[发明专利]一种大跨度井分段水力冲击压裂管柱及其实施方法

权利要求书

1.一种大跨度井分段水力冲击压裂管柱，其特征在于，包括至少两个水力冲击压裂装置，至少两个所述水力冲击压裂装置通过油管和变扣从上到下串接；每个所述水力冲击压裂装置包括由上到下依次连接的导流管、冲击室、柱塞座、尾管、接收器，其中所述冲击室内置冲击片。

最下部的所述水力冲击压裂装置底部设置有管尾；

除最下部的所述水力冲击压裂装置外，其余所述水力冲击压裂装置均包括以下结构：内部设置有由上到下依次连接的导向管、球座和中心管，连接后的所述导向管、所述球座和所述中心管纵向贯穿整个所述水力冲击压裂装置，用于传递液体压力并对下一段的所述水力冲击压裂装置进行水力冲击压裂；每个所述水力冲击压裂装置配置有一个钢球，所述钢球用于在作业时投放进入管柱并通过所述导向管导入到所述球座，从而在压力下座封所述球座以下的所述中心管管段；所述球座在所述钢球座封位置以上的部分设置有内外贯通的泄压孔，所述球座内部在对应于所述泄压孔的位置设置有加压开孔阀，所述加压开孔阀的启闭控制所述泄压孔的连通状态；所述中心管被所述钢球密封后，管柱内继续加压可通过所述加压开孔阀的开启打开所述泄压孔，使本段所述水力冲击压裂装置上部连接的油管与所述导流管贯通，使本段所述水力冲击压裂装置继续加压进行水力冲击压裂。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度井分段水力冲击压裂管柱，其特征在于，除最下部的所述水力冲击压裂装置外，其余每两个相邻的所述水力冲击压裂装置：上部的所述水力冲击压裂装置的钢球直径大于下部的所述水力冲击压裂装置的钢球直径；上部的所述水力冲击压裂装置的所述中心管内径和所述球座内径均大于下部的所述水力冲击压裂装置的所述中心管内径和所述球座内径；下部的所述水力冲击压裂装置的钢球直径均小于上部的所述水力冲击压裂装置中所述导向管、所述中心管、所述球座的最小内径。

3.根据权利要求1所述的一种大跨度井分段水力冲击压裂管柱，其特征在于，每个所述水力冲击压裂装置对应大跨度井的一个作业段。

4.根据权利要求1所述的一种大跨度井分段水力冲击压裂管柱，其特征在于，连接后的所述导向管、所述球座和所述中心管连接后的所述导向管、所述球座和所述中心管，其上部由所在的所述水力冲击压裂装置上方连接的所述变扣限位固定，其下部由所在的所述水力冲击压裂装置下方连接的所述变扣限位固定。

5.一种采用如权利要求1-4中任一项所述大跨度井分段水力冲击压裂管柱的实施方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

(1)根据大跨度井的井深以及计划作业的射孔段位置，设置所述油管的长度，并设置所述水力冲击压裂装置的数量和位置，每个水力冲击装置对应大跨度井的一个作业段；

(2)通过地面泵加压，加压值达到最下部的所述水力冲击压裂装置中的冲击片抗压值，冲击片破裂，完成最下部的作业段水力冲击；

(3)从下至上，依次逐段投放适合于该段所述水力冲击压裂装置中球座的钢球，待钢球落入该球座中，通过地面泵再次加压，钢球密封中心管，通过加压开孔阀打开泄压孔，再持续加压，当加压值达到该段水力冲击装置中的冲击片抗压值，冲击片破裂，完成该作业段水力冲击；直至完成全部作业段水力冲击。