[实用新型]一种膨胀式分段压裂工艺管柱

说明书

本实用新型公开了一种膨胀式分段压裂工艺管柱，该管柱包括用于与钻具连接的管接头、与该管接头连接的伸缩组件、与该伸缩组件连接的第一胶囊膨胀封隔器、与该第一胶囊膨胀封隔器连接的喷射器、与该喷射器连接的第二胶囊膨胀封隔器、与该第二胶囊膨胀封隔器连接的接球筒，该管接头、伸缩组件、第一胶囊膨胀封隔器、喷射器、第二胶囊膨胀封隔器及接球筒按先后顺序依次连接并连通，该伸缩组件包括外套筒及内套筒，该内套筒可活动设置于外套筒内，该外套筒上设有可与第一胶囊膨胀封隔器和第二胶囊膨胀封隔器连通的导压通道，该外套筒内侧壁上设有与该导压通道连通的进液口，该内套筒侧壁上设有与内套筒内部连通的出液口。

技术领域

本实用新型涉及天然气水合物储层改造技术领域，更具体地说，涉及一种膨胀式分段压裂工艺管柱。

背景技术

天然气水合物是一种由水和甲烷分子通过分子键连接形成笼型晶格，在低温和高压环境下形成的固态矿物，经过充填或者沉积作用，赋存于海底及陆地永久冻土层，具有储量巨大、分布广泛、埋藏较浅、能量密度高等优点，每单位体积的天然气水合物分解可产生168标准体积的甲烷气体以及0.8标准体积的水，被公认为最具潜力的新型高效清洁替代能源。

天然气水合物可以通过钻井建立井筒直达天然气水合物的储层，改变储层的温度或者压力等热力学条件，破坏水合物的结合环境，促进天然气水合物分解为水和天然气，然后采用天然气开采工艺将分解后的天然气收集、输送至地面，从而实现水合物的开采。由于天然气水合物存在相态的变化，与常规的石油天然气相比存在较大的开采难度，迄今为止，天然气水合物的开采还处于探索阶段。

由于天然气水合物的主要赋存于泥质含量较高的细粉砂质储层，其孔隙度小，渗透率极低，不经过储层改造难以提供经济产量，但水合物储层的结构松软，遇热极易水化分解，无法采用套管固井的完井方式，因而，石油天然气行业常用的套管井分段压裂工艺均无法适用，且水合物储层地层结构疏松、强度较弱，井壁受力后易发生挤压变形，无法为常规可重复使用的机械式封隔器提供有效支撑，而常规双封单卡分段压裂工艺管柱中K344类型的封隔器，是采用压差式膨胀密封方式，一旦压力失效，则封隔器胶桶很快回缩，失去了密封井筒的作用，无法有效实现封隔。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的上述缺陷，提供一种膨胀式分段压裂工艺管柱。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种膨胀式分段压裂工艺管柱，该管柱包括用于与钻具连接的管接头、与该管接头连接的伸缩组件、与该伸缩组件连接的第一胶囊膨胀封隔器、与该第一胶囊膨胀封隔器连接的喷射器、与该喷射器连接的第二胶囊膨胀封隔器、与该第二胶囊膨胀封隔器连接的接球筒，该管接头、伸缩组件、第一胶囊膨胀封隔器、喷射器、第二胶囊膨胀封隔器及接球筒按先后顺序依次连接并连通，该伸缩组件包括外套筒及内套筒，该内套筒可活动设置于外套筒内，该外套筒上设有可与第一胶囊膨胀封隔器和第二胶囊膨胀封隔器连通的导压通道，该外套筒内侧壁上设有与该导压通道连通的进液口，该内套筒侧壁上设有与内套筒内部连通的出液口，该内套筒和外套筒之间垫设有第一密封件和第二密封件，该第一密封件和第二密封件分别固设于该外套筒内侧壁并分别位于该进液口两侧，该内套筒第一端与该管接头连接并连通，该内套筒第二端设有用于挡止密封球的密封球座。

在本实用新型所述的一种膨胀式分段压裂工艺管柱中，该管接头为安全接头，该接球筒第一端与第二胶囊膨胀封隔器连接并连通，该接球筒第二端封闭。

在本实用新型所述的一种膨胀式分段压裂工艺管柱中，该导压通道为两个，该导压通道设置于该外套筒的侧壁上。

在本实用新型所述的一种膨胀式分段压裂工艺管柱中，该内套筒上设有凸出于该内套筒外壁面的限位件，该外套筒内壁面上设有用于限制该限位件滑动范围的限位槽。

在本实用新型所述的一种膨胀式分段压裂工艺管柱中，该外套筒内侧壁上还固设有第三密封件，该第一密封件、第二密封件和第三密封件按顺序依次设置于该外套筒内侧壁上；