[实用新型]一匙一开式全通径无限级压裂完井组件

说明书

本实用新型公开了一种一匙一开式全通径无限级压裂完井组件，包括压裂完井滑套和打开工具。压裂完井滑套包括外套和通过剪切销连接在外套内壁上的内滑套，外套与内滑套之间还活动安装有定位件，定位件为弹性体嵌入定位槽中；在外套上设置有喷砂孔和定位槽，在内滑套上部设置有关闭凹槽，下部设置有开启凹槽，开启凹槽包括导向开口、滑块凹槽和导向凹槽，中间设置有多个密封件；外套和下接头连接。本实用新型的打开工具为与其唯一配合的结构，且滑块与凹槽的配合具有多种序列组合，保证分段压裂级数不受限制，可实现任意定点压裂完井滑套的一匙一开；能实现压裂完井管柱全通径；满足连续快速、大规模、无限级的压裂完井施工需求，提高压裂效率。

技术领域

本实用新型涉及石油工业油水井的一种压裂完井组件，具体涉及一种一匙一开式全通径无限级压裂完井组件。

背景技术

目前，国内外用于低渗透及致密油藏的压裂完井技术主要分为裸眼多级分段压裂完井技术和套管固井多级分段压裂完井技术两大类。其主流技术涵盖了投球滑套式多级分段压裂完井、泵送桥塞多级分段压裂完井等方式。

其中，投球滑套式多级分段压裂完井技术，无论是在裸眼压裂完井还是套管固井压裂完井中应用，均是采用不同级差的球和球座进行组合，通过投送不同级差的球开启相应级差的压裂完井滑套来完成逐级分段压裂。该技术受分级排列球座尺寸的影响，其分段数量和压裂规模都受到很大限制，影响了改造效果，后期生产需钻磨球座形成全通径，作业费用高。泵送桥塞多级分段压裂完井技术应用于套管固井压裂完井中，该技术对于分段级数没有限制，但射孔压裂联作的工艺，不能保持压裂的连续性，作业周期长，作业完成后需进行钻塞，作业费用高，且后期不能进行选择性生产或者二次压裂。

近年来，各大油公司相继开发了各种投送式开启压裂滑套的压裂技术。如2016年3月2日授权的中国专利CN103556971B“用于油气井作业的全通径分层压裂滑套”，其公开了一种包含阶跃式移动机构的新型投球滑套，包括可在外筒内轴向移动的内筒在内的工作筒，外筒与内筒间设有相互定位的剪切销钉及限制内筒滑移距离的限位结构，外筒的至少一个轴向端部带有连接头，并在筒壁部位设有可与工作筒内腔贯通的导流孔，工作筒内周壁设有间隔排布的凹槽结构和能翻越各凹槽并与启动球直径相适应通径的阶跃式移动结构；阶跃式移动结构上设有前后两组可独立控制启动球通过的通径开关结构；工作筒内周壁上各相邻凹槽的间距均为通径开关结构间距的非整数倍。该滑套技术可实现依次投相同尺寸球逐级开启滑套的功能，原理上可实现不限级数和保持所有滑套全通径，但该滑套在实际使用中存在砂卡风险，导致滑套无法正常开启，丢失压裂层段；此外，由于其结构上未涉及密封机构，压裂施工易发生上下窜漏；后期该工艺中的启动球仍需返排出，工序复杂。

另外，在2020年3月24日公开的中国专利申请CN110905448A“一种无限分级全通径压裂滑套组件系统”，其公开了一种包括通过管道串联连接且与多个开启机构一一对应的多个子压裂滑套的压裂系统，包括多个开启机构、以及通过管道串联连接的多个子压裂滑套，其中，所述多个子压裂滑套中的每个子压裂滑套包括上接头、下接头、内套、剪切连接件和定位槽，其中，所述上接头和下接头同轴固定连接并构成外筒体，所述上接头的圆周壁上贯穿设置有压裂孔；所述剪切连接件将套装设置在外筒体内的内套与所述上接头固定连接，以使内套处于覆盖所述上接头的压裂孔的第一位置；所述定位槽为形成在所述上接头的内周壁上且沿上下方向具有预定长度的凹入，并且所述凹入位于内套之上；并且，所述多个子压裂滑套中任意相邻的两个子压裂滑套中的上子压裂滑套的凹入的长度小于下子压裂滑套的凹入的长度；所述多个开启机构中的每个开启机构均具有柱体和设置在柱体上的定位弹性件，所述柱体直径能够使自身穿过所述内套；每个开启机构的定位弹性件的长度均对应于所述多个子压裂滑套中的唯一一个子压裂滑套的凹入的长度，以使该开启机构在到达对应的凹入时能够张开其定位弹性件，从而将该开启机构的定位弹性件嵌入对应的凹入。该系统可实现所有层段压裂完成后，整个管柱无需钻除作业即为全通径，从而有利于后期生产管理，多级滑套串联可实现无限级，但该压裂滑套系统中开启机构的定位弹性件在过多级压裂滑套的过程中易产生塑性变形，造成开启失败，丢失压裂层段；同时定位槽为上接头和内套之间的环形间隙，后期无法进行选择性开关。