变径球座，所述可变径球座位于内部滑套下部，其通过弹爪承接或释放压裂球；

球座变形机构，所述球座变形机构与所述可变径球座连接，其带动所述可变径球座实现开敞式球座和封闭式球座之间的相互转化。

进一步地，还包括外套，所述外套位于所述外壳内，其上部有起限位作用的锁块，下部向内凸出形成凸环，所述锁块和凸环之间形成凹槽；所述可变径球座上部有凸起，所述凸起位于所述锁块和所述凸环之间，其可沿所述锁块和凸环之间形成凹槽滑动。

进一步地，所述外套上一共有三个凹槽，当压裂球通过本级滑套后，所述可变径球座的弹爪会上移落入最下端凹槽形成全通径。

进一步地，所述球座变形机构包括复位弹簧和复位滑套，所述复位弹簧所述凸起和所述凸环之间，所述复位滑套位于所述可变径球座下部。

进一步地，还包括塞环，所述塞环嵌于所述复位滑套上，其可随所述复位滑套滑动，并当所述复位滑套移动至所述下接头内时打开将所述复位滑套锁定。

进一步地，所述弹性套包括上部弹爪和下部弹爪，所述上接头内壁上开有环槽，所述上部弹爪和下部弹爪通过与所述上接头内的环槽配合实现缩放。

进一步地，所述环槽的数量等于滑套级数+1，其中，最下端环槽的长度大于其他环槽长度，所述弹性套移动到最下端环槽位置时，其上部弹爪和下部弹爪均张开形成全通径。

进一步地，所述滑套装置的压裂球为同一尺寸。

进一步地，所述压裂球由机械触发或液压触发。

上述技术方案与现有技术相比，其具有如下的有益效果：

本发明使用的压裂球尺寸是相同的，同一尺寸低密度球将能够开启若干滑套，使得压裂段数无限增加，实现储层的精细化改造。

本发明设计了弹性套零件，可以选择性的过球或者承接球。

本发明的上接头内壁有若干环凹槽，与弹性套的弹爪形成配合，控制了弹性套弹爪的张开和缩回。

本发明设计了可变径球座，既可以承接压裂球，还可以在压裂球反排后自动张开形成全通径。

附图说明

图1为滑套装置半剖视图；

图2为以两级滑套为例的压裂过程示意图；

附图标记：1-上接头、101-环槽、2-压裂球、3-弹性套、301-上部弹爪、302-下部弹爪、4-内部滑套、401-内孔、5-密封圈、6-锁块、7-外壳、701-外孔、8-可变径球座、801-凸起、9-复位弹簧、10-复位滑套、11-塞环、12-外套、1201-凸环、13-下接头、14-第一压裂球、15-下级滑套、16-第二压裂球。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明的核心是，对压裂井内的滑套装置进行改造，通过设置可缩放的弹性套及可变形的可变径球座以及对与弹性套和可变径球座周围件的改进，从而实现采用同一尺寸低密度压裂球能够开启若干级滑套并实现全通径，使得压裂段数无限增加，实现储层的精细化改造。