[发明专利]逐级坐封、射孔的压裂管柱及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气开采作业中用及的压裂管柱，具体是一种逐级坐封、射孔的压裂管柱，以及该压裂管柱的使用方法。

背景技术

在油气开采作业中，为了提高油气层的渗透能力，需要利用水力作用在油气层形成渗流裂缝。目前，由于受限于压裂管柱结构，压裂施工仅能通过油管内泵注压裂液或油套环空内泵注压裂液实现，而无法实现在油管内和油套环空内同时泵注的压裂施工，其压裂液泵注量相对有限，导致压裂施工效率低，油气开采成本增加。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种能够在油管内和油套环空内同时泵注压裂液，实现逐级大排量、高效率压裂施工的压裂管柱，以及该压裂管柱的使用方法。

本发明采用的技术方案是：一种逐级坐封、射孔的压裂管柱，包括串联在油管上的多个压裂滑套和喷封一体化工具，每个压裂滑套对应一个喷封一体化工具，压裂滑套的底端与喷封一体化工具的顶端连接，压裂滑套与喷封一体化工具为成对配套使用；

所述压裂滑套主要由上接头、外筒、内筒和内套构成；所述上接头用于连接油管，上接头的下部外壁连接外筒；所述外筒上径向设有泄流通道，在泄流通道下方的内壁上设有环形槽状的内筒限位座，且在内筒限位座下方的内壁上设有承接内套的内套限位座；所述内筒通过第一剪切销钉固定在外筒内、并将外筒上的泄流通道封堵，内筒的底部通过第二剪切销钉连接内套的顶部，该内筒的内壁连接有锚爪、外壁套装有C型卡环，所述锚爪的弹性爪端伸入内套内；所述内套的内壁设有对应锚爪弹性爪端的隐藏槽，在隐藏槽下方的内壁上通过滑块设有承接启动球的活动球座，该滑块通过第三剪切销钉连接在内套的内壁上；所述第二剪切销钉的剪切力分别小于第一剪切销钉和第三剪切销钉；

所述喷封一体化工具主要由从上到下依次连接在一起的上接头、中心管和下接头、以及套装在中心管上的内缸套、外缸套和胶筒构成；所述中心管上径向设有喷嘴和传压孔，喷嘴和传压孔由通过剪切销钉固定在中心管内壁上的球座封堵；所述内缸套与外缸套之间具有滑动间隙，在内缸套的外壁上套装有棘齿环，在外缸套的顶部连接有棘齿滑件，该棘齿滑件通过启动销钉固定在中心管的外壁上；所述胶筒处在外缸套的底部。

进一步的，所述压裂滑套的内筒上的C型卡环与外筒上内筒限位座之间的距离等于或大于内筒顶部至外筒上泄流通道底部之间的距离；所述压裂滑套的内套底部与外筒上内套限位座之间的距离小于内套顶部至锚爪弹性爪端之间的距离。

再进一步的，所述压裂滑套的上接头与外筒之间设有止退销钉。

再进一步的，所述压裂滑套的滑块底端外壁与内套内壁之间设有挡环。

再进一步的，所述压裂滑套的外筒上的内套限位座为台阶状。

进一步的，所述喷封一体化工具的中心管内壁设有承接球座的限位座，该限位座与球座底部之间的距离等于或大于球座顶部与喷嘴和传压孔中位置最低者之间的距离。

再进一步的，所述喷封一体化工具的上接头与中心管之间设有止退销钉。

再进一步的，所述喷封一体化工具的胶筒为多节，各节胶筒之间设有隔环。

一种上述逐级坐封、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。

本发明的有益效果是：通过将结构特定的压裂滑套和喷封一体化工具成对配套的串联在油管上形成压裂管柱，在使用过程中针对每一级压裂管柱通过先、后投放的两次启动球启动该级压裂滑套和喷封一体化工具上的相应“机关”，从而逐级、顺利地打开油管内的泵注通道和油套环空内的泵注通道，使油管内和油套环空内同时实现压裂液泵注，压裂液的泵注排量大，能够高效的使油气井相应储层形成可靠、有效的渗流裂缝，从而大幅、有效地提高了压裂施工效率，有利于控制油气开采成本。

附图说明