[发明专利]一种喷砂射孔、压裂及封隔一体化装置

说明书

本发明公开了一种喷砂射孔、压裂及封隔一体化装置，适用于套管完成井。通过投球后打压，先是打开坐封通孔完成坐封封隔，其后升压使芯套继续下行，连通喷枪通道，即可进行喷砂射孔+压裂。完成后，上提管柱，中心管上行，其上的泄压槽沟通胶筒内外使其泄压，完成解封。多级使用时，自下而上，依次从小至大选择不同通径的球座，即可实现多层喷砂射孔+压裂+封堵封隔的工艺功能。具有多级使用、分层封隔可靠、可带压作业、可直接投产作业、操作简便等优势，避免了现有喷砂射孔压裂工具常常出现的砂卡、失封、使用限制条件多等的不足及单个逐次下入等问题，缩短了施工周期，降低了作业成本。

技术领域

本发明属于石油天然气开采技术领域，尤其是一种喷砂射孔、压裂及封隔一体化装置，适用于套管完成井。

背景技术

喷砂射孔及压裂联作工艺，是当前一种应用广泛的油气井增产措施，其优势是可以精确地控制压裂裂缝的位置和根据需要精确地布置不同尺寸的多条裂缝，提高和改善压裂增产效果，能缩短作业周期，简化施工程序，所以应用较为广泛。但其对于一井多储层的、大排量压裂改造，大部分需要施工完一层后，需填砂或下封隔器/桥塞封堵，并压后需要放压，延长了施工周期；某些一体化管柱，虽然带有封隔功能，由于其是在全部坐封后分别打开滑套射孔与压裂，中间封隔器无法验封，存在混压问题，同时，在大排量施工条件下，封隔器容易损坏；滑套式自封隔投球逐层喷砂射孔压裂工艺，其对于层间物性差异较大的储层，存在层间干扰、压力互补等问题；即使双封拖动、底封拖动喷砂射孔后压裂，由于多层使用同一喷嘴和封隔器，仍存在喷嘴失效、封隔器失封等问题。综上所述，现有的工具及管柱，均存在一定的不足与缺陷，尚不能有效满足施工工艺的需求，所以需将喷砂射孔压裂及封隔工具高度集合，形成“多级使用、分层封隔准确可靠、可带压作业、直接投产、操作简便、少事故”等功能的喷砂射孔、压裂及封隔一体化工具。

经检索，目前相关喷砂射孔+压裂+封隔一体化工具的专利技术有：

CN：200810105643.7“封隔器封隔多层水力喷砂射孔与压裂一体化工艺方法”，其为“压井后上提管柱转层”的方式，工艺复杂。由于多层使用同一喷嘴和封隔器，存在喷嘴失效封隔器失封等问题。

CN 201310220083.0“水力喷砂射孔压裂与填砂联作工艺方法”提供了一种喷砂射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱，但只是将水力喷砂射孔和压裂工艺联作，其管柱结构较为复杂，需要下入单流阀、扶正器等，并作业后转层仍需填砂或逐次下入封隔器等不足，尚不能完成一次性多次带管柱上完成多层段施工。

CN201710155635.2“射孔/压裂/封隔一体化装置及其多级压裂工艺管柱”其采用爪簧球座等，工具结构较为复杂，且每一处理层，需两次投球，一定程度上增大了安全不确定性。

CN 201610668609.5“一种煤层气井喷砂射孔喷射造穴及压裂一体化增产工艺方法”，其管柱结构较为复杂，需要下入“球座、喷枪、封隔器以及扶正器”等，其封隔器为扩张式封隔器，残余变形较大。

发明内容

本发明旨在提供一种喷砂射孔、压裂及封隔一体化装置，以解决现有喷砂射孔压裂工具常常出现的砂卡砂埋管柱、喷嘴失效封隔器失封的不足及单个逐次下入等问题。

为此，本发明提供的技术方案是：一种喷砂射孔、压裂及封隔一体化装置，包括中心管、芯套、锚定密封机构、喷枪机构、下接头、上接头；

中心管为一内径光滑的圆筒形空芯管，用于支撑位于中心管外侧的由胶筒和卡瓦构成的卡瓦胶筒总成，上下两端由螺纹分别连接于固定接头连接套和下接头，侧壁中部设有中心管坐封连通孔，侧壁下部外侧开有解封泄压槽；