[发明专利]逐级坐封、射孔的压裂管柱及其使用方法

权利要求书

1. 一种逐级坐封、射孔的压裂管柱，包括串联在油管（1）上的多个压裂滑套（4）和喷封一体化工具（5），每个压裂滑套（4）对应一个喷封一体化工具（5），压裂滑套（4）的底端与喷封一体化工具（5）的顶端连接，压裂滑套（4）与喷封一体化工具（5）为成对配套使用；其特征在于：

所述压裂滑套（4）主要由上接头（401）、外筒（403）、内筒（404）和内套（409）构成；所述上接头（401）用于连接油管（1），上接头（401）的下部外壁连接外筒（403）；所述外筒（403）上径向设有泄流通道（417），在泄流通道（417）下方的内壁上设有环形槽状的内筒限位座（416），且在内筒限位座（416）下方的内壁上设有承接内套（409）的内套限位座（414）；所述内筒（404）通过第一剪切销钉（405）固定在外筒（403）内、并将外筒（403）上的泄流通道（417）封堵，内筒（404）的底部通过第二剪切销钉（407）连接内套（409）的顶部，该内筒（404）的内壁连接有锚爪（408）、外壁套装有C型卡环（406），所述锚爪（408）的弹性爪端伸入内套（409）内；所述内套（409）的内壁设有对应锚爪（408）弹性爪端的隐藏槽（415），在隐藏槽（415）下方的内壁上通过滑块（412）设有承接启动球的活动球座（410），该滑块（412）通过第三剪切销钉（411）连接在内套（409）的内壁上；所述第二剪切销钉（407）的剪切力分别小于第一剪切销钉（405）和第三剪切销钉（411）；

所述喷封一体化工具（5）主要由从上到下依次连接在一起的上接头（501）、中心管（502）和下接头（514）、以及套装在中心管（502）上的内缸套（510）、外缸套（511）和胶筒（512）构成；所述中心管（502）上径向设有喷嘴（505）和传压孔（516），喷嘴（505）和传压孔（516）由通过剪切销钉（508）固定在中心管（502）内壁上的球座（504）封堵；所述内缸套（510）与外缸套（511）之间具有滑动间隙，在内缸套（510）的外壁上套装有棘齿环（509），在外缸套（511）的顶部连接有棘齿滑件（506），该棘齿滑件（506）通过启动销钉（507）固定在中心管（502）的外壁上；所述胶筒（512）处在外缸套（511）的底部。

2.根据权利要求1所述逐级坐封、射孔的压裂管柱，其特征在于：所述压裂滑套（4）的内筒（404）上的C型卡环（406）与外筒（403）上内筒限位座（416）之间的距离等于或大于内筒（404）顶部至外筒（403）上泄流通道（417）底部之间的距离；所述压裂滑套（4）的内套（409）底部与外筒（403）上内套限位座（414）之间的距离小于内套（409）顶部至锚爪（408）弹性爪端之间的距离。

3.根据权利要求1或2所述逐级坐封、射孔的压裂管柱，其特征在于：所述压裂滑套（4）的上接头（401）与外筒（403）之间设有止退销钉（402）。

4.根据权利要求1或2所述逐级坐封、射孔的压裂管柱，其特征在于：所述压裂滑套（4）的滑块（412）底端外壁与内套（409）内壁之间设有挡环（413）。

5.根据权利要求1或2所述逐级坐封、射孔的压裂管柱，其特征在于：所述压裂滑套（4）的外筒（403）上的内套限位座（414）为台阶状。

6.根据权利要求1所述逐级坐封、射孔的压裂管柱，其特征在于：所述喷封一体化工具（5）的中心管（502）内壁设有承接球座（504）的限位座（515），该限位座（515）与球座（504）底部之间的距离等于或大于球座（504）顶部与喷嘴（505）和传压孔（516）中位置最低者之间的距离。

7.根据权利要求1或6所述逐级坐封、射孔的压裂管柱，其特征在于：所述喷封一体化工具（5）的上接头（501）与中心管（502）之间设有止退销钉（503）。

8.根据权利要求1或6所述逐级坐封、射孔的压裂管柱，其特征在于：所述喷封一体化工具（5）的胶筒（512）为多节，各节胶筒（512）之间设有隔环（513）。

9.一种权利要求1所述逐级坐封、射孔的压裂管柱的使用方法，包括下列顺序步骤：

1）. 根据油气井的储层井况，准备对应数量的压裂滑套和喷封一体化工具；将每个压裂滑套和对应的喷封一体化工具进行组装，使其形成成对配套的压裂管柱；

2）. 将组装好的压裂管柱下入油气井的井筒中，使每一级压裂管柱的压裂滑套上泄流通道和喷封一体化工具上的喷嘴与油气井内的储层段位置对应；

3）. 在油气井内由下到上，针对油气井内每一级压裂管柱先、后投放两次启动球，第一次启动球在启动该级压裂滑套上的锚爪形成球座后进入喷封一体化工具内，将喷封一体化工具上的喷嘴和传压孔打开、并使棘齿滑件和外缸套下行挤压胶筒实现坐封，使压裂液经喷嘴射穿套管和储层；第二次启动球进入该级压裂滑套内由锚爪承接，将压裂滑套上的泄流通道打开，以此实现油管内和油套环空内同时泵注的大排量压裂施工。