[发明专利]多级压裂滑套

说明书

本发明提供一种多级压裂滑套，沿着压裂管从上到下设有压裂环、球座支座、第一滑动环和限位环，压裂环、球座支座、第一滑动环均与压裂管滑动连接，其中压裂环在自然状态下对压裂管的压裂孔形成密封封堵，球座支座与压裂管之间通过第一剪断销连接，在第一滑动环与限位环之间设有第一弹簧，限位环对第一滑动环的轴向位置形成限位；在球座支座内设有多瓣球座，当多瓣球座向下滑动时，多瓣球座之间的通过截面的直径变大；在多瓣球座的下方设有第二滑动环，第二滑动环与第一滑动环滑动连接，第二滑动环与第一滑动环之间通过第二剪断销连接。通过采用两级剪断的结构，简化了结构，能够实现多级压裂施工，并且不用缩小内径。

技术领域

本发明涉及油气田老井二次开发及非常规能源开发过程中井下施工设备领域，特别是一种多级压裂滑套。

背景技术

为了进一步挖掘油气田生产井的生产能力、提高页岩气生产井或者地热开发井的生产效率，保持产量，需要在生产井的生产周期内将对部分井进行诸如压裂处理，由于产层埋于几百到几千米的地层深处，分为很多个层系，受各种因素影响，各层间不可避免的存在着差异，要想最大限度发挥各层的潜力，需要尽可能地对各单层进行处理，以往的分级方法主要是采用球座式，即自上而下球座的内径越来越小。严重制约了酸化压裂级数的增加和规模的提升。

现有技术的技术方案：以国外分段压裂分段级数看，一般0.125in（3.175mm）为一级，最小内径1.25in（31.75mm），若采用的是2 7/8in×5.5mm规格油管，最大只能排到52.5mm（球比球座大0.25in即6.35mm）也就是说，按如此排列，在2 7/8in×5.5mm规格油管内只能排出6.5级，最多7级。

中国专利文献，CN 105089601 A记载了一种无限级滑套及工艺方法，采用分瓣爪的密封位移机构解决了该技术问题，液流通道的内径保持一致，不以牺牲内径为代价。理论上能够实现多级压裂。但是该结构较为复杂，使用可靠性难以确保。

更进一步的，现有技术中对于高温油气储层、干热岩体的地热或地底温度调节的需求对于压裂施工也提出了更高的要求，例如希望能够在一个压裂节实现多次的压裂施工，现有技术中未见较为成熟的解决方案。又例如，现有技术中需要更高的压裂压力，如需要达到60MPa，而投球与球座之间存在难以密封的间隙，例如各个分瓣爪沿圆周之间的间隙，这些间隙使压力的提升较为困难。因此需要设计一种在保障滑套内管孔径的前提下，能够精确控制且实现多次开启的压裂滑套来确保压裂工艺的进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多级压裂滑套，能够实现多级套接，且结构紧凑简洁，操作方便，优选的方案中，能够在一个压裂节实现多次的压裂施工，能够提升压裂施工的压力。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种多级压裂滑套，它包括接头件，压裂管和两级剪断滑移装置；

沿着压裂管从上到下设有压裂环、球座支座、第一滑动环和限位环构成一级剪断滑移装置，压裂环、球座支座、第一滑动环均与压裂管滑动连接，其中压裂环在自然状态下对压裂管的压裂孔形成密封封堵，球座支座与压裂管之间通过至少一个第一剪断销连接，在第一滑动环与限位环之间设有第一弹簧，限位环对第一滑动环的轴向位置形成限位；

在球座支座内设有多个可滑动的多瓣球座，球座支座与可滑动的多瓣球座之间为斜面配合，当多瓣球座向下滑动时，多瓣球座之间的通过截面的直径变大；

在多瓣球座的下方设有第二滑动环，第二滑动环与第一滑动环滑动连接，第二滑动环与第一滑动环之间通过第二剪断销连接。

优选的方案中，第二剪断销的总剪断力大于第一剪断销的总剪断力。

优选的方案中，所述的第二剪断销与第二滑动环之间设有第三弹簧，以使第二剪断销趋于向外弹出与第一滑动环连接。