一种全可溶无限级压裂滑套智能开启装置的制作方法

1.本实用新型属于水平井分段压裂技术领域，具体涉及一种全可溶无限级压裂滑套智能开启装置。


背景技术：

2.水平井分段压裂技术主要包括投球滑套和裸眼封隔器分段压裂技术、泵送桥塞压裂技术、无限级固井滑套压裂技术、连续油管水力喷射压裂技术等，其中，前两者技术成熟可靠，应用最为广泛。泵送桥塞压裂技术可实现无限级分段压裂，但作业周期长、施工不连续、成本高。投球滑套+裸眼封隔器分段压裂技术大多采用级差式投球滑套，滑套球座内孔从上往下依次减小，导致储层分层级数受限，无法实现精细压裂，影响产量。
3.因此，无限级压裂滑套由此产生，目前，应用较多的是机械计数式，通过投入可溶球+夹筒打开目标滑套，夹筒一般是设置跳齿计数或不同尺寸台肩和弹性爪计数，计数可靠性不够，且投入的夹筒减小了无限级压裂滑套的通径，无法做到真正的全通径。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供了一种全可溶无限级压裂滑套智能开启装置。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
6.一种全可溶无限级压裂滑套智能开启装置，包括推帽；依次套设在所述推帽台肩上的可溶性胶环、保护伞和锁套；所述锁套与所述推帽螺纹连接；所述锁套外螺纹连接有外体；所述外体通过剪钉与所述推帽固定连接；还包括电机座和活塞；所活塞一端开设有大孔，另一端开设小孔，所述活塞套设在所述外体内；所述活塞大孔的一端朝向所述电机座；所述电机座与所述活塞形成的空间中设置有推动装置；所述活塞通过卡块与所述外体固定；还包括电池座；所述电池座的小端卡在所述活塞和外体之间；所述电池座、活塞、外体共同形成环形空间，该环形空间内套入锁环；所述活塞的外圆面设置一个圆槽；所述圆槽的宽度大于所述锁环的宽度；所述电池座通过引鞋与所述外体固定连接；所述电池座与所述引鞋形成的空间内安装有电池组和控制芯片；所述控制芯片连接有计数传感器；所述控制芯片还与所述推动装置电连接；所述电池组用于给所述智能开启装置及其配件提供电量。
7.其中一种实现方式中，所述推动装置为笔式电动推杆。
8.其中另一种实现方式中，所述推动装置为井下用火药装置；所述火药装置包括点火器、火药筒；所述控制芯片与所述点火器电连接。
9.进一步的，所述全可溶无限级压裂滑套智能开启装置中的金属件采用可溶解镁合金制作而成；可溶胶环采用可溶解橡胶制作而成，其他零件均采用可溶解镁合金材料制成，可溶解镁合金材料在高于一定温度和矿化度情况下均可完全溶解。
10.进一步的，所述保护伞设置多个。
11.进一步的，所述卡块小端弧面与所述活塞配合，通过固定销固定。
12.进一步的，所述计数传感器与所述引鞋通过螺纹连接，并用固定帽固定限位。
13.进一步的，所述引鞋下部为锥斜面；所述引鞋沿轴向均布设有多个过液槽。
14.进一步的，所述电池座与所述外体之间设置至少一个第一密封圈；所述活塞与所述外体之间设置至少一个第二密封圈；所述外体与所述引鞋之间设置至少一个第三密封圈；所述固定帽与引鞋之间至少设置一个第四密封圈。
15.本实用新型提供的一种全可溶无限级压裂滑套智能开启装置可实现自动计数、自动打开目标滑套的目的，且本实用新型结构简单，持续作业周期长，可连续施工，省时省力。
附图说明
16.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：
17.图1为本实用新型提出的一种全可溶无限级压裂滑套智能开启装置结构示意图；
18.图中：1、推帽，2、可溶胶环，3、保护伞，4、锁套，5、电机座，6、剪钉，7、推动装置，8、第一密封圈，9、外体，10、活塞，11、第二密封圈，12、卡块，13、固定销，14、圆槽，15、锁环，16、第三密封圈，17、引鞋，18、电池座，19、电池组，20、控制芯片，21、计数传感器，22、固定帽，23、第四密封圈。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种全可溶无限级压裂滑套智能开启装置，包括推帽1；依次套设在所述推帽1台肩上的可溶性胶环、保护伞3和锁套4；所述锁套4与所述推帽1螺纹连接；所述锁套4开有豁口，和所述外体9通过锯齿螺纹连接；所述外体9通过剪钉6与所述推帽1固定连接；
21.还包括电机座5和活塞10；所活塞10一端开设有大孔，另一端开设小孔，所述活塞10套设在所述外体9内；所述活塞10大孔的一端朝向所述电机座5；所述电机座5与所述活塞10形成的空间中设置有推动装置7；所述推动装置7的不带电端与所述电机座5内孔台肩接触；所述活塞10通过卡块12与所述外体9固定，所述卡块12小端弧面与所述活塞10配合并通过固定销13固定；另外所述电池座18与所述外体9之间设置至少一个第一密封圈8；所述活塞10与所述外体9之间还设置至少一个第二密封圈11。
22.还包括电池座18；所述电池座18的小端卡在所述活塞10和外体9之间；所述电池座18、活塞10、外体9共同形成环形空间，该环形空间内套入锁环15；锁环1515开有豁口，所述活塞10的外圆面设置一个圆槽14；所述圆槽14的宽度大于所述锁环15的宽度；所述电池座18小端与外体9配合，通过引鞋17与所述外体9固定连接，同时限位固定销13的移动；所述电池座18两端分别设置台肩，所述电池座18一端与所述引鞋17形成的空间内安装有电池组19和控制芯片20；电池座18另一端与活塞10形成空间，该空间限制活塞10的运动行程；所述控制芯片20连接有计数传感器21；所述计数传感器21与所述引鞋17通过螺纹连接，并用固定
帽22固定限位；所述控制芯片20还与所述推动装置7电连接；所述电池组19用于给所述智能开启装置及其配件提供电量。其中，使用的计数传感器21为霍尔传感器，是一种磁传感器。
23.进一步的，所述外体9与所述引鞋17之间设置至少一个第三密封圈16；所述固定帽22与引鞋17之间至少设置一个第四密封圈23第四密封圈2323。
24.其中，推动装置7线路通过活塞10开有小孔的一端、电池座18内孔分别与电池组19，控制芯片20连接。
25.进一步的，所述全可溶无限级压裂滑套智能开启装置中的金属件采用可溶解镁合金制作而成；可溶胶环2采用可溶解橡胶制作而成，其他零件均采可溶解材料制成
26.在具体的实施过程中，所述保护伞3设置多个，提高可溶胶环2的承压能力，并防止可溶胶环2在泵送过程中过度磨损。
27.进一步的，所述引鞋17下部为锥斜面；方便该装置的下入井内，引鞋17沿轴向均布设有多个过液槽，过液槽可减小运动过程中的摩阻。
28.在其中一种实现方式中，所述推动装置7可以为笔式电动推杆。
29.在其中另一种实现方式中，所述推动装置7为井下用火药装置；所述火药装置包括点火器、火药筒；所述控制芯片20与所述点火器电连接。
30.本实用新型在使用时：
31.无限级压裂滑套上安装环形耐高温磁铁，无限级压裂滑套按施工设计位置入井并固井，记录压裂滑套数量。当需要打开某个无限级压裂滑套时，投入相应的全可溶无限级压裂滑套智能开启装置之前需计算无限级压裂滑套的顺序，在使用之前，需要先设置好控制芯片20的控制程序，即设置开启装置通过几个无限级压裂滑套后开始工作，
32.本实用新型的全可溶无限级压裂滑套智能开启装置整体采用可溶镁合金和可溶胶环2，内置霍尔传感器，地面设置好每一个智能开启装置控制系统响应计数n值，n值从1、2到n、n+1、
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。使用时，从井口投入该装置，泵送，智能开启装置每通过一个无限级压裂滑套，即每通过一个耐高温磁环，计数传感器21自动计数值n加上1，计数传感器21与地面上的处理器连接，处理器根据接收到的数值，自动判断n与n的数值，当n﹤n时，处理器不做处理，智能开启装置通过滑套，由于智能开启装置上安装的可溶胶环2尺寸略大于滑套内径，泵送智能开启装置通过该滑套时压力升高一定值后迅速降低，并在施工压力曲线得到体现。
33.当推动装置7为笔式电动推杆时：当智能开启装置到达待需要打开的滑套的位置时，即n＝n时，控制芯片20控制笔式电动推杆按要求动作，推动活塞10移动并推开卡块12伸出，即智能开启装置外径变径并由锁环15锁定活塞10位置，从而锁定外径尺寸，此时，智能开启装置无法通过该滑套，随着泵送压力升高，智能开启装置内剪钉6被剪断，可溶胶环2被进一步压缩并步进锁紧，泵送压力进一步提高，直至滑套内滑套体上安装的剪钉6被剪断，目标滑套被打开，从而进行压裂作业。作业完成后，智能开启装置在温度和含有矿化度的水的联合作用下溶解并恢复滑套全通径。
34.当推动装置7为火药装置时：当智能开启装置到达待需要打开的滑套的位置时，即n＝n时，控制芯片20给发送点火信号给点火器，点火器产生点火动作，促使推动装置7火药点火，气体急剧膨胀并产生高压，推动活塞10移动并推开卡块12伸出，即智能开启装置外径变径并由锁环15锁定活塞10位置，从而锁定外径尺寸，此时，智能开启装置无法通过该滑套，随着泵送压力升高，智能开启装置内剪钉6被剪断，可溶胶筒被进一步压缩并步进锁紧，
泵送压力进一步提高，直至滑套内滑套体上安装的剪钉6被剪断，目标滑套被打开，从而进行压裂作业。作业完成后，智能开启装置在温度和含有矿化度的水的联合作用下溶解并恢复滑套全通径。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。