[发明专利]一种井下串级滑套系统

说明书

本发明公开了一种井下串级滑套系统及其制备方法，涉及油气井压裂作业使用的一种井下滑套装置，包括一个主滑套和一组副滑套，主、副滑套均包括外壳体和内部的活塞机构，并在内腔形成密封空间，相邻的滑套之间通过液压管线连接，主滑套下部外壁上开设泄压孔，副滑套外壳体和副滑套活塞之间形成密封的液体平衡腔，内部注满液体，液体平衡腔开设进液连接孔和出液连接孔，出液连接孔向下通过液压管线连接相邻的副滑套的进液连接孔或者向下连接相邻的主滑套的泄压孔；开启主滑套后，副滑套的液体平衡腔内的液体会沿着液压管线流进泄压腔内；在井筒压力作用下，各个副滑套活塞下移，主、副滑套上的喷射孔分别沟通了管内和环空流体，实现滑套的联动开启。

技术领域

本发明涉及井下滑套装置，更具体的是涉及一种井下串级滑套系统。

背景技术

在当前石油开发过程中，如何更加高效、低成本的实现分段压裂酸化工艺一直是相关从业者不断探索的方向。滑套作为一种实现分段压裂酸化工艺的常规工具，一直在现场得到广泛地以应用。但当前滑套的主要研究方向是如果更加高效、简便的开启单个滑套，例如投球方式开启(CN201710559042.2)、憋压开启式(CN201811171960.9)、连续油管带井下开启工具方式(CN201720561117.6)以及地面远程控制方式(CN201420324947.3)等方式。

而随着分段压裂酸化工艺的不断发展，针对需要通过压裂酸化制造复杂缝网的储层，往往需要一次开启多个滑套同时施工。利用现有开启滑套的方式来实现一次开启多个滑套有以下几种方式：1、投球开启式多簇滑套(CN201210587000.7)，这种方式最大的问题就是球座要面临压裂酸化携砂液的长时间冲刷，会对球座造成机械破坏，从而导致滑套开启失败；2、连续油管带井下开启工具方式，这种方式的最大问题就是需要下入连续连续油管及配套工具依次开启每个滑套，操作繁琐且成本高，无法在现场推广；3、地面远程控制方式虽然可以实现几个滑套的同时开启，但每个滑套是独立的个体，每个滑套不仅结构复杂，且都需要安装一套独立的滑套开启控制系统，成本高昂，也不适用于当前低成本储层改造的要求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种井下串级滑套系统，进行井下压裂时可把多个滑套作为一个整体系统进行联动开启的井下串级滑套系统。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种井下串级滑套系统，包括一个主滑套和一组副滑套，相邻的滑套之间通过液压管线连接，所述主滑套包括主滑套外壳体和主滑套活塞，主滑套外壳体的下部外壁上开设有泄压孔，所述副滑套包括副滑套外壳体和副滑套活塞，所述主滑套和副滑套的上壁均设有若干个喷射孔，所述主滑套和副滑套初始是关闭的，主滑套活塞和副滑套活塞分别通过封隔主滑套和副滑套上的喷射孔来隔离滑套内、外的流体；所述主滑套外壳体和主滑套活塞之间形成密封的泄压腔，副滑套外壳体和副滑套活塞之间形成密封的液体平衡腔，所述液体平衡腔内注满液体，所述液体平衡腔开设两个连接孔，包括进液连接孔和出液连接孔，所述出液连接孔向下通过液压管线连接相邻的副滑套的进液连接孔或者向下连接相邻的主滑套的泄压孔。

所述一组副滑套包括一个副滑套或数个副滑套。

所述主滑套外壳体内设内径大于主滑套最小内径的滑动腔室一，所述主滑套活塞上下段的外壁与滑动腔室一内壁压紧密封，主滑套活塞中段外径小于主滑套外壳体内径，主滑套活塞与主滑套外壳体在中段位置形成泄压腔。

所述主滑套外壳体内壁设置限位台，所述限位台位于主滑套活塞上方与下方，主滑套活塞下滑至下方的限位台时，主滑套的泄压孔与泄压腔连通。

所述副滑套外壳体内壁设内径大于副滑套最小内径的滑动腔室二，所述滑动腔室二顶部与副滑套外壳体内壁形成上限位台，滑动腔室二下方依次延径向设一级限位台和二级限位台，所述副滑套活塞的上部与滑动腔室二内壁压紧密封，副滑套活塞的下部与一级限位台的内壁压紧密封，副滑套活塞、一级限位台及副滑套外壳体之间形成液体平衡腔。