申请/专利权人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司;中国石油天然气集团有限公司

申请日：2019-09-23

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110541687B

主分类号：E21B34/14

分类号：E21B34/14;E21B43/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2021.06.18#著录事项变更;2019.12.31#实质审查的生效;2019.12.06#公开

摘要：本发明提供了一种可控延时开启趾端滑套，所述趾端滑套包括开启机构、延时机构、调节机构、压裂口以及同轴设置的壳体、活动活塞和内套，内套与活动活塞固定连接；壳体套装在活动活塞和内套的之外，并与活动活塞和或内套之间形成连通的第一腔体和第二腔体；延时机构和调节机构设置在第一腔体内并与活动活塞和或内套相对固定，并将第一腔体分为工作腔和延时腔，工作腔与第二腔体间通过失效台阶面连通且均盛装有液压油，延时腔为空腔。本发明可用于实现油气井例如，页岩气井首段压裂改造，结构简单，操作便捷，并能有效解决现有技术中所存在的趾端滑套开启压力误差范围苛刻、开启时间不可控以及开启成功率低等技术问题。

主权项：1.一种可控延时开启趾端滑套，其特征在于，所述趾端滑套包括开启机构、延时机构、调节机构、压裂口以及同轴设置的壳体、活动活塞和内套，其中，所述内套具有与活动活塞的下端部固定连接的上端部；所述壳体套装在活动活塞和内套的之外，并与活动活塞和或内套之间形成沿与所述轴平行的方向连通的第一腔体和第二腔体；所述调节机构包括溢流阀体、溢流阀芯、弹簧和第一调节件，其中，溢流阀体内设置有彼此连通的第一通孔和直径大于第一通孔直径的第二通孔，溢流阀芯设置在第二通孔内且具有封堵所述第一通孔的一端和与弹簧连接的另一端，所述弹簧可压缩，所述第一调节件将弹簧与溢流阀体连接；所述延时机构包括限流阀体、限流阀芯、阻尼棒和第二调节件，其中，限流阀体内设置有彼此连通的第一贯穿孔和直径大于第一贯穿孔直径的第二贯穿孔，限流阀芯设置在第二贯穿孔内且具有封堵所述第一贯穿孔的一端、以及通过第二调节件与限流阀体连接的另一端，阻尼棒设置在所述第一贯穿孔内；所述延时机构和调节机构设置在所述第一腔体内并与活动活塞和或内套相对固定，且所述第一贯穿孔与所述第二通孔连通，延时机构和调节机构将第一腔体分隔为与第一通孔连通的工作腔和与第二贯穿孔连通的延时腔，所述工作腔与所述调节机构的溢流阀体密封配合，所述工作腔与所述第二腔体连通且均盛装有液压油，所述延时腔为空腔，所述第二腔体与所述调节机构的溢流阀体和所述延时机构的限流阀体均能够形成供液压油流过的间隙；所述开启机构设置在活动活塞上并能够在井筒液体达到第一预定压力值时开启，使得井筒液体向活动活塞施加朝向第二腔体的力；所述开启机构包括液缸、控制剪销、控制活塞和密封塞，其中，所述密封塞具有与控制活塞配合的活塞腔、以及与活动活塞密封连接的外壁，所述液缸形成在活动活塞与壳体之间并且能够通过活塞腔与井筒液体连通，所述控制剪销将控制活塞固定在活塞腔内以阻断液缸与井筒液体的连通，所述控制剪销能够在井筒液体达到所述第一预定压力值时断裂，并释放控制活塞以使井筒液体进入所述液缸；所述压裂口设置在壳体与活动活塞配合的部位，且压裂口与活动活塞的上端面之间的距离等于或略大于限流阀体靠近延时腔的端面与第二腔体靠近工作腔的端面之间的距离；所述趾端滑套还包括第一剪切连接件，其中，所述第一剪切连接件将活动活塞或内套与壳体固定连接，并能够在活动活塞所承受的压力达到第二预定压力值时断裂并释放活动活塞，以使活动活塞直接或间接带动调节机构沿所述轴朝向第二腔体移动；所述趾端滑套还包括第二剪切连接件，所述第二剪切连接件将活动活塞或内套与壳体固定连接，并能够在活塞所承受的压力达到第三预定压力值时断裂，所述第三预定压力值小于所述第二预定压力值。

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