一种压裂装置、打捞工具和关闭工具的制作方法

未命名 08-29 阅读:111 评论:0


1.本发明属于煤层气井压裂技术领域,具体涉及一种压裂装置和压裂方法。


背景技术:

2.煤层气成熟的分段压裂技术主要采用水力喷射分段压裂、速钻/可溶桥塞分段压裂、电缆射孔管柱分段压裂工艺技术,其特点是水力喷射分段压裂具有施工快捷,无机械封隔装置,速钻/可溶桥塞分段压裂具有规模、排量大,工艺技术可靠的优点,但是水力喷射分段压裂施工风险大、规模排量小,速钻/可溶桥塞分段压裂工艺复杂、周期性长、费用高,电缆射孔管柱分段压裂中机械封隔卡钻风险大,射孔弹属于火工品、使用存储受限等的问题和缺点也非常突出。随着煤层气开发中水平井增多,对储层单段多簇,多簇多段的压裂改造提出了更大的需求,对施工中安全、作业周期及费用也提出了更高的要求。
3.目前,随着分段压裂技术的推广与应用,固井滑套分压工艺因具有定点起裂、施工效率高、设备占用少等优点,在油气田的应用越来越广泛;固井滑套分段压裂工艺在深井大段、多段存储改造方面逐步开展了应用,主要采用全通径单簇多段固井滑套压裂工艺方法,存在施工中需要连续油管配合定位且不能同时打开单段多簇压裂孔的缺陷。


技术实现要素:

4.为解决上述技术问题,本发明提供一种压裂装置、打捞工具和关闭工具,可以打开单段多个滑套,实现单段多簇开孔,大过流面积,保证单段的体积压裂方式;还可以实现煤层气全井段实施无极限全通径多簇多段固井滑套压裂;且操作方便,密封性好,可以达到快速压裂的效果。
5.本发明的技术方案为:
6.一方面,本发明提供了一种压裂装置,适用于煤气层井多簇多段压裂,所述装置包括:
7.多个套筒,多个所述套筒沿所述套筒的轴向依次连接设置,多个所述套筒用于设置在所述层井内,每个所述套筒的周面上设置有与内部连通的压裂孔;
8.滑套,所述滑套与所述套筒对应设置,每个所述滑套沿所述套筒的轴向可滑动地设置在对应的所述套筒内,以使所述滑套可打开或关闭所述套筒的压裂孔,任意两个相邻的所述滑套之间具有间隙;
9.驱动筒,所述驱动筒沿所述套筒的轴向可切换地设置在任意一个所述滑套内,位于所述滑套内的所述驱动筒可带动所述滑套在对应的所述套筒内滑动,以打开对应的所述套筒的压裂孔。
10.进一步地,所述驱动筒的外侧设置有多个第一凸起,每个所述滑套的内侧设置有与所述驱动筒的第一凸起对应设置的凹槽,所述驱动筒的第一凸起可设置在任意所述滑套的凹槽内。
11.进一步地,所述驱动筒的外侧的每个第一凸起以所述驱动筒的轴向为中心呈环形
设置。
12.进一步地,所述驱动筒外侧的第一凸起沿着从下向上的方向轴向尺寸依次减小。
13.进一步地,所述驱动筒的外侧与所述滑套之间设置有多个密封环。
14.进一步地,所述滑套的外侧下部设置有防滑齿,所述套筒的内侧设置有齿环,所述滑套的下部的防滑齿可与对应的所述套筒的齿环分离或抵紧。
15.进一步地,所述滑套的下端外侧设置有第二凸起,所述套筒内的下部设置有与所述滑套的第二凸起配合的卡槽,所述滑套的第二凸起可嵌设在对应的所述滑套的卡槽内。
16.另一方面,本发明提供了一种打捞工具,所述打捞工具包括第一扩张器,所述第一扩张器用于沿所述套筒轴向可滑动地设置在上述的压裂装置的驱动筒内,所述第一扩张器的底部具有可突出所述驱动筒底部的第三凸起,所述第一扩张器的第三凸起的顶部可与所述驱动筒的底部顶紧或分离。
17.进一步地,所述第一扩张器设置有第一通孔,所述第一扩张器的外周设置有与第一通孔连通的沿轴向设置的多个第一收缩孔,所述第一扩张器的第三凸起与第一收缩孔对应设置,所述第一扩张器的第三凸起和第一收缩孔沿周向交替设置。
18.再一方面,本发明提供了一种关闭工具,用于在驱动筒打捞后,关闭上述的压裂装置中套筒的压裂孔,所述关闭工具包括:
19.可往复运动的伸缩件,所述伸缩件的伸缩端沿径向设置有第四凸起,所述伸缩件用于可滑动地设置于待关闭的所述套筒对应的滑套内;
20.第二扩张器,所述第二扩张器具有第二通孔,所述第二扩张器的外侧设置有第五凸起,所述伸缩件与所述第二扩张器连接,所述伸缩件的伸缩端设置于所述第二扩张器的第二通孔内,所述伸缩件的第四凸起可与所述第二扩张器的内壁滑动地抵紧,以使所述第二扩张器的第五凸起沿径向往复移动,所述第二扩张器的第五凸起的顶部可与待关闭的所述套筒对应的滑套的底部顶紧或分离;所述伸缩件的固定端设置于所述第二扩张器的上方。
21.本发明的有益效果至少包括:
22.本发明所提供的压裂装置,适用于煤气层井多簇多段压裂,该装置包括套筒、滑套和驱动筒。其中,套筒设置有多个,多个套筒按照套筒的轴向依次连接设置,多个套筒用于设置在层井内,每个套筒的周面上设置有与内部连通的压裂孔;滑套与套筒对应设置,每个滑套沿套筒的轴向可滑动地设置在对应的套筒内,以使滑套可打开或关闭套筒的压裂孔,任意两个相邻的滑套之间具有间隙;驱动筒沿套筒的轴向可切换地设置在任意一个滑套内,位于滑套内的驱动筒可带动滑套在对应的套筒内滑动,以打开对应的套筒的压裂孔。当需要对多簇多段煤气层井进行压裂时,通过上水打压,对驱动筒施加第一压力,驱动筒带动套设在驱动筒外的该段的滑套沿着套筒轴向向下滑动,从而打开第一级滑套对应的套筒的压裂孔,完成了该段地层第一簇套筒的压裂孔的开启;继续对驱动筒施加更大的第二压力,使驱动筒挣脱与第一级的套筒之间的连接,从而向下运动至第二级的套筒内,第一级的滑套留在了对应的套筒内,对驱动筒施加压力,驱动筒带动第二级的滑套向下运动,使得第二级的套筒的压裂孔位于第二级的滑套上方,完成了第二簇套筒的压裂孔的开启,依次类推,直至完成该段多簇以及多簇多段的套管的压裂孔的全部开启。本发明提供的压裂装置可以打开单段多个滑套,实现单段多簇开孔,大过流面积,保证单段的体积压裂方式;还可以实
现煤层气全井段实施无极限全通径多簇多段固井滑套压裂。该压裂装置操作方便,密封性好,现场操作简单、可以达到快速压裂的效果。
附图说明
23.图1为本实施例的一种压裂装置的套筒的结构示意图;
24.图2为本实施例的一种压裂装置的压裂孔未开启状态的结构示意图;
25.图3为本实施例的一种压裂装置的压裂孔开启状态的结构示意图;
26.图4为本实施例的一种压裂装置在煤气层井的上段压裂孔开启状态的结构示意图;
27.图5为本实施例的一种压裂装置在煤气层井的中间段压裂孔开启状态的结构示意图;
28.图6为本实施例的一种压裂装置在煤气层井的下段压裂孔开启状态的结构示意图;
29.图7为本实施例的一种打捞工具的结构示意图;
30.图8为本实施例的一种关闭工具的结构示意图。
31.附图标记:
32.100-压裂装置,110-套筒,111-压裂孔,112-齿环,113-卡槽,120-滑套,121-凹槽,122-防滑齿,123-第二凸起,130-驱动筒,131-第一凸起,140-密封环,150-销钉,160-施力件;170-下接头,180-上接头,
33.200-打捞工具,210-第一扩张器,211-第三凸起,212-第一收缩孔,220-连接轴,230-弹簧;
34.300-关闭工具,310-伸缩件,311-第四凸起,320-第二扩张器,321-第五凸起,323-第二收缩孔。
具体实施方式
35.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术,下面结合附图,通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
36.图1为本实施例的一种压裂装置的套筒的结构示意图,图2为本实施例的一种压裂装置的压裂孔未开启状态的结构示意图,图3为本实施例的一种压裂装置的压裂孔开启状态的结构示意图,结合图1至图3,一方面,本发明实施例提供了一种压裂装置100,适用于煤气层井多簇多段压裂,该装置包括套筒110、滑套120和驱动筒130。
37.其中,套筒110设置有多个,多个套筒110沿套筒110的轴向依次连接设置,多个套筒110用于设置在层井内,每个套筒110的周面上设置有与内部连通的压裂孔111;滑套120与套筒110对应设置,每个滑套120沿套筒110的轴向可滑动地设置在对应的套筒110内,以使滑套120可打开或关闭压裂孔111,任意两个相邻的滑套120之间具有间隙;驱动筒130沿套筒110的轴向可切换地设置在任意一个滑套120内,位于滑套120内的驱动筒130可带动滑套120在对应的套筒110内滑动,以打开对应的套筒110上的压裂孔111。
38.结合图4至图6,当需要对单段多簇煤气层井进行压裂时,通过上水打压,对驱动筒130施加压力,驱动筒130带动套设在驱动筒130外的第一级的滑套120沿着套筒110轴向向
下滑动,从而打开第一级的滑套120对应的套筒110的压裂孔111,完成了该段地层第一簇套筒110的压裂孔111的开启;继续对驱动筒130施加更大的压力,使驱动筒130挣脱与第一级的套筒110之间的连接,驱动筒130向下运动至第二级的套筒110内,第一级的滑套120留在了对应的套筒110内,对驱动筒130施加压力,驱动筒130带动第二级的滑套120向下运动,使得套筒110的压裂孔111位于第二级的滑套120上方,完成了第二簇套筒110的压裂孔111的开启,依次类推,直至完成该段多簇的套筒110的压裂孔111的全部开启。
39.当需要对其他目标段进行多簇套管压裂孔111开启时,也可以重复上述的操作,从而煤层气全井段实施无极限全通径多簇多段固井滑套120压裂。
40.在煤气层井中,套筒110是按照从上到下的方向依次连接设置,形成完井套管。
41.每个套筒110上的压裂孔111可以沿周向设置有多个,例如4个、5个,或者其他数量,在此不作限定。
42.进一步地,结合图2以及图3,在本实施例中,驱动筒130的外侧设置有多个第一凸起131,每个滑套120的内侧设置有与驱动筒130的第一凸起131对应设置的凹槽121,驱动筒130的第一凸起131可设置在任意滑套120的凹槽121内;上水打压前,驱动筒130通过第一凸起131与滑槽的凹槽121的配合设置实现驱动筒130和滑槽的连接,当需要驱动筒130驱动该滑套120对应的下段滑套120作用时,提高打水压力,使驱动筒130的第一凸起131冲出该滑套120的凹槽121,使驱动筒130下移至下端的滑套120内。第一凸起131可以如图2以及图3设置为两个,也可以根据需要设置从3个、4个或者其他数量,在此不作限定。第一凸起131为弹性材料制成,例如橡胶,这样既可以容易实现滑套120和驱动筒130的连接,还可以在压力作用下使第一凸起131脱离驱动筒130的凹槽121,以使驱动筒130下移至下一段的滑套120内。
43.具体地,在本实施例中,结合图2以及图3,驱动筒130的外侧的每个第一凸起131可以以驱动筒130的轴向为中心呈环形设置,驱动筒130的第一凸起131还可以为块状,块状的第一凸起131以驱动筒130的轴向为中心呈放射状设置,在此不作限定。
44.更具体地,结合图2以及图3,在本实施例中,驱动筒130外侧的第一凸起131沿着从下向上的方向轴向尺寸可以依次减小,这样可以容易的将第一凸起131挤入滑套120的凹槽121内。
45.优选地,在本实施例中,结合图2以及图3,驱动筒130外侧的第一凸起131朝下设置。
46.进一步地,结合图2以及图3,在本实施例中,驱动筒130的外侧与滑套120之间设置有多个密封环140,在加水打压的过程中,可以保证滑套120内的密封性,有利于提高压力使得滑套120和驱动筒130下移。
47.更进一步地,结合图2以及图3,在本实施例中,滑套120的外侧固定设置有多个密封环140,滑套120外侧的多个密封环140设置在对应的套筒110内;当滑套120下移时,密封环140随着滑套120一起向下移动,当需要封闭压裂孔111时,滑套120带着密封环140上移,由于密封环140与对应的套筒110之间具有摩擦力,因此可以保证压裂孔111关闭后,滑套120与对应的套筒110固定连接。
48.具体地,结合图2以及图3,在本实施例中,滑套120的外侧可以通过销钉150与对应的套筒110连接,在加水打压的作用下,销钉150被剪断,使滑套120和夹筒下移;当然滑套120的外侧也可以通过其他方式与套筒110连接,只要在加水打压通下可以剪断即可,在此
不作限定。
49.进一步地,结合图2以及图3,在本实施例中,滑套120的外侧下部还可以设置有防滑齿122,套筒110的内侧设置有齿环112,滑套120的下部的防滑齿122可与对应的套筒110的齿环112分离或抵紧;滑套120在加水打压作用下向下运动至压裂孔111下方,滑套120的防护与套筒110的齿环112抵紧咬合,可以避免由于压裂孔111开启后,井筒压力下降导致的滑套120反弹上移,避免井筒压力波动,达到快速压裂的效果;套筒110内侧的齿环112可以是锯齿状,相邻锯齿间的凹陷部分可以为齿环112径向的回缩提供空间,套筒110的齿环112还可以设置多个沿径向的凹槽121作为齿环112径向回缩的空间,为了便于安装,齿环112还可以设置有开口。
50.进一步地,结合图2以及图3,在本实施例中,滑套120的下端外侧设置有第二凸起123,套筒110内的下部设置有与滑套120的第二凸起123配合的卡槽113,滑套120的第二凸起123可嵌设在对应的滑套120的卡槽113内;夹筒带动上一簇的滑套120下移后,夹筒需要与上一簇的滑套120脱离并下移至下一簇的滑套120内,卡槽113与第二凸起123的配合设置可以使夹筒在压力作用下与上一簇的滑套120分离。
51.进一步地,结合图2以及图3,在本实施例中,为了提高压力作用面积,该装置还可以包括用于对驱动筒130施加压力的施力件160,施力件160设置于驱动筒130的上端,施力件160可设置于任意的套筒110内。加水打压可以作用在施力件160上,施力件160再作用在夹筒上。
52.具体地,施力件160可以为施力球,施力球可以选用可溶材料,在压裂孔111全部开启后,无需取出就可以进行夹筒的打捞和滑套120的关闭作业;施力球应当与驱动筒130的上端密封连接。
53.任意相邻的两个套筒110可以通过接头来连接,接头可以包括上接头180和下接头170,下接头170可以与上接头180进行连接以形成接头,接头的两端可以通过螺纹与相邻的两个套筒110连接,以便于套筒110和滑套120连接组装。
54.另一方面,图7为本实施例的一种打捞工具的结构示意图,结合图7,本发明实施例还提供了一种打捞工具200,该打捞工具200包括第一扩张器210,第一扩张器210用于沿套筒110轴向可滑动地设置在上述的压裂装置100的驱动筒130内,第一扩张器210的底部具有可突出驱动筒130底部的第三凸起211,第一扩张器210的第三凸起211的顶部可与驱动筒130的底部顶紧或分离。
55.驱动筒130带动滑套120将所有的压裂孔111开启后,施力球被溶解,将第一扩张器210从滑套120的内部下放,直至第一扩张器210的第三凸起211下移至驱动筒130的下方,此时第三凸起211沿径向扩张,然后上提第一扩张器210使第三凸起211的顶部与驱动筒130的底部顶紧,提起第一扩张器210,驱动筒130随第一扩张器210上升至井面。
56.具体地,在本实施例中,结合图7,第一扩张器210设置有第一通孔,第一扩张器210的外周设置有与第一通孔连通的沿轴向设置的多个第一收缩孔212,第一扩张器210的第三凸起211与第一收缩孔212对应设置,第一扩张器210的第三凸起211和第一收缩孔212沿周向交替设置,第一收缩孔212的设置使得第三凸起211更易沿径向回缩或扩张。第一收缩孔212可以设置3个、4个或者其他数量,第三凸起211也可以根据第一收缩孔212的数量进行对应设置。
57.更进一步地,结合图7,在本实施例中,第三凸起211的径向尺寸沿着从下到上的方向依次增大,形成斜面,当第一扩张器210从驱动筒130内部下移时,第三凸起211所形成的斜面尺寸使得第三凸起211易沿径向收缩,此时第三凸起211抵着驱动筒130的内壁下移直至第三凸起211运动至驱动筒130的下端,第三凸起211没有了驱动筒130内壁的压力,就会沿着径向扩张,从而使得第三凸起211伸出于驱动筒130的外侧,再上体第一扩张器210,第三凸起211与驱动筒130的下端面抵紧,从而带动驱动筒130向上运动,直至达到井面。
58.更进一步地,结合图7,为了避免第一扩张器210下移或上升过程中产生震动,在本实施例中,打捞工具200还可以包括连接轴220和弹簧230,连接轴220的下端可滑动地连接在第一扩张器210的通孔内,弹簧230套设在连接轴220的外侧,弹簧230一端固定,弹簧230的另一端作用在第一扩张器210的上端。
59.再一方面,图8为本实施例的一种关闭工具的结构示意图,结合图8,本发明实施例还提供了一种关闭工具300,用于在驱动筒130打捞后,关闭上述的压裂装置100中套筒110的压裂孔111,该关闭工具包括伸缩件310和第二扩张器320。
60.其中,伸缩件310可往复运动,伸缩件310的伸缩端沿径向设置有第四凸起311,伸缩件310用于可滑动地设置于待关闭的套筒110对应的滑套120内;第二扩张器320具有第二通孔,第二扩张器320的外侧设置有第五凸起321,伸缩件310与第二扩张器320连接,伸缩件310的伸缩端设置于第二扩张器320的第二通孔内,伸缩件310的第四凸起311可与第二扩张器320的内壁滑动地抵紧,带动第二扩张器320的第五凸起321沿径向往复移动,以使所述第二扩张器的第五凸起的顶部可与待关闭的所述套筒对应的滑套的底部顶紧或分离,伸缩件310的固定端设置于第二扩张器320外。
61.驱动筒130打捞至井面后,将该工具通过滑套120内部下移,直至第二扩张器320下移至最下面的滑套120下方,此时伸缩件310的第四凸起311设置于第五凸起321的下方,通过伸缩件310收缩或伸长,伸缩件310的第四凸起311沿轴向移动,使第四凸起311与第五凸起321位于同一水平面上,此时第五凸起321沿着径向扩张,此时上提伸缩件310的固定端,第二扩张器320的第五凸起321与最下面的滑套120的下端面抵紧,提高上提力,最下面的滑套120与套筒110之间的卡接被分开,从而带动最下面的滑套120向上移动,直至最下面的滑套120的顶部与接头的下端面接触,此时,最下面的滑套120的上端设置于对应的套管的压裂孔111的上方,完成了压裂孔111的关闭,然后伸缩件310收缩或伸长,使得第四凸起311和第五凸起321不在同一平面上,第二扩张器320的第五凸起321没有了第四凸起311的支撑会沿径向收缩,从而使得工具的外径小于最下面的滑套120的内径,从而提起工具使第二扩张器320设置于最下面的滑套120与倒数第二个滑套120之间,重复上述的过程,使得第五凸起321沿着径向扩张,第五凸起321与倒数第二个滑套120的下端面接触,伸缩件310的固定端上移带动倒数第二个滑套120上移直至倒数第二个滑套120的上端设置于对应的套筒110的压裂孔111的上方,重复进行,直至最上面的滑套120将对应的套筒110的压裂孔111关闭。伸缩件310可以采用液压缸,压力大。
62.进一步地,结合图8,在本实施例中,第二扩张器320的外侧具有轴向设置的与第二通孔连通的多个第二收缩孔323,第二扩张器320的第二收缩孔323与第五凸起321对应设置,第二扩张器320的第二收缩孔323与第五凸起321沿周向交替设置,这样可以提高第五凸起321沿径向往复移动的弹性。
63.本发明提供的压裂装置100、打捞工具200以及关闭工具300的使用过程如下:
64.1)将驱动筒130、滑套120按照设计要求与完井套筒110连接,然后将连接在一起的滑套120以及完井套筒110下入煤气井内并注水泥固井完井;
65.2)通、洗井筒;
66.3)对井筒试压;
67.4)确定首段需要压裂的目标层位,将驱动筒130及施力球从井口投入,使驱动筒130和施力球到达目标层位滑套120的最上面的滑套120处;
68.5)待驱动筒130和可溶球入滑套120后,对施力球进行第一次憋压,驱动筒130向下移动至驱动筒130的第一凸起131嵌设在最上面(第一级)的滑套120的对应的凹槽121内,并在推力的情况下驱动筒130带动第一节的滑套120下移,剪断连接套筒110与滑套120的销钉150,并在惯性的作用下,驱动筒130与滑套120继续下行,完全打开第一簇套筒110的压裂孔111,此时滑套120的防滑齿122与对应的套筒110的齿环112抵紧;
69.6)提高施工排量到达预定的排量,通过第一级滑套120开孔产生的节流压力进行第二次憋压,迫使滑套120和驱动筒130向下移动,滑套120的防滑齿122与对应的套筒110的齿环112分离;滑套120和驱动筒130继续向下移动至滑套120的第二凸起123嵌设在对应的套筒110的卡槽113内,由于驱动力小于滑套120的第二凸起123与对应的套筒110的卡槽113之间的连接力,驱动筒130的第一凸起131与第一级滑套120的凹槽121脱离,驱动筒130与施力球继续下行到第二级滑套120处,第一级滑套120留在了对应的套筒110内;在高排量的节流压力冲击下,与上一级滑套120打开的方式一样,打开第二级滑套120,形成第二簇压裂连通孔;
70.7)继续提高施工排量到达预定的排量,通过第一级、第二级滑套120开孔产生的节流压力进行第三次憋压,迫使驱动筒130的第一凸起131与对应的第二级滑套120的凹槽121分离,驱动筒130与施力球继续下行到第三级滑套120处,在高排量的节流压力冲击下,与第一级、第二级滑套120打开的方式一样,打开第三级滑套120,形成第三簇压裂连通孔;
71.8)进行第三次憋压,连续打开第一、第二、第三级滑套120后,驱动筒130及施力球到达预定位置,完成第一级、第二级、第三级压裂固井夹筒滑套120的打开,形成第一簇、第二簇、第三簇连通孔,满足压裂要;
72.9)对开启的首段单段多簇层位进行压裂;
73.10)按步骤4)~8)的操作,对第二段单段多簇压裂固井滑套120投入对应的夹筒和施力球,进行同样的操作,形成本层段的第一簇、第二簇、第三簇压裂孔111,而该段的施力球和驱动筒130打开最后一级滑套120后,停留在原位置,封堵已经进行压裂的层段,满足对目的层段压裂要求。
74.11)对开启的第二段单段多簇层位进行压裂;
75.12)重复按步骤4)~8)的操作,直至完成所有层段的压裂;
76.13)压裂完成后,返排投产;
77.14)对产层进行产液、产气剖面检测,分析各层段产出情况;如产层某个层段无效或出水,需要对产层的某个层段的定点关闭,则通过下入打捞工具200先将夹筒捞出,再采用关闭工具300进行封闭;
78.本发明提供的压裂装置100可以打开单段多个滑套120,实现单段多簇开孔,大过
流面积,保证单段的体积压裂方式;还可以实现煤层气全井段实施无极限全通径多簇多段固井滑套120压裂。该压裂装置100操作方便,密封性好,可以达到快速压裂的效果。本发明提供的打捞工具200、关闭工具300与上述的压裂装置100配合,可以根据生产层的产出情况对产层的某个层段进行定点关闭,从而对产层进行精准调控。
79.尽管已描述了本技术的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
80.显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征:
1.一种压裂装置,适用于煤气层井多簇多段压裂,其特征在于,所述装置包括:多个套筒,多个所述套筒沿所述套筒的轴向依次连接设置,多个所述套筒用于设置在所述层井内,每个所述套筒的周面上设置有与内部连通的压裂孔;滑套,所述滑套与所述套筒对应设置,每个所述滑套沿所述套筒的轴向可滑动地设置在对应的所述套筒内,以使所述滑套可打开或关闭所述套筒的压裂孔,任意两个相邻的所述滑套之间具有间隙;驱动筒,所述驱动筒沿所述套筒的轴向可切换地设置在任意一个所述滑套内,位于所述滑套内的所述驱动筒可带动所述滑套在对应的所述套筒内滑动,以打开对应的所述套筒的压裂孔。2.根据权利要求1所述的一种压裂装置,其特征在于,所述驱动筒的外侧设置有多个第一凸起,每个所述滑套的内侧设置有与所述驱动筒的第一凸起对应设置的凹槽,所述驱动筒的第一凸起可设置在任意所述滑套的凹槽内。3.根据权利要求2所述的一种压裂装置,其特征在于,所述驱动筒的外侧的每个第一凸起以所述驱动筒的轴向为中心呈环形设置。4.根据权利要求3所述的一种压裂装置,其特征在于,所述驱动筒外侧的第一凸起沿着从下向上的方向轴向尺寸依次减小。5.根据权利要求4所述的一种压裂装置,其特征在于,所述驱动筒的外侧与所述滑套之间设置有多个密封环。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种压裂装置,其特征在于,所述滑套的外侧下部设置有防滑齿,所述套筒的内侧设置有齿环,所述滑套的下部的防滑齿可与对应的所述套筒的齿环分离或抵紧。7.根据权利要求6所述的一种压裂装置,其特征在于,所述滑套的下端外侧设置有第二凸起,所述套筒内的下部设置有与所述滑套的第二凸起配合的卡槽,所述滑套的第二凸起可嵌设在对应的所述滑套的卡槽内。8.一种打捞工具,其特征在于,所述打捞工具包括第一扩张器,所述第一扩张器用于沿所述套筒轴向可滑动地设置在权利要求1-7任一项所述的压裂装置的驱动筒内,所述第一扩张器的底部具有可突出所述驱动筒底部的第三凸起,所述第一扩张器的第三凸起的顶部可与所述驱动筒的底部顶紧或分离。9.根据权利要求8所述的一种打捞工具,其特征在于,所述第一扩张器设置有第一通孔,所述第一扩张器的外周设置有与第一通孔连通的沿轴向设置的多个第一收缩孔,所述第一扩张器的第三凸起与第一收缩孔对应设置,所述第一扩张器的第三凸起和第一收缩孔沿周向交替设置。10.一种关闭工具,用于在驱动筒打捞后,关闭权利要求1-7任一项所述的压裂装置中套筒的压裂孔,其特征在于,所述关闭工具包括:可往复运动的伸缩件,所述伸缩件的伸缩端沿径向设置有第四凸起,所述伸缩件用于可滑动地设置于待关闭的所述套筒对应的滑套内;第二扩张器,所述第二扩张器具有第二通孔,所述第二扩张器的外侧设置有第五凸起,所述伸缩件与所述第二扩张器连接,所述伸缩件的伸缩端设置于所述第二扩张器的第二通孔内,所述伸缩件的第四凸起可与所述第二扩张器的内壁滑动地抵紧,以使所述第二扩张
器的第五凸起沿径向往复移动,所述第二扩张器的第五凸起的顶部可与待关闭的所述套筒对应的滑套的底部顶紧或分离;所述伸缩件的固定端设置于所述第二扩张器的上方。

技术总结
本发明公开了一种压裂装置、打捞工具和关闭工具,属于煤层气井压裂技术领域,适用于煤气层井多簇多段压裂,该装置包括套筒、滑套和驱动筒。多个套筒按照套筒的轴向依次连接设置,每个套筒的外侧设置有压裂孔;滑套与套筒对应设置,每个滑套沿套筒的轴向可滑动地设置在对应的套筒内,以使滑套打开或关闭对应的套筒的压裂孔,任意两个相邻的滑套之间具有间隙;驱动筒沿套筒的轴向可切换地设置在任意一个滑套内,位于滑套内的驱动筒可带动滑套在对应的套筒内滑动,以打开对应的套筒的压裂孔。本发明提供的压裂装置可以打开单段多个滑套,实现单段多簇开孔,大过流面积,保证单段的体积压裂方式;且操作方便,密封性好,可以达到快速压裂的效果。速压裂的效果。速压裂的效果。


技术研发人员:王玉斌 刘凯 马文涛 朱卫平 刘印华 郭智栋 杨干 詹顺 杨俊 宋瑞明
受保护的技术使用者:中石油煤层气有限责任公司 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司
技术研发日:2022.02.16
技术公布日:2023/8/28
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