[发明专利]一种多过流孔滑套及水平井多段压裂滑套管柱

说明书

技术领域

本发明属于油气田开采设备领域，具体涉及一种多过流孔滑套及水平井多段压裂滑套管柱。

背景技术

随着油气田勘探开发的深入，低渗、特低渗致密油气田大量被发现和开发，水平井多段压裂成为最关键的开采技术之一，且水平段长度和压裂段数呈现大幅度增长态势。多段滑套压裂是水平井压裂的主打工艺，但是如何增加滑套段数、提高一次作业效率，是水平井压裂技术的瓶颈。

目前，多段投球滑套都是逐级投一个封堵球，打开一级滑套，压裂一级，再次投一个稍大级别的封堵球，打开上一级滑套，压裂上一级，如此逐级打开各级滑套，实现水平井多段压裂。由于受井下滑套过流摩阻的限制，滑套内径不能很小。地面泵的注排量为2.5-3m³，通过摩阻模型计算，当滑套内径小于30mm时，单一滑套的摩阻迅速加大，加之上层滑套摩阻与井眼沿程摩阻，累计摩阻较大，实际施工是不能接受的。因此，受过流摩阻限制，滑套级数不能继续增加。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种多过流孔滑套及水平井多段压裂滑套管柱，增加滑套段数，增加单次压裂段数，提高压裂效果，提高投入产出比。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多过流孔滑套，包括外套2以及安装在外套2内的与其同轴线的内滑套；

所述内滑套为圆柱体，在其上开有至少两个过流孔，所有过流孔的轴线均与内滑套的轴线平行，并且从内滑套的一端贯穿到另一端。

所述内滑套上的过流孔的个数为2-4个；在同一个内滑套上的所有过流孔的直径是相同的，在横截面上同一个内滑套上的所有过流孔相对于内滑套的圆心在周向上均匀分布。

具有2个过流孔的为双孔内滑套，具有3个过流孔的为三孔内滑套，具有4个过流孔的为四孔内滑套。

所述内滑套上的每个过流孔配有一个封堵球；所述封堵球的直径大于与其配对的过流孔的内径；

所述内滑套的一端设有用于承接所述封堵球的密封配合面，该密封配合面与封堵球相适配。

所述内滑套上的过流孔的个数越多，其过流孔的直径就越小，对应的封堵球的直径也越小。

所述内滑套的外表面与所述外套2的内表面在轴向上滑动配合，在两者的配合处设有剪切销钉9，所述剪切销钉9将内滑套固定在外套2的内部；

在所述内滑套的外表面上设有密封槽8，在所述密封槽8内安装有O型圈以实现内滑套与外套2之间的孔隙密封；

所述外套2上设有一组喷砂孔10，所述喷砂孔10在所述外套2的圆周上均布，并与所述内滑套对应；在所述内滑套滑动前，所述喷砂孔10被内滑套封堵住；

所述外套2的一端为全通径，另一端设有内凸台阶，所述内滑套滑动下移最后卡在此内凸台阶处；

在所述外套2的壁上设计有螺钉孔7，所述剪切销钉9穿过所述螺钉孔7将所述内滑套固定住。

一种水平井多段压裂滑套管柱，包括至少一级所述多过流孔滑套；当多于一级时，各级多过流孔滑套串联设置，在相邻两级多过流孔滑套之间还通过接箍依次连接有封隔器402和油管403；

每级多过流孔滑套均位于两个相邻油气层之间，形成相对独立的压裂段，以实现分段压裂。

当所述水平井多段压裂滑套管柱只包括一级多过流孔滑套时，该多过流孔滑套的上端通过接箍1连接单孔多段压裂滑套管柱，下端通过接箍连接全开式滑套管柱；

当所述水平井多段压裂滑套管柱包括两级或两级以上的多过流孔滑套时，首端的多过流孔滑套的上端通过接箍连接单孔多段压裂滑套管柱，尾端的多过流孔滑套的下端通过接箍连接全开式滑套管柱。

各级多过流孔滑套的外套2的尺寸是相同的，各级多过流孔滑套的内滑套的外径尺寸是相同的，但是各级多过流孔滑套的内滑套上的过流孔的数量与过流孔的内径是不相同的；

每级多过流孔滑套的内滑套上的过流孔的直径小于其上一级多过流孔滑套的内滑套上的过流孔的直径，而大于其下一级多过流孔滑套的内滑套上的过流孔的直径；对应地，每级多过流孔滑套的内滑套所配的封堵球的外径小于上一级多过流孔滑套的内滑套的过流孔的内径，而大于本级多过流孔滑套的内滑套的过流孔的内径，以便于封堵球从上一级多过流孔滑套的过流孔通过，而封堵在本级多过流孔滑套的过流孔上；所述上一级是指首端或者靠近首端的，所述下一级是指尾端或靠近尾端的。