[发明专利]一种可关闭式压裂、排采一体化管柱及其施工方法

说明书

本发明公开了一种可关闭式压裂、排采一体化管柱及其施工方法，管柱由下至上顺次连接有座封球座、底部坐封压裂控制单元、多组上部压裂排采控制单元、安全接头,底部坐封压裂控制单元由下至上依次由封隔器、水力锚、带单向泄流功能的可开关喷砂滑套构成，上部压裂排采控制单元由下至上依次由封隔器、水力锚、利用投球控制的可开关喷砂滑套构成，各工具之间通过油管连接。可以实现每个层位单独压裂、单独测试、单独生产，当某一层出水严重，影响压裂井产量时，可直接将出水层对应的滑套关闭，在不影响压裂井产量的同时，缩短施工周期，降低施工成本。

技术领域

本发明属于完井作业施工管柱，尤其是含水量高的油气储层，特别涉及一种可关闭式压裂、排采一体化管柱及其施工方法。

背景技术

随着低渗气田的不断开发，气水同层井不断增加，出水井也越来越普遍，有的气田区块部分储层存在含水率高的问题，压后油气井测试及后期排水采气的需求越来越大。

目前分层压裂改造及生产管柱主要采用喷砂滑套与封隔器的组合，喷砂滑套开启后无法关闭，对出水比较严重的气层，需要起出管柱，再进行出水层的封堵，起管柱过程中不仅会污染其他产气层，同时也增加施工成本。目前关闭滑套基本都是与套管配合下入，后期通过连续管油管带开关工具进行关闭，施工周期较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可关闭式压裂、排采一体化管柱及其施工方法，用于实现每个层位单独压裂、单独测试、单独生产，当某一层出水严重，影响压裂井产量时，可直接将出水层对应的滑套关闭，在不影响压裂井产量的同时，缩短施工周期，降低施工成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可关闭式压裂、排采一体化管柱，管柱由下至上顺次连接有座封球座、底部坐封压裂控制单元、多组上部压裂排采控制单元、安全接头,底部坐封压裂控制单元由下至上依次由封隔器、水力锚、带单向泄流功能的可开关喷砂滑套构成，上部压裂排采控制单元由下至上依次由封隔器、水力锚、利用投球控制的可开关喷砂滑套构成，各工具之间通过油管连接。

所述带单向泄流功能的可开关喷砂滑套包括依次连接的上接头、单流阀、中心管、下接头，在中心管中部四周开有若干个用来作为液体流动通道的喷砂孔，中心管外壁上套有外滑套，初始状态下，外滑套挡住喷砂孔，使喷砂孔与喷砂滑套外界不通，在喷砂滑套内壁的上接头和中心管之间设置有球座，球座挡住单流阀使单流阀关闭；球座包括上滑套、下滑套和第一开口环，下滑套上部外壁设有台阶用于固定剪环，中间外壁开有环形槽用于安装第一开口环，上滑套插在下滑套上部台阶的固定剪环上，在上滑套外壁套有锁环，下滑套和锁环可拆卸地安装在上滑套的内壁和外壁两侧，使球座固定在喷砂滑套内壁上；外滑套包括外筒、外筒接头和第二开口环，外筒上部四周开有若干个通孔用来安装剪钉，外筒内壁设有斜面台阶用来受力，外筒接头可拆卸的安装在外筒下部，外筒接头内壁设有环形槽用于安装第二开口环；中心管的上部内壁开有上环形槽，当剪环剪短后球座下行，下滑套外壁安装的第一开口环落入上环形槽中，固定球座，中心管的下部外壁开有下环形槽，当剪钉剪短后，外滑套下行，外筒接头内壁安装的第二开口环落入下环形槽中，固定外滑套。

所述单流阀由阀体、阀芯、第一弹簧和顶盖组成，阀体上开有阶梯孔用于装配阀芯、第一弹簧和顶盖，阶梯孔靠近阀体内壁的一端为小径端，靠近阀体外壁的一端为大径端，顶盖中心开有贯穿孔用于装配阀芯，中心的贯穿孔四周还开有若干个贯穿孔用来作为液体流动的通道，阀芯的外壁上部形成有凸台，凸台上方的部分插装在阶梯孔的小径端内，凸台插装在阶梯孔的大径端，凸台下方的部分匹配插装在顶盖中心的贯穿孔中，阀芯凸台下方的部分的外壁装有第一弹簧，第一弹簧一端顶到阀芯凸台的表面，另一端顶到顶盖的表面，顶盖与阀体阶梯孔大径端内壁通过螺纹连接，同时外壁通过点焊锁死，阀芯与阶梯孔采用胶圈密封。