[发明专利]一种可关门压裂滑套及使用方法

说明书

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种可关门压裂滑套及使用方法。该压裂滑套包括：上接头、中心管、皮碗门机构、压裂球、喷砂口、球座、锁紧口、挡砂外管和下接头。其中，所述中心上端连接上接头，下端连接下接头，中心管内部设有球座，球座通过剪钉固定在中心管内部，中心管外部设有皮碗门机构，下接头上端连接挡砂外管。压裂时，投球加压，球座剪断剪钉下行，开启喷砂口，压裂液通过喷砂口、挡砂外管与中心管环空进入地层，可对油层进行压裂改造；生产时，皮碗门机构在生产压差作用下进入所述“门框”内，关闭挡砂外管与中心管环空，实现挡砂长效生产。

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种可关门压裂滑套及使用方法。

背景技术

目前，针对难动用油气藏，为降低渗流阻力，有效沟通储层，多采用多级分层段压裂改造。一方面，在分层段压裂后，为了让生产通道通畅，需要在压裂管柱内，再下入小直径的连续油管进行反洗井冲砂，由于各层段压裂通道（压裂滑套或射孔孔眼）没有有效关闭，会导致分层段压裂中刚加入的支撑剂或者体积压裂的地层碎屑返吐，冲砂也难以冲洗干净，严重时甚至会发生砂卡冲砂管柱而导致大修；另一方面，压裂通道既作为压裂液与支撑剂进入储层、改造储层的通道，又作为生产通道。由于压裂滑套或者射孔孔眼开口较大，生产时随着气流或液流进入，井筒附近的压裂砂、地层碎屑会被携带进入井筒，堵塞油管生产通道，影响油气井的长效开采。此时，若为了正常生产，需要降低生产压差，控砂生产，影响油气井产能。若不控砂，采用正常生产，则会堵塞生产通道。在这类高压油气井中，一方面，由于其压力高、产量大，部分被携带出的上述砂粒会对生产管柱，以及地面设备带来撞击与冲刷，引起相应的安全风险；另一方面，若生产通道发生堵塞时，需要再下入连续油管进行冲砂作业，在这类高压油气井中，带压作业风险大、费用高。

现有技术中，ZL201721099917.7公开了一种用于多层压裂的关门式喷砂器，该发明首先投直径小的压裂球压下喷砂器下滑套进行压裂施工，压裂完成后，投直径大一号的压裂球，推动喷砂器的上滑套关闭喷砂口进行内部关门。这样，完成一级压裂施工，需要配合两种不同直径的压裂球，由于受井筒尺寸的限制，所分层段较少；为实现更多层段的分层压裂，该专利又提出了喷砂器下滑套底部采用束爪释放机构，理论上通过释放上一级喷砂器的压裂球，推动下一级的喷砂器上滑套关闭喷砂口。但这种机构是通过压力控制释放，我们知道，由于压裂施工中的压力变化不可控，导致该释放机构的有效控制难度极大，存在压裂时提前释放的可能。

201922161517.X公开了一种可开关多功能滑套，该发明首先投小球，压着内滑套下行，开启压裂口，同时压住束爪、固定外滑套，可实现压裂施工；压裂完成后，内滑套在下部弹簧作用下上行关闭压裂口，再投入大球，加压将本体以内的内外滑套，打入到井底或者管柱底部，以使油管通道畅通的目的，与本申请的所要实现的生产中压裂滑套关门挡砂目的不一致；此外，同时在井筒尺寸有限的条件下，采用内外滑套难以满足更多层段压裂的要求；内滑套采用弹簧复位，在大排量压裂与多级压裂滑套串联连接的多层段压裂时，存在节流冲刷本体、滑套及球，弹簧易卡等不足。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种可关门压裂滑套及方法。该发明主要结合压裂时与生产时的不同工况下，流体流向的变化，采用单向皮碗的单向密封方法，设计出具有皮碗门机构的可关门压裂滑套，实现加砂压裂与生产时自主关门。为解决压裂滑套通过压裂口返吐砂或地层碎屑，堵塞油管通道这一问题。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种可关门压裂滑套，该压裂滑套包括：上接头、中心管、皮碗门机构、压裂球、喷砂口、球座、锁紧口、挡砂外管和下接头。

其中，所述中心管上端连接上接头，下端连接下接头，所述中心管内部设有球座，所述的球座通过剪钉固定在中心管内部，所述的中心管外部设有皮碗门机构，所述下接头上端连接挡砂外管，所述的中心管外部设有锁紧口。