一種油氣井壓裂酸化工藝管柱及其取出方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油氣井壓裂酸化工藝管柱及其取出方法，解決現有的工藝管柱在井內難以順利取出的問題。該工藝管柱，包括依次排列并均設有滑套芯子的第一級分層滑套、第二級分層滑套……第N級分層滑套，其中，N不小于2，并且相鄰的兩級分層滑套之間均設有封隔器，還包括用于使管柱分段的額載開關；所述額載開關包括與封隔器連接的上接頭，與下一級分層滑套連接的下接頭，以及與上接頭連接的限位機構；所述限位機構與下接頭可拆卸連接。本發(fā)明結構合理，操作便捷，省時省力，效率高，成本低，可以使井內工藝管柱在施工完畢后順利取出。
【專利說明】一種油氣井壓裂酸化工藝管柱及其取出方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣井井下工藝管柱，具體地說，是涉及一種油氣井壓裂酸化工藝管柱及其取出方法。
【背景技術】
[0002]隨著油田開發(fā)的深入，地層越來越復雜，層間差異大，壓裂、酸化分層的數量也逐漸增多，分層措施工藝管柱也變得越來越復雜。由于工藝管柱的復雜性，管柱后期的取出會隨著砂埋或封隔器殘余變形等諸多因素的影響而變得越來越困難，尤其在大斜度井和水平井方面，這種問題更加突出。 [0003]常規(guī)的工藝管柱通常采用分層滑套加封隔器、球座的結構形式，該種方式由于采用的球座為整體結構，不可拆分，因而功能單一，其與分層滑套的配合僅僅只是起到了分層施工的作用，在后期工藝管柱的取出過程中并沒有起到幫助和促進的作用。當需要取出管柱時，需將管柱中的所有附帶工具全部松動，然后再利用相當大的上提力來將工藝管柱一次性取出，操作風險高、難度大。而且，若是管柱過長，在取出過程中還會容易出現阻卡現象，而遇到這種情況時，就需要多方面調整，先使管柱及其附帶工具全部松動，然后再施加更大的上提力來取出管柱，這不僅耗時耗力，而且取出效果不佳。因此，現有的取出方式很難使工藝管柱在井內順利取出。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種油氣井壓裂酸化工藝管柱及其取出方法，主要解決現有的工藝管柱在井內難以順利取出的問題。
[0005]為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，包括依次排列并均設有滑套芯子的第一級分層滑套、第二級分層滑套……第N級分層滑套，其中，N不小于2，并且相鄰的兩級分層滑套之間均設有封隔器，還包括用于使管柱分段的額載開關；所述額載開關包括與上一級封隔器連接的上接頭，與下一級分層滑套連接的下接頭，以及與上接頭連接的限位機構；所述限位機構與下接頭可拆卸連接。
[0006]具體地說,所述限位機構包括與上接頭連接的連接套,外壁與該連接套活動連接、且用于滑套芯子落入其中的中心管，以及一端連接于連接套、另一端在中心管外壁支撐下卡緊下接頭的彈爪；所述下接頭與連接套可拆卸連接。
[0007]進一步地，所述下接頭通過剪切銷釘與連接套連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述剪切銷釘的剪切力大小為5~50T。
[0009]基于上述結構，本發(fā)明還提供了該油氣井壓裂酸化工藝管柱的取出方法，包括以下步驟:
(I)施工時，打開上一級分層滑套，使其中的滑套芯子落入到中心管內部并向下接頭與下一級分層滑套連接的方向移動，使彈爪失去中心管支撐而向內收縮并初步松開下接頭； (2)上提管柱，向上接頭施加不小于剪切銷釘剪切力的上提力，拉斷剪切銷釘，同時彈爪在上接頭和連接套帶動下繼續(xù)向內收縮并完全松開下接頭，使得下接頭與連接套分離；
(3 )依次循環(huán)步驟(I )、( 2 )，直至工藝管柱的所有分層滑套全部取出。
[0010]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明結構設計合理，成本低廉，使用方便。
[0011](2)本發(fā)明采用 申請人:自行設計的額載開關來代替常規(guī)球座，其不僅可以配合分層滑套實現分層施工，而且利用其可拆分的特性，使得工藝管柱可以分成多段的形式一一取出，從而大幅降低了工藝管柱的取出難度，確保工藝管柱在井內能夠順利取出，并且本發(fā)明的取出方式無需將管柱中的所有附帶工具全部松動后再取出管柱，因而操作步驟非常簡潔，效率相當高。
[0012](3)本發(fā)明采用限位機構實現相鄰兩級分層滑套的分離，其利用剪切銷釘連接下接頭，并巧妙地利用了滑套芯子落入前、后的結構和壓力變化，實現彈爪對下接頭的松緊，在卡緊下接頭時可以與球座一樣，確保分層施工的順利開展，而在松開時，則可以減小管柱取出的負荷力，本發(fā)明無論是對下接頭卡緊或松開，其均能保證抗壓強度不變，并且本發(fā)明可以根據現場施工條件選用相應剪切力的剪切銷釘，從而最大程度上滿足上提負荷的要求，并使工藝管柱能夠在井內順利取出。
[0013]( 4)本發(fā)明在對井內工藝管柱施加上提負荷時，若整個工藝管柱比較松動，無阻卡現象，則管柱可以一次性全部取出，若使用井口所能提供的最大上提負荷后，管柱仍未出現松動跡象，不能一次性全部取出，則可以將額載開關中的下接頭與其上的部分分開，由于分開后，下接頭上部分的管柱相對變短，因而取出的可能性也被大幅提高，幾乎不存在任何取出困難；待上部管柱取出后，再從新下入打撈工具，將與下接頭連接的管柱部分取出，依次重復，直至將井內管柱全部取出，本發(fā)明解決了現有技術不能解決的問題，實現了現有技術不能實現的效果，因此，其與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著的進步。
[0014](5)本發(fā)明實用性強、制造方便，在油氣井方面具有廣泛的應用前景，因此，本發(fā)明具有很高的實用價值和推廣價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖。
[0016]圖2為額載開關的結構不意圖。
[0017]圖3為滑套芯子落入額載開關后的示意圖。
[0018]圖4為額載開關分離出下接頭后的結構示意圖。
[0019]其中，附圖標記對應的零部件名稱為:
1-分層滑套，2-滑套芯子，3-封隔器，4-額載開關，5-上接頭，6-中心管，7-彈爪，8-連接套，9-下接頭，10-剪切銷釘。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。實施例
[0021]如圖1、2所示，本發(fā)明包括依次連接的分層滑套1、封隔器3以及額載開關4。所述分層滑套I至少為兩個，按第一級、第二級……第N級依次排列，而相應地，封隔器3和額載開關4也至少為兩個，并且上一級的額載開關4與下一級的分層滑套I連接，依次類推，所有的分層滑套通過封隔器和額載開關連接在一起，構成工藝管柱。
[0022]與現有技術一樣，所述分層滑套I內設有滑套芯子2?，F有情況是分層滑套I中的滑套芯子2在施工時會經封隔器3落入到球座中，而本發(fā)明中的滑套芯子2在施工時則經封隔器3落入到額載開關4中。額載開關4用于使工藝管柱斷開，以便于工藝管柱的取出，具體地說，該額載開關4包括與封隔器3連接的上接頭5，與分層滑套I連接的下接頭9，以及連接在上接頭5與下接頭9之間的限位機構。所述限位機構用于上一級分層滑套的滑套芯子2落入，并在滑套芯子2落入后通過對上接頭5施加上提力來使下接頭9脫出，從而使得兩級分層滑套脫離，并逐步取出，該限位機構包括與上接頭5連接的連接套8，外壁與該連接套8活動連接、且用于滑套芯子2落入其中的中心管6，以及一端連接于連接套8、另一端在中心管外壁支撐下卡緊下接頭9的彈爪7 ;所述下接頭9與連接套8通過剪切銷釘10連接。下接頭9最后的成功分離除了彈爪7對其松開外，還需要由剪切銷釘10的剪切力來決定，對上接頭5施加的上提力需要不小于剪切銷釘10的剪切力，如此方可成功分離下接頭9。按照現場施工的實際條件，作為優(yōu)選，本實施例中，所述剪切銷釘10的剪切力大小為5~50T，并且額載開關4和球座一樣，在滑套芯子2落入之前，其連接力的大小不低于40T。
[0023]本發(fā)明的實現過程如下:
施工時，打開第一級分層滑套，其中的滑套芯子2會落入到中心管6中封堵中心管6內部，如圖3所示，此時，在滑套芯子2壓力作用下，中心管6會向下接頭9與下一級分層滑套連接的方向移動，從而導致彈爪7卡緊下接頭9的一端失去支撐，然后留出向內收縮的空間，并初步松開下接頭9，此時，依靠剪切銷釘10的連接，下接頭9依然沒有脫離。接著，上提管柱，對上接頭5施加不小于剪切銷釘10剪切力的上提力，使得彈爪7在上接頭5和連接套8帶動下繼續(xù)向內收縮并完全松開下接頭9，同時剪切銷釘10被拉斷，從而致使下接頭9脫離，然后將第一級額載開關`上部管柱部分取出，額載開關4分離出下接頭9后的結構如圖4所示。第一級額載開關取出后，下入打撈工具，然后再以同樣的方式依次將第二級分層滑套、第三級分層滑套……第N級分層滑套一一取出。
[0024]本領域技術人員根據上述實施例并結合現有技術和公知常識后，可以毫無疑義地知曉本發(fā)明完整的技術方案。而值得說明的是，上述實施例僅為本發(fā)明較佳的一種實現方式，不應當用以限制本發(fā)明的保護范圍，但凡在本發(fā)明的主體設計思想和精神下所作出的任何毫無實質意義的改動和潤色，或是進行等同置換，其所解決的技術問題實質上與本發(fā)明一致的，也應當在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，包括依次排列并均設有滑套芯子(2)的第一級分層滑套、第二級分層滑套……第N級分層滑套，其中，N不小于2，并且相鄰的兩級分層滑套之間均設有封隔器(3)，其特征在于，還包括用于使管柱分段的額載開關(4);所述額載開關(4)包括與上一級封隔器連接的上接頭(5)，與下一級分層滑套連接的下接頭(9)，以及與上接頭(5 )連接的限位機構；所述限位機構與下接頭(9 )可拆卸連接。
2.根據權利要求1所述的一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，其特征在于，所述限位機構包括與上接頭(5)連接的連接套(8)，外壁與該連接套(8)活動連接、且用于滑套芯子(2)落入其中的中心管(6)，以及一端連接于連接套(8)、另一端在中心管外壁支撐下卡緊下接頭(9)的彈爪(7);所述下接頭(9)與連接套(8)可拆卸連接。
3.根據權利要求2所述的一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，其特征在于，所述下接頭(9)通過剪切銷釘(10)與連接套(8)連接。
4.根據權利要求3所述的一種油氣井壓裂酸化工藝管柱，其特征在于，所述剪切銷釘(10)的剪切力大小為5~50T。
5.一種油氣井壓裂酸化工藝管柱的取出方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)施工時，打開上一級分層滑套，使其中的滑套芯子落入到中心管內部并向下接頭與下一級分層滑套連接的方向移 動，使彈爪失去中心管支撐而向內收縮并初步松開下接頭； (2)上提管柱，向上接頭施加不小于剪切銷釘剪切力的上提力，拉斷剪切銷釘，同時彈爪在上接頭和連接套帶動下繼續(xù)向內收縮并完全松開下接頭，使得下接頭與連接套分離； (3 )依次循環(huán)步驟(I )、( 2 )，直至工藝管柱的所有分層滑套全部取出。
【文檔編號】E21B43/26GK103711470SQ201410000774
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權日:2014年1月2日
【發(fā)明者】何偉, 卿顯君, 易建國 申請人:四川省威爾敦化工有限公司