一种远程控制自封式井下压差滑套的制作方法

文档序号:15897321发布日期:2018-11-09 21:13阅读:378来源:国知局

本实用新型属于油气井储层改造领域,尤其涉及一种远程控制自封式井下压差滑套。



背景技术:

目前,油田分层措施工艺、验套、验漏等管柱中经常使用各种油套连通井下开关工具。专利公布号200520106918.0(双滑套喷砂器),由于其结构设计要求工具下到位后需要投球才能打压,使通道打开,对于井筒有脏污、油井出砂等情况时,存在投球不到位或投球后等待时间长等问题;出现投球不到位时,管柱配套的封隔器不能坐封,只有起初原管柱重新下才能正常工作,影响油田的正常工作。

专利号200920088637.5(井下开关滑套),由上接头、中心管、密封活塞、压差活塞、弹簧、调压帽组成,中心管中部的内管壁上为一台阶,该台阶的内径小于中心管上端部的内径,压差活塞外部为变径结构,通过剪钉安装在中心管上部的内壁上,压差活塞上、下两端分别安装有密封圈,中心管的下部通过螺纹安装有调压帽,并由稳钉固定,在调压帽与上接头之间的中心管外壁上套有密封活塞和弹簧;在中心与密封活塞对应的位置上开有与中心管和压差活塞形成的环空相连接的出液孔。

上述井下开关滑套在油田分层压裂、分层注水、分层挤堵、验套、验漏等措施施工中,管柱到位后,通过管柱打压,即可使油套连通,措施完成后,停止打压,即可隔断油套环空,阻止地层液体进入管柱内,实现地层保压。但是上述装置存在一个不足时,弹簧在使用过程中存在形变,多次使用后不能满足使用要求。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷,提供一种远程控制自封式井下压差滑套,能够实现快速的关闭套管/油管内上下部之间液流通道,并通过井口憋压实现井筒与地层内外流体的连通。

本实用新型采用如下技术方案:

一种远程控制自封式井下压差滑套,包括外壳体1、阀瓣座槽2、滑套凡尔3、外套筒4、电池5、下接头6、剪钉7、通孔8、阀瓣9、阀门限位锁10、铰链11、锁执行机构12、第一密封圈13、井下控制电路板14、井下传感器15、第二密封圈16。

电池5、井下控制电路板14、井下传感器15安装在外壳体1上的槽体内,外套筒4与外壳体1通过螺纹连接,在外壳体1上还开设有第一密封槽、第二密封槽,第一密封圈13设置于第一密封槽内,第二密封圈16设置于第二密封槽内,外套筒4、第一密封圈13、第二密封圈16将电池5、井下控制电路板14、井下传感器15封闭,实现电池5、井下控制电路板14、井下传感器15与井筒内流体隔离,下接头6安装于外壳体1上,且位于外套筒4的下侧。

外壳体1的内壁上设置有滑套凡尔3,滑套凡尔3通过剪钉7固定在外壳体1上,滑套凡尔3上开设有第三槽体、第四槽体,第三槽体、第四槽体内均设置有密封圈,外壳体1上还开设有通孔8,通孔8位于第三槽体和第四槽体之间,滑套凡尔3上还设置有阀瓣9和与阀瓣9对应的阀瓣座槽2,阀瓣9通过阀门限位锁10固定在外壳体1上,阀门限位锁10和外壳体1之间还设置有铰链11,电池为井下控制电路14、井下传感器15板供电。

所述的井下传感器15采集地面发送装置发送的信号,并将信号传递给井下传感器15,井下传感器15与井下控制电路板14信号相连,井下控制电路板14与锁执行机构12信号相连,锁执行机构12与阀门限位锁10相连。

进一步的,所述的滑套凡尔3上还设置有第五密封槽,第五密封槽内安装有密封圈,第五密封槽位于阀瓣座槽2下侧。

进一步的,还包括套管/油管,若干自封式井下压差滑套安装在套管/油管上,一起送入井下。

本实用新型的有益效果:

能够在地面远程控制井下压差滑套开启,与现有井下滑套需要投球或下入滑套开关工具开启相比,操作方便;且针对同一口井下入多个井下压差滑套的情况,能够为每个井下压差滑套分配不同的控制指令,可以实现同一口井中多个井下压差滑套之间的相互独立控制开启。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型关闭状态结构示意图;

图3为本实用新型开启状态结构示意图。

图中:1-外壳体、2-阀瓣座槽、3-滑套凡尔、4-外套筒、5-电池、6-下接头、7-剪钉、8-通孔、9-阀瓣、10-阀门限位锁、11-铰链、12-锁执行机构、13-第一密封圈、14-井下控制电路板、15-井下传感器、16-第二密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示:本实用新型的一种远程控制自封式井下压差滑套,包括外壳体1、阀瓣座槽2、滑套凡尔3、外套筒4、电池5、下接头6、剪钉7、通孔8、阀瓣9、阀门限位锁10、铰链11、锁执行机构12、第一密封圈13、井下控制电路板14、井下传感器15、第二密封圈16。

电池5、井下控制电路板14、井下传感器15安装在外壳体1上的槽体内,外套筒4与外壳体1通过螺纹密封连接,在外壳体1上还设置第一密封槽、第二密封槽,第一密封圈13安装于第一密封槽内,第二密封圈16安装于第二密封槽内,外套筒4、第一密封圈13、第二密封圈16将槽体封闭,实现将电池5、井下控制电路板14、井下传感器15与井筒内的流体隔离,下接头6安装于外壳体1上,且位于外套筒4的下侧。

外壳体1的内壁上设置有滑套凡尔3,滑套凡尔3通过剪钉7固定在外壳体1上,滑套凡尔3上开设有第三槽体、第四槽体,第三槽体、第四槽体内均设置有密封圈,外壳体1上还设置有通孔8,通孔8位于第三槽体和第四槽体之间,滑套凡尔3上还设置有阀瓣9和与阀瓣9对应的阀瓣座槽2,阀瓣9通过阀门限位锁10固定在外壳体1上,阀门限位锁10和外壳体1之间还设置有铰链11,下接头6安装于外壳体1上且位于外套筒4的下侧。

当需要开启井下压差滑套时,在井口憋压,阀瓣9上部流体压力大于阀瓣9下部流体压力,剪断剪钉7后滑套凡尔3向下移动,井下压差滑套开启。

所述的井下传感器15采集地面发送装置发送的信号,并将信号传递给井下传感器15,井下传感器15与井下控制电路板14信号相连,井下控制电路板14与锁执行机构12信号相连,锁执行机构12与阀门限位锁10相连,电池为井下控制电路板14和井下传感器15供电。

进一步的,还包括套管/油管,若干自封式井下压差滑套安装在套管/油管上,一起送入井下。

进一步的,所述的地面发送装置与井下传感器15通信的方式包括井下电磁波通信方法、井下压力波通信方法、井下定时开启方法、井下RFID控制通信方法。

进一步的,所述的滑套凡尔3上还设置有第五密封槽,第五密封槽内安装有密封圈,第五密封槽位于阀瓣座槽2下侧。

第五密封槽的作用在于当阀瓣座于阀瓣座槽上之后,与阀瓣共同实现封隔阀瓣上、下端的流体。

1.井下电磁波通信方法:

将井下传感器15选定为弱磁传感器,则在地面设置发射天线,发射天线有信号发生器、信号放大器、电极、井口构成,信号发生器与信号放大器通过信号线相连,信号放大器与电极通过信号线相连,电极发送电磁信号。井下传感器接收正确的信号后,传递给井下控制电路板14,井下控制电路板14通过锁执行机构12控制阀门限位锁10的动作,在重力作用和铰链反作用力下阀瓣坐于阀瓣座槽上。

2.井下压力波通信方法:

将井下传感器15选定为井下压力变送器,在地面设置高压动力设备,高压动力设备在地面上发送压力信号,压力变送器将压力信号以标准模拟信号的形式传输给井下控制电路板14,井下控制电路板14对井下压力变送器发送的信号进行处理,并转化为一组二进制代码进行识别,若压力变送器接收到正确的压力信号后,传递给井下控制电路板14,井下控制电路板14通过锁执行机构12控制阀门限位锁10的动作,在重力作用和铰链反作用力下阀瓣坐于阀瓣座槽上。

3.井下定时开启方法

将井下传感器15取消,直接给井下控制电路板14设置开启时间,当井下控制电路板14内的计时到达设定时间后,井下控制电路板14会自动向锁执行机构12发送启动指令,锁执行机构12收到指令后开启阀门限位锁10,阀瓣9在自身重力和铰链11反作用力的共同作用下自行闭合于滑套凡尔3上的阀瓣座槽2上。

4.井下RFID通信方法:

将井下传感器15选定为RFID天线,在地面由操作人员通过投入RFID通信球或者使用油管/连续油管连接的RFID通信短节送入井内,在RFID通信短节经过或者接近自封式井下压差滑套处的RFID接收天线时,井下控制电路板14读取并识别这个控制命令,若接收到正确的控制命令,井下控制电路板14会向锁执行机构12发送启动指令,锁执行机构12收到指令后开启阀门限位锁10,阀瓣9在自身重力和铰链11反弹力的共同作用下自行闭合于滑套凡尔3上的阀瓣座槽2上。

本实用新型的工作过程:

在地面上,将压差滑套连接在套管/油管上,并使阀瓣9保持开启状态,通过油管/套管的管柱将压差滑套送入井下,后期需要开启压差滑套时地面发送装置发送信号,井下传感器15采集信号,采集到的信号传递给井下控制电路板14,电路板判断信号的正确与否,若正确,则通过锁执行机构12控制阀门限位锁10,或者取消井下传感器15,直接由控制电路板14设定开启时间,开启时间点到以后,使阀瓣9关闭并坐落在阀瓣座槽2上,当需要开启时,向井内泵注压力,在井口憋压,阀瓣9上部流体压力大于阀瓣9下部流体压力,剪断剪钉7后滑套凡尔3向下移动,井下压差滑套开启。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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