全文摘要
本实用新型属于石油天然气开采设备技术领域，具体涉及一种轨道式全通径固井滑套，解决了现有技术中固井滑套不容易穿过曲率较大的区域，容易被卡住的问题。本实用新型的技术方案是：包括壳体、压裂球、上球座和下球座，所述壳体包括公接头和母接头，上球座的下方设置有内筒，所述内筒与壳体之间形成密封，内筒外侧设置有螺旋轨道槽，所述螺旋轨道槽为螺旋形，螺旋轨道槽连接有轨道环，轨道环上设置有滑舌体，所述滑舌体与螺旋轨道槽配合。本实用新型缩短了固井滑套的长度，能够使固井滑套轻易穿过曲率较大的区域，不易被卡住，而且本实用新型通径尺寸相同，减少了作业时间，提高了施工效率。本实用新型适用于石油天然气的开采。
主设计要求
1.一种轨道式全通径固井滑套，其特征在于，包括壳体、压裂球(1)、上球座(2)和下球座(17)，所述壳体包括公接头(13)和母接头(3)，所述公接头(13)和母接头(3)的形状均为圆筒形，母接头(3)的下部套设在公接头(13)上部的外侧，所述上球座(2)位于母接头(3)内侧的上部，下球座(17)位于公接头(13)内侧下部并与公接头(13)滑动连接，公接头(13)设置有缩颈，所述缩颈位于下球座(17)的下方，上球座(2)的下方设置有内筒(4)，所述内筒(4)与壳体之间形成密封，内筒(4)外侧设置有螺旋轨道槽(18)，所述螺旋轨道槽(18)为螺旋形，螺旋轨道槽(18)连接有轨道环(11)，轨道环(11)上设置有滑舌体(12)，所述滑舌体(12)与螺旋轨道槽(18)配合，内筒(4)上部外侧设置有凸台，公接头(13)内侧设置有用于限制轨道环(11)向下运动的凸台，轨道环(11)与内筒(4)上部的凸台之间设置有第一弹簧(5)，所述母接头(3)上设置有剪切销钉(8)，剪切销钉(8)连接有滑套(7)，所述滑套(7)位于内筒(4)与壳体之间且与内筒(4)和壳体密封，母接头(3)上设置有数个压裂口(6)，所述压裂口(6)位于滑套(7)的外侧。
设计方案
1.一种轨道式全通径固井滑套，其特征在于，包括壳体、压裂球(1)、上球座(2)和下球座(17)，所述壳体包括公接头(13)和母接头(3)，所述公接头(13)和母接头(3)的形状均为圆筒形，母接头(3)的下部套设在公接头(13)上部的外侧，所述上球座(2)位于母接头(3)内侧的上部，下球座(17)位于公接头(13)内侧下部并与公接头(13)滑动连接，公接头(13)设置有缩颈，所述缩颈位于下球座(17)的下方，上球座(2)的下方设置有内筒(4)，所述内筒(4)与壳体之间形成密封，内筒(4)外侧设置有螺旋轨道槽(18)，所述螺旋轨道槽(18)为螺旋形，螺旋轨道槽(18)连接有轨道环(11)，轨道环(11)上设置有滑舌体(12)，所述滑舌体(12)与螺旋轨道槽(18)配合，内筒(4)上部外侧设置有凸台，公接头(13)内侧设置有用于限制轨道环(11)向下运动的凸台，轨道环(11)与内筒(4)上部的凸台之间设置有第一弹簧(5)，所述母接头(3)上设置有剪切销钉(8)，剪切销钉(8)连接有滑套(7)，所述滑套(7)位于内筒(4)与壳体之间且与内筒(4)和壳体密封，母接头(3)上设置有数个压裂口(6)，所述压裂口(6)位于滑套(7)的外侧。
2.如权利要求1所述的一种轨道式全通径固井滑套，其特征在于，所述螺旋轨道槽(18)包括数个前进轨道槽(19)和数个回退轨道槽(20)，所述数个前进轨道槽(19)和数个回退轨道槽(20)依次交替相连，连接点位于前进轨道槽(19)下部侧壁和回退轨道槽(20)上部侧壁，所述前进轨道槽(19)下端设置有下死点(22)，回退轨道槽(20)上端设置有上死点(21)，沿着螺旋轨道槽(18)的设置方向，下死点(22)和上死点(21)的竖直高度依次升高。
3.如权利要求1所述的一种轨道式全通径固井滑套，其特征在于，所述内筒(4)下部设置有第二锁紧环(15)，所述公接头(13)下部设置有第二锁紧槽(16)，第二锁紧环(15)与第二锁紧槽(16)配合。
4.如权利要求1所述的一种轨道式全通径固井滑套，其特征在于，所述滑套(7)下部设置有第一锁紧环(9)，所述公接头(13)上部设置有第一锁紧槽(10)，第一锁紧环(9)与第一锁紧槽(10)配合。
5.如权利要求1所述的一种轨道式全通径固井滑套，其特征在于，内筒(4)下部外侧设置有凸台，公接头(13)下部内侧设置有凸台，两个凸台之间设置有第二弹簧(14)。
6.如权利要求1所述的一种轨道式全通径固井滑套，其特征在于，所述压裂球(1)为可溶球。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于石油天然气开采设备技术领域，具体涉及一种轨道式全通径固井滑套。
背景技术
在现代油气开采中，压裂作业是一种非常有效的增产办法。投球滑套是一种在水平裸眼或套管井分层开采或压裂中实现油套环空开关的井下工具。通过地面向油管投球，地面对油管加压实现滑套的开启，井液通过滑套的开孔将压力传到产层，对产层进行压裂。
现有技术中，固井滑套通常长度较长，例如威德福的I-ball固井滑套和FracPoint固井滑套。
由于固井滑套过长且固井滑套刚度比套管大，在水平井固井滑套下入过程中固井滑套不容易穿过曲率较大的区域，容易卡住。
实用新型内容
针对现有技术中国井滑套不容易穿过曲率较大的区域，容易卡住的问题，本实用新型提供一种轨道式全通径固井滑套，其目的在于：保证固井滑套在通过曲率较大区域时不被卡住。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种轨道式全通径固井滑套，包括壳体、压裂球、上球座和下球座，所述壳体包括公接头和母接头，所述公接头和母接头的形状均为圆筒形，母接头的下部套设在公接头上部的外侧，所述上球座位于母接头内侧的上部，下球座位于公接头内侧下部并与公接头滑动连接，公接头设置有缩颈，所述缩颈位于下球座的下方，上球座的下方设置有内筒，所述内筒与壳体之间形成密封，内筒外侧设置有螺旋轨道槽，所述螺旋轨道槽为螺旋形，螺旋轨道槽连接有轨道环，轨道环上设置有滑舌体，所述滑舌体与螺旋轨道槽配合，内筒上部外侧设置有凸台，公接头内侧设置有用于限制轨道环向下运动的凸台，轨道环与内筒上部的凸台之间设置有第一弹簧，所述母接头上设置有剪切销钉，剪切销钉连接有滑套，所述滑套位于内筒与壳体之间且与内筒和壳体密封，母接头上设置有数个压裂口，所述压裂口位于滑套的外侧。
采用该技术方案后，本计数形式滑套采用螺旋螺旋轨道槽设计，使固井滑套的长度减小，保证固井滑套在通过曲率较大区域时不被卡住。而且固井滑套通径尺寸相同，可以实现同一尺寸球对单级或多簇滑套开启，满足不钻铣情况下的直接生产需求，减少作业时间，提高施工效率。
优选的，所述螺旋轨道槽包括数个前进轨道槽和数个回退轨道槽，所述数个前进轨道槽和数个回退轨道槽依次交替首尾相连，连接点位于前进轨道槽下部侧壁和回退轨道槽上部侧壁，所述前进轨道槽下端设置有下死点，回退轨道槽上端设置有上死点，沿着螺旋轨道槽的设置方向，下死点和上死点的竖直高度依次升高。
采用该技术方案后，轨道环上的滑舌体在前进轨道槽与回退轨道槽之间换轨的成功率提高，不会在同一个前进轨道槽或回退轨道槽中往复运动，保证了固井滑套的正常计数，而且减小了固井滑套的长度，使固井滑套在通过曲率较大的区域时不被卡住，即使单个固井滑套出问题后也不影响其他滑套正常开启即安全可靠。
优选的，所述内筒下部设置有第二锁紧环，所述公接头下部设置有第二锁紧槽，第二锁紧环与第二锁紧槽配合。
采用该技术方案后，第二锁紧环被推动到第二锁紧槽位置时，能够将内筒与公接头之间固定连接，使内筒下端顶紧下球座，防止下球座回退，保证下球座与压裂球形成密封，保证固井滑套的正常工作。
优选的，所述滑套下部设置有第一锁紧环，所述公接头上部设置有第一锁紧槽，第一锁紧环与第一锁紧槽配合。
采用该技术方案后，第一锁紧环被推动到第一锁紧槽位置时，能够将滑套与公接头之间固定连接，使滑套不能够滑动，防止滑套挡住压裂口，保证固井滑套正常压裂工作。
优选的，内筒下部外侧设置有凸台，公接头下部内侧设置有凸台，两个凸台之间设置有第二弹簧。
采用该技术方案后，第二弹簧能够在内筒被向下压并完成一次计数后，与第一弹簧共同工作将内筒往回顶，增大内筒回退的力，保证固井滑套正常计数。
优选的，所述压裂球为可溶球。
采用该技术方案后，压裂工作完成后，压裂球能够溶解，无需后续钻磨作业，减少作业时间，提高施工效率。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1.本计数形式滑套采用螺旋螺旋轨道槽设计，使固井滑套的长度减小，保证固井滑套在通过曲率较大区域时不被卡住。而且固井滑套通径尺寸相同，可以实现同一尺寸球对单级或多簇滑套开启，满足不钻铣情况下的直接生产需求，减少作业时间，提高施工效率。
2.数个前进轨道槽和数个回退轨道槽依次交替首尾相连，连接点位于前进轨道槽下部侧壁和回退轨道槽上部侧壁，轨道环上的滑舌体在前进轨道槽与回退轨道槽之间换轨的成功率提高，不会在同一个前进轨道槽或回退轨道槽中往复运动，保证了固井滑套的正常计数，而且减小了固井滑套的长度，使固井滑套在通过曲率较大的区域时不被卡住，即使单个固井滑套出问题后也不影响其他滑套正常开启即安全可靠。
3.第二锁紧环与第二锁紧槽配合，第二锁紧环被推动到第二锁紧槽位置时，能够将内筒与公接头之间固定连接，使内筒下端顶紧下球座，防止下球座回退，保证下球座与压裂球形成密封，保证固井滑套的正常工作。
4.第一锁紧环与第一锁紧槽配合，第一锁紧环被推动到第一锁紧槽位置时，能够将滑套与公接头之间固定连接，使滑套不能够滑动，防止滑套挡住压裂口，保证固井滑套正常压裂工作。
5.内筒下部外侧设置有凸台，公接头下部内侧设置有凸台，两个凸台之间设置有第二弹簧，第二弹簧能够在内筒被向下压并完成一次计数后，与第一弹簧共同工作将内筒往回顶，增大内筒回退的力，保证固井滑套正常计数。
6.压裂球为可溶球，压裂工作完成后，压裂球能够溶解，无需后续钻磨作业，减少作业时间，提高施工效率。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的俯视图；
图3是图2中A-A剖面图；
图4是图3中B部分的局部放大图；
图5是图3中C部分的局部放大图；
图6是图3中D部分的局部放大图；
图7是轨道槽的展开结构示意图。
其中，1-压裂球，2-上球座，3-母接头，4-内筒，5-第一弹簧，6-压裂口，7-滑套，8-剪切销钉，9-第一锁紧环，10-第一锁紧槽，11-轨道环，12-滑舌体，13-公接头，14-第二弹簧，15-第二锁紧环，16-第二锁紧槽，17-下球座，18-螺旋轨道槽，19-前进轨道槽，20-回退轨道槽，21-上死点，22-下死点。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和\/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1～图4对本实用新型作详细说明。
一种轨道式全通径固井滑套，包括壳体、压裂球1、上球座2和下球座17，所述壳体包括公接头13和母接头3。所述公接头13和母接头3的形状均为圆筒形，母接头3的下部套设在公接头13上部的外侧。所述上球座2为圆环形且从中间断开，当受到的压力达到一定数值时，上球座2能够从断开处张开。所述上球座2位于母接头3内侧的上部，下球座17位于公接头13内侧下部并与公接头13滑动连接，公接头13设置有缩颈，所述缩颈位于下球座17的下方用于限制下球座17在自身重力的作用下向下滑动，所述缩颈设置成斜面便于下球座17在压力的作用下能够向下滑动。上球座2的下方设置有内筒4，所述内筒4与壳体之间形成密封，内筒4外侧设置有螺旋轨道槽18，所述螺旋轨道槽18为螺旋形，螺旋轨道槽18连接有轨道环11，轨道环11上设置有滑舌体12，所述滑舌体12为轨道环11内侧设置的凸起，所述滑舌体12能够在螺旋轨道槽18中滑动，内筒4上部外侧设置有凸台，在公接头13内侧靠近轨道环11下方设置有凸台用于限制轨道环11向下运动，轨道环11与内筒4上部的凸台之间设置有第一弹簧5，内筒4与壳体之间设置有滑套7，滑套7通过剪切销钉8与母接头3连接，所述滑套7分别与内筒4和壳体之间密封，母接头3上设置有环形布置的十六个压裂口6，所述压裂口6在滑套7的外侧。
所述螺旋轨道槽18包括十个前进轨道槽19和九个回退轨道槽20，所述前进轨道槽19和回退轨道槽20依次交替相连并且螺旋上升，连接点位于前进轨道槽19下部侧壁和回退轨道槽20上部侧壁，所述前进轨道槽19下端设置有下死点22，回退轨道槽20上端设置有上死点21，沿着螺旋轨道槽18的设置方向，下死点22和上死点21的竖直高度依次升高。
所述内筒4下部设置有第二锁紧环15，所述公接头13下部设置有第二锁紧槽16，第二锁紧环15处于压缩状态，当第二锁紧环15运动到第二锁紧槽16位置时，第二锁紧环15体积膨胀将第二锁紧槽16填充满，能够将内筒4与公接头13锁紧。
所述滑套7下部设置有第一锁紧环9，所述公接头13上部设置有第一锁紧槽10，第一锁紧环9处于压缩状态，当第一锁紧环9运动到第一锁紧槽10位置时，第一锁紧环9体积膨胀将第一锁紧槽10填充满，将滑套7与公接头13锁紧。
内筒4下部外侧设置有凸台，公接头13下部内侧设置有凸台，两个凸台之间设置有第二弹簧14。
所述压裂球1为可溶球，在完成压裂作业后能够自动溶解，不需要后续的钻磨作业，提高作业效率。
以下具体阐述本实用新型的工作原理：
压裂球1在压力的作用下向下运动，由于上球座2的阻挡，压裂球1推动上球座2和内筒4一起向下运动，同时第一弹簧5和第二弹簧14被压缩。由于公接头13上的凸台的阻挡，轨道环11上的滑舌体12从第一个前进轨道槽19的底部滑动到第一个回退轨道槽20的顶部，到达第一个上死点21，此时滑舌体12无法再向上运动(即内筒4无法再向下运动)，上球座2因为受到的压力增大而打开，压裂球1掉落，进入下一个固井滑套中。内筒4在第一弹簧5和第二弹簧14的作用下往回滑动，滑舌体12在回退轨道槽20中从第一个上死点21运动到第一个下死点22，完成第一次计数动作，内筒4在一次计数动作中向下移动了距离H。然后重复上述操作，依次投入第二至第n个压裂球1，完成n次计数动作，内筒4总共向下移动了距离n×H，内筒4的下端越来越接近下球座17。当投入最后一个压裂球1时，压裂球1推动上球座2和内筒4向下滑动，内筒4下端将下球座17推入工作位置(即公接头13下部的缩颈处)，压裂球1从上球座2上掉落后，无法通过下球座17，与下球座17密封，进行憋压，同时第二锁紧环15运动到第二锁紧槽16处，将内筒4与公接头13固定在一起。此时内筒4上端已经向下运动到了滑套7的位置，使滑套7上部与内筒4的内部连通，滑套7收到内筒4内部液体向下的压力，滑套7在压力的作用下向下移动破坏剪切销钉8，露出压裂口6，压裂液体从压裂口6中通过进入地层将地层压裂。同时滑套7上的第一锁紧环9进入公接头13上的第一锁紧槽10将滑套7与公接头锁紧，整个动作完成。
本实用新型将现有技术中计数形式的固井滑套中直线形轨道槽设置成螺旋形，缩短了固井滑套的长度，使固井滑套的通过性更好，在曲率较大的区域也不会卡住，而且本实用新型为投球式，打开滑套无需连续油管设备，节约时间和成本。其投球为可溶球无需后续钻磨作业，另外所有的投球为单一尺寸可溶球，保证了滑套内的大通径，便于后续井下工具和油管的下放。同时该固井滑套可一球开多个滑套实现簇式压裂，节约时间成本。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921238426.5
申请日:2019-08-01
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209523731U
授权时间:20191022
主分类号:E21B 33/14
专利分类号:E21B33/14;E21B33/13;E21B43/26
范畴分类:22A;
申请人:四川瑞都石油工程技术服务有限公司
第一申请人:四川瑞都石油工程技术服务有限公司
申请人地址:610052 四川省成都市成华区龙潭工业园航天路6号4楼B区408号
发明人:陈海生;魏代峰;何建
第一发明人:陈海生
当前权利人:四川瑞都石油工程技术服务有限公司
代理人:李龙
代理机构:51282
代理机构编号:成都智言知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：技术方案论文;