[实用新型]永久式塞控喷砂滑套以及压裂管柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气开采技术领域，尤其涉及一种永久式塞控喷砂滑套以及设置该永久式塞控喷砂滑套的压裂管柱。

背景技术

油气井分层(段)压裂是油气井主要的增产措施之一，也是采用用水平井开发低渗透油气藏和页岩油气藏重要的配套技术，多年来，国内外逐步形成了喷砂射孔分段压裂、封隔器+多级球控滑套分段压裂、固井球控滑套分段压裂、液路控制滑套分段压裂等技术。但是，不论是那种分段压裂技术，均需要通过射孔或滑套喷砂器在压裂施工时或投产生产时在井筒与地层建立连通的通道。对于采取打开压裂喷砂滑套来达到连通井筒与地层通道而言，则需要对喷砂滑套进行开关控制，至目前，所用的滑套开关控制方法主要有娈径控制式、电动控制式和液路控制线式。变径控制式滑套是一种球控式滑套，需要通过变换滑套球座的内通径或设置控制位内径变化来操作，多级控制使滑套的内径逐级减小，不仅控制级数受到限制(例如90mm内通径缩至30mm，每级内径小3mm，则最多可控制20级)，这种内通径缩径球控制方式造成井筒内通径严重不一致，压裂过程中井筒内球座造成较大的节流压降，使泵车的水马力损失严重，同时，采取多级压裂时，位于上部的球座受压裂液体的长期冲刺磨损，很容易出现球座内径增大而使分级控制失败，同时，这种方式压裂后还需要对球座进行二次处理才能保证井筒的畅通，这种方法在近年来已经逐步开始淘汰。电动控制式滑套能够达到井筒内全通径结构，它是一种通过电子控制滑套的电机而实现滑套开关动作的喷砂滑套，应用时只需要将不同的控制器投入井中，控制器发出的信号在通过滑套时，滑套会根据电子控制码的不同控制不同的喷砂滑套打开，理论上能够实现对滑套的无极限控制，但是，由于这种喷砂滑套的控制电路较复杂，所应用的油气井内介质不同，加之地层电场和磁场对通讯信号的干扰多，导致了该类滑套的不仅制造成本较高，而且控制成功率也相对较低，至目前，国内外仍然处于概念性试验研究阶段，没有达到现场应用的条件；液路控制线式喷砂滑套也叫C型球座控制式喷砂滑套，国外通称为TAP阀，是采取管外液压控制线路控制球座的在位状态，再由球控制滑套开关的一种液路式控制滑套，该滑套在应用时需要在各级喷砂滑套间连接管外液压控制线，通常情况下滑套的C形球座处于内藏状态，当本级滑套启动动作时，液控线的动力液传送口打开，将液压动力传至下一级滑套的液缸，液缸推动下一次滑套内藏的C形球座闭合凸出，地面投入的控制球坐落于推出的球座上打开滑套；这种控制方法解决了大幅度的内径变化控制和分段级数限制，套管内径只缩小一个数量等级就能够在理论上实现无限级的控制，但由于管外控制线连接难度大，控制线路的保护困难，应用中一旦一级出现控制链路中断问题后控制将全部失败，处理难度较大，同时，采用该控制方式的喷砂滑套，压裂施工后的滑套内通径仍然存在一定的缩径，需要采取其它工艺对球座进行二次处理，这种方法不仅工艺复杂，施工成本高，控制难度大，而且不能达到井筒内全通径，在现场的应用中很少使用。

由上可见，本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术存在分段级数受到限制、滑套不具备长期应用设计、压裂管柱内通径不一致、控制方式复杂、施工工艺复杂、作业难度大危险性高和应用成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种永久式塞控喷砂滑套以及设置该永久式塞控喷砂滑套的压裂管柱，解决了现有技术存在控制方式复杂、施工工艺复杂的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(分段级数不受到限制、滑套可以长期应用设计、压裂管柱内通径一致、作业难度小、应用成本低、应用范围广，施工工艺简单等)详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型实施例提供的永久式塞控喷砂滑套，包括外筒部、滑套部、密封结构以及锁定结构，其中：

所述外筒部上设置有压裂液出口，所述滑套部位于所述外筒部内且其能在所述外筒部内从关闭所述压裂液出口的位置滑动至打开所述压裂液出口的位置；

所述外筒部的内壁位于所述滑套部轴向方向上两端之外的部分与所述滑套部的内壁形成压裂液通道，所述滑套部滑动至打开所述压裂液出口的位置时，通过所述压裂液出口在所述压裂液通道与地层间或在所述滑套部与地层间建立流体通道；

所述密封结构设置在所述滑套部的外壁与所述外筒部的内壁之间；

所述锁定结构固定设置在所述外筒部的下游段，且所述滑套部在所述外筒部内从关闭所述压裂液出口的位置滑动至完全打开所述压裂液出口的位置时所述滑套部与所述锁定结构形成锁定连接。