[实用新型]一种分层压裂管柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采领域，特别涉及一种分层压裂管柱。

背景技术

目前，在国内油气水井多层段压裂改造技术中，一般采用封隔器和喷砂器组装成管柱进行多段压裂。目前相关的技术中，多数喷砂器采用增加喷砂口数量的方法，使压裂液能经多个喷砂口喷出。但是这种喷砂器仅依靠地面泵组泵入的压裂液来将油气层压裂。在管柱沿程摩阻大或者钻井过程污染的情况下，易出现地层岩石无法破碎，导致油气层压裂失败的情况，这种情况不利于提高压裂油气层的工作效率。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型实施例提供了一种分层压裂管柱。所述技术方案如下：

一种分层压裂管柱，所述分层压裂管柱从上至下依次包括均经螺纹扣连接的油管悬挂器、油管柱、油管短节、第一油管、安全接头、至少一个单元级、第二封隔器和油管鞋，每个所述单元级包括依次均经螺纹扣连接的第一封隔器、第二油管和喷砂器；

所述喷砂器包括第一外筒、第二外筒、密封套、剪力钉、连接轴、第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈；

所述第一外筒的第一端部侧面贯穿开设喷砂口，且所述第一外筒的第二端部与所述第二外筒的第一端部经第一螺纹同轴向对接；

所述密封套抵接收容于所述第一外筒内；所述密封套的第一端部和所述第一外筒的第一端部经所述剪力钉固定；所述密封套的第二端部抵接收容于所述连接轴内；所述第一密封圈匹配套设于所述密封套的第一端部的外周，所述第一密封圈夹持于所述密封套的第一端部的外壁与所述第一外筒的第一端部的内壁之间；所述第二密封圈匹配套设于所述密封套的中部的外周，所述第二密封圈夹持于所述密封套的外壁与所述第二外筒的第一端部的内壁之间；所述第三密封圈匹配套设于所述密封套的第二端部的外周，所述第三密封圈夹持于所述密封套的外壁与所述连接轴的第一端部的内壁之间；

所述连接轴收容于所述第二外筒内，且所述连接轴的外壁与所述第二外筒的中部的内壁之间设环形空腔，所述环形空腔内存储高压气体；所述连接轴的第一端部与所述第二外筒的第一端部套合，所述连接轴的第二端部与所述第二外筒的第二端部经第二螺纹连接；所述第四密封圈匹配套设于所述连接轴的第二端部的外周，且所述第四密封圈夹持于所述连接轴的第二端部的外壁和所述第二外筒的第二端部的内壁之间；所述第二螺纹相对靠近所述环形空腔，所述第四密封圈相对远离所述环形空腔；

所述剪力钉的承受压强大于压强阈值断裂时，所述密封套沿所述第一外筒内壁滑动至所述连接轴内，所述环形空腔与所述喷砂口连通，所述高压气体与压裂液经所述喷砂口喷出。

其中，所述剪力钉固定所述密封套的第一端部和所述第一外筒的第一端部时，所述第一密封圈、所述剪力钉、所述喷砂口、所述第一螺纹、所述第二密封圈、所述连接轴的第一端部与所述第二外筒的第一端部的套合点、及所述第三密封圈沿所述轴向依次排列。

其中，所述第二外筒中部的内壁表面开设第一环形槽，所述连接轴中部的外壁表面开设第二环形槽，所述第一环形槽和所述第二环形槽对应设置构成所述环形空腔。

其中，所述连接轴的第一端部的外壁表面开设沿所述轴向方向延伸的连接槽；当所述剪力钉断裂时，所述密封套沿所述第一外筒内壁滑动，所述连接槽连通所述环形空腔与所述喷砂口。

其中，所述喷砂器还包括进气阀组件，所述进气阀组件设于所述环形空腔的第一端部，外界气源经所述进气阀组件为所述环形空腔注入高压气体。

其中，所述喷砂器还包括丝堵和第五密封圈；所述丝堵和所述第五密封圈设于所述环形空腔的第二端部，所述第五密封圈套设于所述丝堵上，所述第二外筒上开设第一连接口，所述丝堵匹配固定于所述第一连接口。

其中，所述连接轴的内壁设限位台阶；当所述剪力钉断裂时，所述密封套沿所述第一外筒内壁滑动，直至所述密封套抵接于所述限位台阶停止滑动。

其中，所述密封套的第一端部外周开设环形卡槽，所述第一外筒的第一端部贯穿开设第二连接口，所述剪力钉经所述第二连接口连接于所述环形卡槽。

其中，所述第一封隔器和所述第二封隔器均为双压缩扩张式封隔器。

在本实用新型中，将该分层压裂管柱下入井内，并使得第一封隔器、第二油气层、第二封隔器、油管鞋和第一油气层从上至下依次排列设置。

向油管柱内泵入压裂液，压裂液直接流入到油管鞋后喷出压裂第一油气层。同时，压裂液在油管鞋处产生节流压差使第一封隔器和第二封隔器坐封，此时，该分层压裂管柱只对第一油气层进行压裂。