[发明专利]一种伞键叠层密封座式全通径可溶压裂滑套

说明书

本发明公开了一种伞键叠层密封座式全通径可溶压裂滑套，包括座封装置、伞键叠层密封座、封堵器、套管短接。座封装置由外壳、扩径连杆组成，扩径连杆上部放置在外壳内部，中部周向与伞键叠层密封座相接触。伞键叠层密封座由伞键层、夹层、垫圈层组成，由凹槽滑轨和凸起滑块连接装配而成。当火药座封工具启动，扩径连杆上提与外壳发生相对位移，伞键叠层密封座经凹槽滑轨导向形成最终伞键叠层密封座。伞键叠层密封座形成后，座封在套管短接上，随后利用电缆将座封装置提出井口。最后投入封堵器与伞键叠层密封座配合封堵待压裂层段，即可进行该层段压裂作业。

技术领域

本发明涉及一种石油、天然气等非常规油气藏完井工程领域，尤其是一种伞键叠层密封座式全通径可溶压裂滑套。

背景技术

非常规油气资源已经作为未来油气资源的重要接替者登上历史的舞台，但非常规油气储层均具有致密、低孔、低渗透的特征。现阶段，全通径、大排量、无限极的压裂工艺是改造非常规油气藏的有效手段。

针对这类非常规油气藏的开采，主要采用泵送桥塞与射孔联座的方法进行储层压裂。此方法虽可实现大排量、全通径、无限极压裂，但压裂完成后需钻除每一段压裂所投放的桥塞，施工风险大、效率低且作业长度受连续油管长度限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种伞键叠层密封座式全通径可溶压裂滑套,解决现有泵送桥塞存在的需要钻除桥塞复杂作业，压裂完成后可溶解掉井筒内封堵器和伞键叠层密封座，实现井筒全通径、无限极、大排量压裂，从而实现提高作业效率，降低作业成本的目的。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种伞键叠层密封座式全通径可溶压裂滑套，包括座封装置、封堵器、伞键叠层密封座和井下预置套管短接，座封装置由外壳、扩径连杆组成，扩径连杆上部的小外径段插入在外壳内部，中部大外径段的周向与伞键叠层密封座相接触，下部带有扩大外径的导向斜面；伞键叠层密封座包括由凹槽滑轨和凸起滑块依次连接并能相互滑动的伞键层、夹层和垫圈层，每一层结构均周向布置多个相同的部件单元，伞键层由多个伞键单元组合成侧面带有导向槽的筒面，伞键单元的上部为等腰三角弧面、下部为长方形弧面，伞键单元的两侧边为导向轨道，长方形弧面的下端两侧分别设置有第一凹槽滑轨，夹层由多个夹片单元组成环形，夹片单元的内壁上部开有倒三角的尖型密封槽，上端有与伞键层第一凹槽滑轨相配合连接的第一凸起滑块，下端有结构形状同第一凸起滑块的第二凸起滑块，垫圈层由多个垫圈单元组成环形，垫圈单元上部安装有与夹层第二凸起滑块配合连接的第二凹槽滑轨，第二凹槽滑轨结构形状同第一凹槽滑轨；井下预置套管短接内部有环形台阶面，座封时，伞键叠层密封座经由导向斜面进行变径动作，直至伞键叠层密封座下部垫圈层的下端面压实在环形台阶面的上端面，变径前伞键叠层密封座轮廓为不规则圆形，变径后伞键叠层密封座轮廓为一个整圆状，伞键叠层密封座扩径后，伞键层、夹层、垫圈层的外表面均靠在套管短接内壁面上，构成变径后的整圆面，整圆与套管短接内壁面形成密封面；封堵器的下部为具有导向功能的圆锥型导向面，在封堵器的外表面凸出设置有与伞键叠层密封座坐封后插入导向轨道之间空隙的两斜边为弧形的楔型导向键和直型导向键，直型导向键的顶端设置有尖型导向键，尖型导向键正好插入尖型密封槽，完成伞键叠层密封座下端的封堵，伞键叠层密封座和封堵器为可溶性材质。

所述外壳间隙配合套在扩径连杆上，外壳上端有外螺纹，与火药座封工具外套连接，扩径连杆上端有内螺纹，与火药座封工具内轴连接，座封装置在火药座封工具提供动力下，外壳固定不动，扩径连杆自下向上运动与外壳发生相对位移。

所述伞键层、夹层、垫圈层，每一层结构均周向布置3-6个部件单元。

本发明的有益效果是：

①相比于现有技术，本发明的井下预制套管短接结构简单，运行可靠；

②实现了套管全通径、无限极、大排量压裂，压裂完成后伞键叠层密封座和封堵器可溶解，无需钻塞；

③伞键叠层密封座的扩径动作简单可靠，在同类产品中首次出现。