[发明专利]一种无级差全通径压裂滑套

说明书

本发明涉及一种无级差全通径压裂滑套。包括上接头和外套、下接头一次连接的外筒体，以及设置在外筒体内的滑动球座、内滑套组件，其中：外筒体上部设有多个环形卡槽和多个压裂孔，外套下端部设有内台肩；滑动球座为至少为两段弹性爪连接组成，弹性爪与外筒体上部内壁滑动配合的同时与环形卡槽构成滑动插接配合；内滑套组件包括上内滑套、中内滑套、下内滑套和弹簧、上剪钉、下剪钉，滑动球座与内滑套组件配合实现滑动球座的座封、压裂孔打开和压裂球释放。本发明的优势：压裂球与球座无级差，可实现全通径，降低了压裂作业成本；不使用可溶材料、无需下专用工具开关滑套，只需投入压裂球即可打开所有滑套，工艺简单，效率高。

技术领域

本发明涉及一种井下压裂工具，尤其是水平井多级分段压裂用的全通径压裂装置。

背景技术

近年来，国内原油新增储量的70%属于低渗透油藏，开采方式、油井生产动态表现出特殊性。实现储量的有效动用，大幅提高单井产量是开发非常规油气资源急需解决的问题。水平井多级分段压裂技术已成为开发非常规及低渗透油气藏的一种有效技术手段。其中，全通径压裂以其能够实现管柱内较大通径，利于后期生产管理而成为该技术的发展趋势之一。

目前，实现全通径压裂的常用技术主要有四种。一是压裂完成后，下内管进行钻除作业，钻除残留的球座或桥塞。但是钻除作业增加了压裂成本，而且存在卡钻风险。二是下入专用工具与预置滑套配合进行压裂作业。下入专用工具需要定位操作，后期还需打捞出工具，工艺较复杂。三是工具的某些部件采用可溶材料制造，压裂完后可自行溶解。四是连续油管水力喷射压裂技术。这种技术由于采用了连续油管，成本较高，并且压裂深度受限。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种无需钻除作业且高效的无级差全通径压裂滑套。

本发明的技术方案包括：

一种无级差全通径压裂滑套，包括上接头和外套、下接头一次连接的外筒体，以及设置在外筒体内的滑动球座、内滑套组件，其中：所述外筒体上部内壁沿轴向间隔设有多个环形卡槽，位于环形卡槽下方的外套壁上周向设有多个压裂孔，所述外套下端部设有内台肩，外套内台肩与下接头连接后中段构成环形凹槽；所述滑动球座为多段弹性爪环沿轴向依次连接组成，每段弹性爪环的下部分别设有若干可沿径向伸缩的弹性爪，弹性爪的下端部设有卡块，每段弹性爪环的弹性爪在收缩状态时满足与外套内壁构成轴向滑动配合，每段弹性爪环的弹性爪在伸张状态时满足其下端的卡块与前述环形卡槽构成滑动插接配合；所述内滑套组件包括上内滑套、中内滑套和下内滑套，上内滑套通过上剪钉密封固定在外套的压裂孔处，上内滑套同时与外套构成轴向滑动密封配合，中内滑套上端搭接在上内滑套的下端部，中内滑套中部外壁设有外台肩，中内滑套下端通过下剪钉与下内滑套上端连接，下内滑套设在下接头与外套连接处及以下部分，下内滑套外壁设有外凸沿，下内滑套的外凸沿与弹簧配合设置于外套内台肩与下接头连接后构成环形凹槽内，下内滑套分别与外套下端部的内台肩和下接头构成轴向滑动；滑动球座与上内滑套和中内滑套分别构成阻挡配合。

进一步的，所述外套由上外套和下外套连接后组成，多个环形卡槽设置在上外套内表面并沿轴向等间距分布。或者所述外套由上外套和下外套连接后组成，多个环形卡槽中的一个设置在上接头与上外套的结合部，另外几个设置在上外套内表面，多个环形卡槽沿轴向等间距分布。

进一步的每段弹性爪环下部的弹性爪之间设有喇叭形开口。

进一步的，所述环形卡槽为2个以上，且为结构相同的梯形或弧形。

上述技术方案还包括：

一种无级差全通径压裂滑套，包括多级前述的无级差全通径压裂滑套串联结构，即第1级压裂滑套与其它的第2级至N级压裂滑套依次串联组成，其中N为正整数，第1级压裂滑套至第N级压裂滑套的环形卡槽数目按照每增加一级增加一个环形卡槽逐渐递增。