[发明专利]容错性强的低成本压裂完井组件

说明书

本发明涉及一种容错性强的低成本压裂完井组件，包括开关器，开关器包括筒体和用于打开滑套的弹性卡环，筒体外侧由上到下均匀加工有若干环状凹槽，弹性卡环通过环状凹槽卡止在筒体上，弹性卡环内壁上沿竖向均匀加工有若干个U型通道，U型通道包括上、下水平通道和垂直通道，上水平通道内设有上卡止滑块，下水平通道内设有下卡止滑块，垂直通道内设有中卡止滑块，上卡止滑块内端为向下的斜面，上卡止滑块外端设有卡止板，卡止板通过带有扭力弹簧的铰链与上卡止滑块外端连接；本发明通过多组滑套组件的设置，使滑套组件以较少的组数即可满足大井深需求，每组间的滑套内径差距可适当增大，容错性好，有利于降低生产成本和简化完井操作。

技术领域

本发明属于油气设备技术领域，具体涉及一种容错性强的低成本压裂完井组件。

背景技术

目前，国内油气开采中，普遍采用较为成熟的“裸眼封隔器+逐级投球滑套”压裂管柱进行完井操作，采用不动管柱，利用滑套式喷砂射孔压裂工具进行套管射孔和压裂，不同级差的球和球座进行组合，通过投送不同级差的球开启相应级差的压裂完井滑套来完成逐级分段压裂。通过在井口投入由小到大不同直径的密封球，来完成对各层级投球滑套的开启和压裂，该技术受分级排列球座尺寸的影响，其分段数量和压裂规模都受到很大限制，结构复杂，稳定性有待提升，并且由于投球滑套的尺寸受投球尺寸、滑套强度要求等限制，分段压裂级数受限，无法适应更大深度的完井需求；而一味的通过提高滑套或密封球的进度来增大级数，会导致工具的容错率低，一旦滑套在作业过程中遭遇冲击发生稍微明显的扩径，就有可能会造成密封球在相应层级憋压失败等问题，增加完井的风险和最终成本，因此，通过增加球级和精度控制的方式来提高分段数量、增大适应井深的方式已经接近于极限。

申请号为2020111515312，名称为《全通径无限级压裂完井组件及其工艺方法》的发明专利中，公开了一种全通径无限级压裂完井组件及其工艺方法，包括压裂完井滑套和用于开启压裂完井滑套的打开工具，二者通过特定的滑块与凹槽的配合结构，具有多种序列组合，保证分段压裂级数不受限制；开启方式既可实现任意定点压裂完井滑套的一匙一开，也可实现一级多簇压裂完井滑套的一匙多开；压后，打开工具可全部溶解，实现完井管柱全通径；满足连续快速、大规模、多级多簇的压裂完井施工需求，提高压裂效率。

申请号为2020226000761，名称为《一种完井滑套结构及完井尾管串结构》，公开了一种完井滑套结构及完井尾管串结构，涉及油气田井下工具技术领域；包括滑套、外壳结构以及密封套，外壳结构上设置有第一通孔，第一通孔为压裂通道和/或酸化孔通道；滑套的内壁开设有环绕滑套中心轴线设置的限位槽结构，密封套包括套本体和沿套本体的径向凸出于套本体的周向侧壁设置的弹性卡块结构；滑套适于从外壳结构的内部遮挡第一通孔，密封套适于当弹性卡块结构与限位槽结构限位配合时，带动滑套运动以打开第一通孔。本实用新型通过弹性卡块结构和限位槽结构实现密封套和滑套的联动，不同完井滑套结构采用差异化的滑套和密封套，实现不同层级的压裂和/或酸化作业。

从以上两个较有代表性的完井滑套结构可以看出，为了实现全通径、大通径的多层级压裂操作，避免受限于可溶球的尺寸，当前的解决方案更多是将滑套做差异化处理，并匹配以相应的打开滑套的工具（密封球、可溶球、飞镖等），这种设计方案的缺点在于，对于滑套、打开工具的精度要求很高，一旦由于压裂等操作导致滑套球座端面扩径、与打开工具相匹配的滑套内部识别结构形变等，均可能导致打开工具识别失败或打开失败，容错率低。

例如，申请号为2020111515312的发明专利中，开启凹槽上的A、B、C、D、α参数与打开工具的引导键上的A’、B’、α’以及开启滑块13-6上的C’、D’、α’匹配参数需全部一一对应才能实现内滑套的打开动作，且每个压裂完井滑套上的A、B、C、D、α参数仅能与唯一一个、即打开工具上的A’、B’、C’、D’、α’参数相匹配。这对于开启凹槽的尺寸精度要求很高，并且，一旦有沉积物附着在开启凹槽上，便很有可能会导致某一尺寸参数的改变，从而使打开工具打开失败，压裂无法顺利进行，可靠程度低。

有鉴于此，有必要提出一种结构稳定、对滑套尺寸精度要求低、能够实现更多层级压裂操作的、低极差的压裂完井组件。