[发明专利]一种井下管柱和用于开启滑套开关的液压式开启工具

说明书

本发明涉及一种井下管柱和用于开启滑套开关的液压式开启工具，井下管柱中所有滑套开关的环形定位槽的上下槽宽尺寸由上向下的依次增大，液压式开启工具包括：内管组件、提挂锁舌、内缩弹性件、定位凸台及外伸弹性件，向定位凸台施加驱使其外伸的弹性作用力，定位凸台具有设定的上下宽度尺寸，在连续油管将液压式开启工具下放过程中，当定位凸台外伸以与相应滑套开关上的环形定位槽定位插配时，表示液压式开启工具下放到位。在下放过程中，液压式开启工具的定位凸台因为尺寸问题，在未下到位之前，会一直受挤压，直到遇到与选定滑套开关的环形定位槽，两者卡配，表明液压式开启工具下放到位，从而可精准开启选定的滑套开关，保证开启准确性。

技术领域

本发明属于油气田井下作业工具领域，具体涉及一种井下管柱和用于开启滑套开关的液压式开启工具。

背景技术

可重复开关的滑套是分段完井水平井实现分段改造、分层开采的核心工具之一,主要由外套、内滑套、下接头及锁住外套和内滑套的锁环组成，油气流通道设置在外套的管壁上，内滑套可在滑套开关工具的驱动下相对外套移动，从而打开或关闭外套上的油气流通道。油气井生产过程中，对已关闭的开采层可使用配套的滑套开启工具来打开滑套，能够实现对指定开采层的滑套在重复关闭后实施重复开启，满足油气藏各个开采时期分层开采的需求。

实际上，现有技术中的滑套结构很多，基本上都包括外套和内滑套，内滑套可在上下滑动过程中控制外套上的油气流通道启闭，在内滑套上通常设置环槽结构以供滑套开关工件适配，在内滑套和外套之间会设置弹性锁定结构，以在内滑套移动至开启位和关闭位时将内滑套和外套锁固在一起，不同的滑套结构会采用不同的弹性锁定结构，例如在授权公告号为CN105672946B的中国发明专利中公开的弹力限位式全通径开关滑套中，其实现内筒和外筒锁定的弹性锁定结构采用的弓形限位弹片，弓形限位弹片上的凸起与不同的卡槽配合以将内筒锁止固定在开启位、关闭位，在授权公告号为CN105696975B的中国发明专利中公开的开关滑套中，则是通过锚爪式限位弹片作为弹性锁定结构来实现的，通过锚爪式限位弹片上的锚爪与外筒上的不同卡槽配合，将内筒锁固在开启位、关闭位，也有如授权公告号为CN203035159U的中国实用新型专利中公开的滑套开关，其包括定位锁套和内部的滑动套，定位锁套上设有通孔，滑动套通过滑动以控制通孔的启闭，在滑动套上固定连接有滑动短节，滑动短节上沿轴向设置缝隙，相邻缝隙之间形成具有弹性的钢条，通过钢条的弹性变形作用，将滑动短节上的凸台嵌入定位锁套内壁的不同凹槽内，以控制滑动套处于开启位、关闭位。

上述列举的几类现有的滑套开关在使用时，都需要下入相应的驱动工具以驱动内滑套在开启位和关闭位之间往复移动。现有的液压式滑套开关工具需下入到两级滑套之间，管内加压使驱动件突出，然后拖动管柱使开关工具的驱动件定位并驱动滑套开启，如授权公告号为CN103573240B的中国发明专利中公开的液压式压裂滑套开关工具，主要包括设有上、下凸肩、中心孔和径向传压孔的芯轴、连接在芯轴上的上、下接头、上、下限位套、上、下压管、套接在芯轴上、下凸肩之间的捞片、设在接头和压管间的弹簧及捞片弹簧等，需要打开滑套时，将本开关工具上、下两端颠倒与油管连接下入井内，管内加压，高压液体从芯轴的径向传压孔进入分别推动上压管沿芯轴上移、下压管沿芯轴下移，压缩上弹簧至上限位套，压缩下弹簧至下限位套，为捞片让出空间，此时，捞片在捞片弹簧的作用下径向外伸，下放管柱，直至捞片下至滑套芯子的预留槽位置处，捞片在捞片弹簧的作用下继续径向外伸弹入到滑套芯子的预留槽内，捞片外壁径向凹槽的直端面与滑套芯子预留槽直端面扣紧，继续下放管柱，使滑套芯子下移直至油气流端口露出沟通油气层。

由于该开关工具通过管内加压使捞片伸出然后下放管柱来定位要开启的滑套，所以其必须下入到井筒内指定开启的滑套和上一级滑套之间，如果井筒内存在多级滑套，尤其是在水平井段存在多级滑套，当滑套之间的间距较小且下入深度较深时，很难准确预测滑套开关工具输送管柱的弹性伸长或缩短的变形量，所以可能会造成误操作下入到其它滑套之间导致不能准确开启指定的滑套。