[发明专利]一种气井分层压裂、控水一体化工艺管柱

说明书

本发明涉及石油天然气开采技术领域，属于一种气井分层压裂、控水一体化工艺管柱。本发明解决了现有压裂完井管柱不能在生产后期控水、无法在不动管柱条件下解封封隔器的问题。本发明由安全接头（1）、悬挂封隔器（2）、可开关喷砂器（3）、压缩式投球解封封隔器（4）、滑套开关工具（5）及活动球座（6）组成；该工艺管柱可通过下放开关工具关闭压裂滑套实现控水生产，同时可在不动管柱条件下，完成生产封隔器完井管柱向光油管生产管柱的转换，满足生产后期实施排水采气工艺的需要。

技术领域：本发明涉及石油天然气开采技术领域，属于一种气井分层压裂、控水一体化工艺管柱。

背景技术：现有的气井完井管柱主要包括两种，一种是由水力锚悬挂不带锁紧机构的压缩式封隔器与喷砂器配套组成的工艺管柱，压裂后封隔器自动解封，不起管柱直接进行生产，即相当于光油管生产管柱，需要起出管柱时，实施压井后，直接上提管柱即可；一种由卡瓦悬挂封隔器与喷砂压裂封隔器配套组成的工艺管柱，压裂后卡瓦悬挂封隔器始终处于坐封状态，其他封隔器自动解封，不起管柱直接进行生产，即为生产封隔器完井管柱。需要起出管柱时，实施压井后投球打压上提管柱或直接上提管柱即可将卡瓦悬挂封隔器解封。

现有上提管柱解封封隔器的结构设计已无法满足深层气井分层压裂及控水的需要。现有压缩式封隔器依靠上提管柱实现解封，对于无接箍缝气密封套管井，压缩式封隔器解封的可靠性更难以保证。同时，针对生产后期出水较多的层位，现有压裂工艺管柱中喷砂器滑套通过投球开启喷砂口，其开启方式属于一次性打开设计，无法实现喷砂器开启条件下再次封堵，因此，无法满足分层压裂后期实现分层控水。

发明内容：为解决上述问题，本发明提供了通过下放专用开关工具，关闭出水层段压裂滑套达到控水目的的一种气井分层压裂、控水一体化工艺管柱。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明由安全接头、悬挂封隔器、可开关喷砂器、压缩式投球解封封隔器、滑套开关工具及活动球座组成；

所述的一种压缩式投球解封封隔器由上接头、承压套、定位锁块、解封销钉、上中心管、限位活塞、下中心管、坐封销钉、锁紧环、坐封活塞、坐封套、隔环、中胶筒、边胶筒、调节环及下接头组成；

其中承压套与上接头下部螺纹连接，在上中心管和定位锁块外部套装限位活塞，限位活塞通过解封销钉与上中心管固定，下中心管上端与上中心管下端螺纹连接，承压套套装在限位活塞外部，坐封活塞与承压套下端螺纹连接，坐封套通过坐封销钉固定在承压套下端，坐封活塞与坐封套中间装有锁紧环，隔环、中胶筒、边胶筒和调节环依次套装在下中心管上，调节环与下接头螺纹连接，下接头与下中心管下端螺纹连接。

压裂时，油管下端依次连接安全接头、悬挂封隔器、可开关喷砂器、压缩式投球解封封隔器，压缩式投球解封封隔器下方连接由可开关喷砂器、压缩式投球解封封隔器依次相连组成的多个单元体，最下方的单元体连接活动球座；

控水时，滑套开关工具下入可开关喷砂器内，滑套开关工具的打捞爪与可开关喷砂器内置滑套连接。

实施排水采气工艺时，通过滑套开关工具关闭可开关喷砂器，向油管内投球打压，实现各级封隔器逐级解封，使油管与套管连通，提供排水采气工艺实施循环通道。

所述的一种压缩式投球解封封隔器的上接头下部和上中心管下部分别开有上进液通道和中心管进液孔，承压套中部开有排液孔。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1)在不动管柱的情况下，通过下放开关工具，上提滑套，封闭出水层位，即可实现控水生产。

2)工艺管柱解封性能安全可靠，解封封隔器过程不需要上提管柱，通过井口投球即可实现多级封隔器的逐级解封。

3)在不动管柱条件下可以实现生产封隔器完井管柱向光油管生产管柱的转换，不仅为起出管柱提供了安全有力的条件，同时也为排水采气工艺的实施提供可靠保障。