[实用新型]一种变径机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气田储层改造设备技术领域，具体为一种变径机构。

背景技术

小井眼套管滑套完井工艺具有建井成本低、周期短、压裂规模大等诸多优点可能会成为国内超低渗透油田气井油如气井直井、定向井的主要完井方式。

目前适用于小井眼的套管滑套主要有级数有限的投球式套管阀和投飞镖式的“无限”级套管阀。投飞镖式的“无限”级套管滑套具有级数多的优点，但是这种套管滑套结构复杂，工具成本高，开启成功率底。斯伦贝谢和安东石油飞镖式无限级套管滑套目前还不具备规模使用条件。

投球式开启的套管阀具有开启成功率高、工具成本低等优点，得到了广泛的应用。已使用的套管滑套为变径投球，即投不同规格的球自下而上逐级开启多级滑套，多级滑套的内径需要逐级增大。但是，目前套管滑套完井主要使用3.5英寸套管，受内外径尺寸限制较大，此种套管阀受管柱内通径的限制，在满足固井条件下目前针对3.5寸的套管只能做到2级，实现3层压裂施工，很难适应多层系的开发。但是，气田气层的分布呈多层系分布，此种套管滑套不能满足工程的需要，需要向更多级数突破。

套管阀技术的落后一定程度上阻碍了油气资源更好的开采。因此，有必要设计开发投球式多层系套管滑套和机械式“无限”级套管滑套的开发。其技术难点在于如何实现通过投一个规格的球实现逐级开启级滑套。

发明内容

为了解决目前套管滑套完井使用的3.5英寸套管，受内外径尺寸限制较大，对于变径投球的套管滑套，最多只能接两级改造3层，很难适应多层系的开发的技术问题，本实用新型针对小直径井眼的套管滑套设计了一种具有变径区的滑套、轨迹板及变径机构。

本实用新型的目的之一是提供一种具有变径区的滑套及滑套中心管，球座在该滑套的变径区可实现扩径。

本实用新型的目的之二是提供一种轨迹管，该轨迹板可导向沿其轨迹槽运动的部件单向内运动。

本实用新型的目的之三是提供一种变径机构，通过变径区的滑套与轨迹管配合，可实现滑套的往复运动。包含该变径机构的多级滑套开关，可实现从井口依次投放多个一种规格的球，实现自下而上逐级开启多个井下滑套开关，进而实现自下而上分层逐层压裂施工。

本实用新型采用的技术方案是：一种变径机构，包括套管，所述套管内套装有具有变径区滑套，所述滑套内还套设有滑套中心管，所述滑套中心管上设置有一沿管壁径向延伸的限位销钉；滑套中心管上端置于滑套的变径区内；

所述滑套下端还套设有滑套座，滑套中心管的下端末端置于滑套座内，滑套下端与滑套中心管之间形成空腔；

所述空腔内套设有轨迹管，所述轨迹管的管体上开设有绕管体周向曲折延伸的轨迹槽，限位销钉的自由端置于轨迹管的轨迹槽内；

所述滑套中心管与轨迹管管壁之间沿轴向放置有弹簧。

一种具有变径区的滑套，包括滑套本体，该滑套本体的进入端端口内设置有环形凸出部；

    该凸出部沿滑套本体的轴向向内延伸的末端、为向滑套本体径向外凹陷的环形扩径区，该环形扩径区的内表面为弧形凹面或弧形球面。 

一种滑套中心管，所述滑套中心管管壁外壁上设置有一凸块，该凸块外侧面上设置有一沿管壁径向延伸的限位销钉。

一种轨迹管，包括管体，其特征在于：所述管体上开设有绕管体周向曲折延伸的轨迹槽，所述轨迹槽包括多个平行于管体轴向的上下交错的轴向轨迹段，相邻的轴向轨迹段通过第一斜向轨迹段连通；

    相邻的第一斜向轨迹段的内侧边相接从而构成“V”字形轨迹槽段，且各第一斜向轨迹段与管体轴线的夹角相等；

所述多个轴向轨迹段包括起始轴向轨迹段、末尾轴向轨迹段和置于该起始轴向轨迹段、末尾轴向轨迹段之间的多个中间轴向轨迹段；

起始轴向轨迹段沿管体轴向直线延伸，且其两侧边平行，两侧边朝向轨迹管端部一侧通过外圆弧段连接；中间轴向轨迹段及末尾轴向轨段包括与第一斜向轨迹段的侧边平行对接的斜边和与管体轴向平行的直边，且该直边临近末尾轴向轨迹段一侧，直边与斜边连接部通过外圆弧段连接；所述末尾轴向轨段的直边与相邻第一斜向轨迹段的外侧边连接部通过外圆弧段连接；

相邻的第一斜向轨迹段的内侧边的连接部通过内圆弧段连接，所述内圆弧段的中线与各轴向轨迹段的中线不共线且偏向起始轴向轨迹段。

一种轨迹管中，进一步，所述末尾轴向轨迹段的直边与第二斜向轨迹段的外侧边平行相接，第二斜向轨迹段的内侧边侧边与相邻第一斜向轨迹段的外侧边相接，且第二斜向轨迹段长度小于第一斜向轨迹段。