申请/专利权人：中国石油天然气股份有限公司

申请日：2018-11-20

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN109488251B

主分类号：E21B33/134

分类号：E21B33/134;E21B43/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2019.04.12#实质审查的生效;2019.03.19#公开

摘要：本发明提供了一种预置溶解介质机构及使用方法，包括中心管、本体和设于本体上的剪钉和密封圈。所述中心管为上小下大内径变径管，中心管内设有球座。本体为两段外径相等，内径不等的环形管，本体顶部设有密封螺钉，上端对称设有剪钉与中心管相连接，本体上部和下部分别设有密封圈，所述剪钉位置高于中心管球座。本发明提供的这种预置溶解介质机构，针对可溶解封隔工具（如可溶桥塞），设置有打开装置，能够在不影响球座正常工作的同时，延长封隔工具工作时间，本体打开后，内置溶解介质释放，实现可溶封隔工具的快速自动溶解，达到对可溶封隔工具溶解时间的控制。

主权项：1.一种预置溶解介质机构，至少包括中心管1，其特征在于：所述中心管1内壁具有卡台5，中心管1上端口管壁处为球座6，中心管1内通过剪钉4套接有与中心管1同轴的本体2，本体2与中心管1之间形成环形腔体8，本体2上端侧壁与卡台5上方的中心管1内壁内径匹配且滑动连接，本体2下端侧壁与卡台5内径匹配且滑动连接，本体2上表面开有贯穿至环形腔体8的通孔7，通孔7上端设置有密封件3；剪钉4对称设置，既满足固定的要求又能在需要剪断固定件时，快速稳妥的将固定件剪断，使本体2平稳的落在卡台5上；所述的本体2采用可溶解材料制成；所述的中心管1是内径上小下大的变径管，所述的本体2由不同壁厚的三段组成的具有中空腔体的管状结构，本体2的上段外径与中心管1上端内径匹配，本体2的下段外径与卡台5侧壁内径匹配，本体2的下段长度与卡台5的厚度相同；在本体2的上段和下段外侧壁上分别开有环形槽；本体2的上端端面高于中心管1端口；通过贯穿通孔向预置溶解介质机构投入溶解介质，盖紧通孔上端的密封件；向预置溶解介质机构投入压裂球，由于本体顶端高于中心管上端的球座，因此压裂球首先与本体接触，压裂过程中，在压裂球的压力作用下，本体与中心管发生相对移动，从而剪断固定件，本体沿中心管向下移动，直至本体上段卡在卡台处；压裂球继续下移，直至坐落于中心管球座上，将溶解介质机构内的流体通道密封；同时，中心管与本体之间环形密封空间打开，环形密封空间内部溶解介质释放，与可溶封隔工具接触。

全文数据：一种预置溶解介质机构及使用方法技术领域本发明属于油、气田储层多层段改造技术领域，具体涉及一种预置溶解介质机构及使用方法。背景技术致密油气藏水平井多层多段储层改造多用快钻桥塞分段压裂工艺，该工艺具有桥塞封隔可靠、布缝精准、单段评价准确、分段压裂级数不受限制，可实现大排量压裂等优势。但后期仍需钻除井内桥塞，实现套管全通径，保持井筒完整性。近些年，在快钻桥塞分段压裂工艺基础上，衍生出可溶桥塞，免除快钻桥塞储层改造后，钻除快钻桥塞作业，消减了压裂中的钻塞风险，缩短了建井周期，降低了作业成本。可溶桥塞既要满足储层改造过程中承压需求，也需满足压后快速溶解，恢复井筒的需求。目前，可溶桥塞主要采用能够溶解于氯化物（氯化钠、氯化钾）的镁铝合金，因其溶解的特殊条件，通常需要自井口泵注氯化物溶液或利用储层内的氯化物溶液建立溶解条件，使可溶桥塞溶解。自井口泵注氯化物溶液，则需要改变工艺流程，这可能会影响压裂液性能，同时可溶桥塞在井内接触氯化物溶液时间较长，对储层改造作业存在一定的风险。如利用储层内的氯化物溶液，一方面储层内氯化物的含量存在不确定性，另一方面溶解时间较长，影响施工作业效率。发明内容本发明为了是克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种预置溶解介质机构及使用方法，其目的是能在储层改造时，投球后打开溶解物释放通道，实现定点、定时溶解。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种预置溶解介质机构，至少包括中心管，所述中心管内壁具有卡台，中心管上端口管壁处为球座，中心管内通过剪钉套接有与中心管同轴的本体，本体与中心管之间形成环形腔体，本体上端侧壁与卡台上方的中心管内壁内径匹配且滑动连接，本体下端侧壁与卡台内径匹配且滑动连接，本体上表面开有贯穿至环形腔体的通孔，通孔上端设置有密封件。所述的中心管是内径上小下大的变径管，所述的本体由不同壁厚的三段组成的具有中空腔体的管状结构，本体的上段外径与中心管上端内径匹配，本体的下段外径与卡台侧壁内径匹配，本体的下段长度与卡台的厚度相同；在本体的上段和下段外侧壁上分别开有环形槽；本体的上端端面高于中心管端口。所述的本体的上段外侧壁上开有2-5条环形槽，下段外侧壁上开有1-3条环形槽；所述的贯穿通孔对称开设2-6个。所述的本体的上段外侧壁上开有3条环形槽，下段外侧壁上开有2条环形槽；所述的贯穿通孔对称开设4个。所述的剪钉对称设置。所述的中心管和本体之间空间通过密封圈密封。所述的本体的上端面高于球座上端面至少10mm。所述的密封件为密封螺钉。所述的本体采用可溶解材料制成。一种预置溶解介质机构的使用方法，通过贯穿通孔向预置溶解介质机构投入溶解介质，盖紧通孔上端的密封件；向预置溶解介质机构投入压裂球，由于本体顶端高于中心管上端的球座，因此压裂球首先与本体接触，压裂过程中，在压裂球的压力作用下，本体与中心管发生相对移动，从而剪断固定件，本体沿中心管向下移动，直至本体上段卡在卡台处；压裂球继续下移，直至坐落于中心管球座上，将溶解介质机构内的流体通道密封；同时，中心管与本体之间环形密封空间打开，环形密封空间内部溶解介质释放，与可溶封隔工具接触。本发明的有益效果：1、本发明提供的这种预置溶解介质机构，设置有内部预置溶解介质的空间，实现在可溶解封隔工具内预置溶解介质，实现定时、定点精准投放溶解介质，消除可溶解封隔工具溶解时间的不确定性；2、本发明提供的这种预置溶解介质机构，可采用可溶解材料，可在井下特定条件下实现自动降解，减少在井内的留存。3、本发明提供的这种预置溶解介质机构，可在溶解介质接触面进行耐酸、碱处理，提高可溶解封隔工具的溶解效率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的结构初始状态剖面示意图；图2是本发明的结构工作状态剖面示意图；图3是本发明的结构俯视图；图4是图3的剖面示意图。图中：1-中心管；2-本体；3-密封件；4-固定件；5-卡台；6-球座；7-通孔；8-环形腔体。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例一：如图1-4所示的一种预置溶解介质机构，至少包括中心管1，其特征在于：所述中心管1内壁具有卡台5，中心管1上端口管壁处为球座6，中心管1内通过剪钉4套接有与中心管1同轴的本体2，本体2与中心管1之间形成环形腔体8，本体2上端侧壁与卡台5上方的中心管1内壁内径匹配且滑动连接，本体2下端侧壁与卡台5内径匹配且滑动连接，本体2上表面开有贯穿至环形腔体8的通孔7，通孔7上端设置有密封件3。在实际使用时，通过贯穿通孔7向预置溶解介质机构投入溶解介质，盖紧通孔7上端的密封件3。向预置溶解介质机构投入压裂球，由于本体2顶端高于中心管上端的球座6，因此压裂球首先与本体2接触，压裂过程中，在压裂球的压力作用下，本体2与中心管1发生相对移动，从而剪断固定件4，本体沿中心管向下移动，直至本体2上段卡在卡台5处。压裂球继续下移，直至坐落于中心管球座6上，将溶解介质机构内的流体通道密封。同时，中心管与本体之间环形密封空间打开，环形密封空间内部溶解介质释放，与可溶封隔工具接触。本发明提供的这种预置溶解介质机构，设置有内部预置溶解介质的空间，实现在可溶解封隔工具内预置溶解介质，实现定时、定点精准投放溶解介质，消除可溶解封隔工具溶解时间的不确定性；本发明提供的这种预置溶解介质机构，可在溶解介质接触面进行耐酸、碱处理，提高可溶解封隔工具的溶解效率。溶解介质为现有技术，属于本领域公知常识，这里就不做详细说明。实施例二：如图1-4所示的一种预置溶解介质机构，与实施例一不同之处在于：所述的中心管1是内径上小下大的变径管，所述的本体2由不同壁厚的三段组成的具有中空腔体的管状结构，本体2的上段外径与中心管1上端内径匹配，本体2的下段外径与卡台5侧壁内径匹配，本体2的下段长度与卡台5的厚度相同；在本体2的上段和下段外侧壁上分别开有环形槽；本体2的上端端面高于中心管1端口。优选的是所述的本体2的上段外侧壁上开有2-5条环形槽，下段外侧壁上开有1-3条环形槽；所述的贯穿通孔7对称开设2-6个。优选的是所述的本体2的上段外侧壁上开有3条环形槽，下段外侧壁上开有2条环形槽；所述的贯穿通孔7对称开设4个。在实际使用时，本体2的上段外侧壁上和下段外侧壁上开有的环形槽，可以将密封圈安装在槽内，使得密封圈的安装更加稳固，且本体2与中心管1的密封效果更好；所述的贯穿通孔7对称开设，使得溶解介质的投放更加均匀，增强溶解的效果。实施例三：如图1-4所示的一种预置溶解介质机构，与实施例一不同之处在于：所述的剪钉4对称设置。所述的本体2的上端面高于球座6上端面至少10mm。优选的是所述的密封件3为密封螺钉。优选的是所述的本体2采用可溶解材料制成。优选的是所述的本体2采用镁基合金。在实际使用时，剪钉4对称设置，既满足固定的要求又能在需要剪断固定件时，快速稳妥的将固定件剪断，使本体2平稳的落在卡台5上。在实际使用时，剪钉根据实际需求，采用一定数量的金属剪钉，既要保证固定的稳定，又要保证在必要时的能够顺利稳妥剪断为宜。本体2的上端面高于球座6上端面至少10mm，能够保证压裂球顺利的实现压裂功能；密封件3为密封螺钉，能够较方便的完成开启和密封的功能。本体2采用可溶解材料制成，在满足强度的条件下，保证可降解的要求，在井下特定条件下实现自动降解，减少工具在井内的留存。优选的是本体2采用镁基合金；镁基合金具有承压能力高，可靠完成工具内通道封堵，且密封可靠，在氯化物溶液中，可溶解封隔工具（可溶桥塞）可用较短时间完全溶解，与盐酸等酸性介质能够加速溶解。综上所述，本发明提供的预置溶解介质机构设计有预置溶解介质的密封环形空间机构，能够保证溶解介质的定时、定点释放。主要部件采用了可降溶解材料，当达到一定井筒条件时，可随时间降解，减少工具在井内的留存时间。该预置溶解介质机构具有承压能力高、可靠完成工具内通道封堵，具有密封可靠，投放压裂球后，溶解介质自动释放的特点，可用于基于可溶解封隔工具（如可溶桥塞）储层多层多段改造，满足压裂后工具快速溶解的需求。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

权利要求：1.一种预置溶解介质机构，至少包括中心管（1），其特征在于：所述中心管（1）内壁具有卡台（5），中心管（1）上端口管壁处为球座（6），中心管（1）内通过剪钉（4）套接有与中心管（1）同轴的本体（2），本体（2）与中心管（1）之间形成环形腔体（8），本体（2）上端侧壁与卡台（5）上方的中心管（1）内壁内径匹配且滑动连接，本体（2）下端侧壁与卡台（5）内径匹配且滑动连接，本体（2）上表面开有贯穿至环形腔体（8）的通孔（7），通孔（7）上端设置有密封件（3）。2.如权利要求1所述的一种预置溶解介质机构，其特征在于：所述的中心管（1）是内径上小下大的变径管，所述的本体（2）由不同壁厚的三段组成的具有中空腔体的管状结构，本体（2）的上段外径与中心管（1）上端内径匹配，本体（2）的下段外径与卡台（5）侧壁内径匹配，本体（2）的下段长度与卡台（5）的厚度相同；在本体（2）的上段和下段外侧壁上分别开有环形槽；本体（2）的上端端面高于中心管（1）端口。3.如权利要求1所述的一种预置溶解介质机构，其特征在于：所述的本体（2）的上段外侧壁上开有2-5条环形槽，下段外侧壁上开有1-3条环形槽；所述的贯穿通孔（7）对称开设2-6个。4.如权利要求3所述的一种预置溶解介质机构，其特征在于：所述的本体（2）的上段外侧壁上开有3条环形槽，下段外侧壁上开有2条环形槽；所述的贯穿通孔（7）对称开设4个。5.根据权利要求1所述的一种预置溶解介质机构，其特征在于：所述的剪钉（4）对称设置。6.根据权利要求1所述的一种预置溶解介质机构，其特征在于：所述的中心管（1）和本体（2）之间空间通过密封圈密封。7.根据权利要求1所述的一种预置溶解介质机构，其特征在于：所述的本体（2）的上端面高于球座（6）上端面至少10mm。8.根据权利要求1所述的一种预置溶解介质机构，其特征在于：所述的密封件（3）为密封螺钉。9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种预置溶解介质机构，其特征在于：所述的本体（2）采用可溶解材料制成。10.一种预置溶解介质机构的使用方法，其特征是：通过贯穿通孔向预置溶解介质机构投入溶解介质，盖紧通孔上端的密封件；向预置溶解介质机构投入压裂球，由于本体顶端高于中心管上端的球座，因此压裂球首先与本体接触，压裂过程中，在压裂球的压力作用下，本体与中心管发生相对移动，从而剪断固定件，本体沿中心管向下移动，直至本体上段卡在卡台处；压裂球继续下移，直至坐落于中心管球座上，将溶解介质机构内的流体通道密封；同时，中心管与本体之间环形密封空间打开，环形密封空间内部溶解介质释放，与可溶封隔工具接触。

百度查询： 中国石油天然气股份有限公司 一种预置溶解介质机构及使用方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD