[发明专利]全通径多级钥匙开关式压裂滑套

摘要

本发明公开了一种全通径多级钥匙开关式压裂滑套，解决了现有滑套结构复杂、工作可靠性不高等问题。具体包括滑套执行机构及滑套开关机构；所述滑套执行机构，包括滑套主体、内筒、调压活塞、底座、拔杆；所述滑套开关机构，包括投块本体、开关体、卡块、外滑块、内滑块、滑块弹簧、开关弹簧、上帽。本发明滑套开启过程中内筒周向旋转角度较小，且每次开关滑套后，内筒在周向上总旋转角度为0，避免了旋转过程中误差的迭加，增加工作的可靠性，识别效果好，不同开关机构可控制不同地层滑套的开闭，并可实现单一地层多次开启和关闭，滑套的综合性能优良。

主权项

一种全通径多级钥匙开关式压裂滑套，包括滑套执行机构及滑套开关机构；其特征在于：所述滑套执行机构，包括滑套主体、内筒、调压活塞、底座及拔杆；所述滑套主体，为圆筒状，滑套主体的两端有外螺纹，其上端与其他部件或其他工具螺纹连接，其下端与底座螺纹连接；沿滑套主体内壁设有槽型导轨，整条槽型导轨上设有一次压裂段、二次压裂段……n次压裂段，每一次压裂段又依次划分为A、B、C、D四个分段，其中A、B、C三个分段的深度LC>LB>LA，D分段的始端为C分段的尾端，D分段的尾端与A分段的深度相同；在A分段的上方设有第一剪切销，C分段的上方设有第二剪切销；滑套主体壁上沿轴向开有n个相同的外压裂孔，滑套主体壁内开有活塞槽，活塞槽上端横截面积小于其下端横截面积，活塞槽上端及下端分别开有与滑套主体内部连通的上液压通道及下液压通道，活塞槽下端还开有与地层环空连通的泄压通道；滑套主体内壁上还开有拔杆轨道槽，该拔杆轨道槽与活塞槽的一侧连通；所述内筒，其内壁下方沿轴向依次凸出有若干条投块限位带及一条卡块带；内筒壁上设有内压裂孔，内筒外壁一侧为竖直平面，平面上设置滑块固定槽，滑块固定槽底部安装弹簧，弹簧的上面固定滑块；上述内筒置入滑套主体内，初始状态时，内压裂孔与外压裂孔的垂直距离为h，内压裂孔与外压裂孔间夹角为α；滑块与槽型导轨组成滑动导轨副，滑块剪断第一剪切销后进入槽型导轨的一次压裂段运行，期间，滑块经过A分段后，内筒相对于滑套主体旋转了α1角、高度下降了h1；经过B分段后，内筒相对于滑套主体继续旋转了α2角、高度上升了h2，此时α1+α2=α，h1+ h 2= h；经过C分段后，内筒相对于滑套主体旋转了‑α角，高度下降了h3；经过D分段后，内筒不发生旋转运动，仅在高度下降了h4，此时h 3+ h 4= h；所述调压活塞，主体为弧形板，垂直于调压活塞的同一侧边设有n个拔杆连接槽，调压活塞插入到滑套主体的活塞槽内；所述拔杆，分为两段，一段为方接头，另一段为圆柱杆，二者的夹角为90°；拔杆的方接头插入到调压活塞的拔杆连接槽中，而圆柱杆的外壁与滑套主体的拔杆轨道槽底面相切；内筒上的滑块沿滑套主体内壁上的槽型导轨移动至拔杆处时，滑块与拔杆垂直相切，滑块沿A分段运动结束时，推动拔杆移动至拔杆轨道槽的底部，滑块沿B分段运动结束后滑入C分段，拔杆上移至拔杆轨道槽的顶部；所述滑套开关机构，包括：投块本体、开关体、两个卡块、外滑块、内滑块、滑块弹簧、开关弹簧及上帽；所述投块本体为圆筒状，其圆筒壁上轴对称排列有两排滑块孔，每排滑块孔与内筒上的投块限位带数量相同、间距相同；滑块孔下方的投块本体壁上还轴对称设有两个卡块孔；两个卡块孔中分别设有销轴及剪钉；投块本体的前端为圆锥状；所述开关体，为圆柱状，置入投块本体内，投块本体的上端螺纹连接上帽，在上帽与开关体上端面之间压缩有开关弹簧，开关体上轴对称开有滑块槽，滑块槽与投块本体上的滑块孔相对应；开关体下端采用圆锥结构；每个滑块槽内置滑块弹簧及内滑块，滑块弹簧处于自然状态时，内滑块部分露在滑块槽外；所述卡块，为梯形结构，其材质为可溶材料；卡块上开有条状卡槽，两卡块分别通过投块本体上的销轴安装在卡块孔中，卡块的上表面与剪钉相切，两卡块之间形成三角槽，开关体的圆锥结构侧壁与三角槽侧壁相切；所述外滑块，压缩滑块弹簧后置于滑块孔内，其外端设有倒斜面，与内筒的投块限位带配合。