无限极可开关定位滑套系统

本发明涉及油气井的生产技术设备，具体地，涉及一种无限极可开关定位滑套系统。

背景技术：

1、近年来，水平井分段压裂完井技术已经广泛应用于国内外页岩油及页岩气等非常规油气资源的开发，成为储层增产改造的关键手段。

2、目前常用的水平井分段压裂完井技术主要是投球憋压开启固井滑套分段压裂技术，参见图1，其投球开启滑套的方式为投入第一可溶球400，当第一可溶球400到达滑套位置，与开启滑套300形成密封时，向管内打压进行憋压，使滑套上固定的第一剪钉600断裂，开启滑套300下行使压裂通道打开，向地层开始压裂；投球关闭滑套的方式为投入第二可溶球，当第二可溶球到达滑套位置，与内关闭滑套200形成密封时，向管内打压进行憋压，使得内关闭滑套200在压力的作用下剪断第二剪钉900，内关闭滑套200下行封堵第一喷砂孔，关闭滑套。

3、从上述现有技术中投球式启闭滑套的工作方式可以看出，投球滑套采用投球剪断剪钉的形式打开和关闭，当对该水平井进行选择性生产、重复压裂或当水平井某段压裂出现水淹时，需关闭滑套，但是一次开启关闭后的滑套上的剪钉均已被剪断，因此关闭后的滑套无法二次打开，导致无法实现生产控制、重复压裂，为了继续生产，只能重新在该管柱内下入油管压裂管柱，进行小规模的管内分段压裂，影响了施工和生产效率，增大了生产成本；同时，投球憋压开启滑套的方式，最下方的球座内径必须小于上一级的球座内径，受球座尺寸分级排布的影响，其分段数量和压裂规模都受到很大的限制。

4、因此，亟需一种可选择性开启或关闭滑套的分段压裂技术，以解决上述的技术难题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种无限极可开关定位滑套系统，该定位滑套系统施工效率高，且能够选择性地自由开启和关闭滑套，以实现生产控制和重复压裂。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种无限极可开关定位滑套系统，包括扶正部、设置于该扶正部下部的压缩驱动模块、与所述压缩驱动模块连接的封隔模块、设置于该封隔模块底部的连接套、设置于该连接套内的定位驱动模块、与所述定位驱动模块连接的定位模块、以及电磁定位传感器，其中，所述封隔模块包括胶筒、弹性锥体以及多个支撑块，所述弹性锥体底部设有伸入到所述连接套内的连接管，所述支撑块分为上下两排，其中上排的所述支撑块与下排的所述支撑块各自上下两两对应地通过铰接与所述连接套侧壁上的杠杆机构连接，且各个所述支撑块与所述连接管均通过相应的弹性件弹性连接，以在工作状态下所述弹性锥体向下压缩时，上排的所述支撑块受挤压向外张开而抵靠在内滑套的内周面上，下排的所述支撑块向内抵靠在所述连接管的外周面上；所述定位模块包括中心管、固定在所述中心管底部的连接部、滑动套接在所述中心管外周面上的弹性扣合部、滑动设置于所述中心管内腔的解扣部、与所述连接部铰接的多个主支架、以及与所述弹性扣合部铰接的多个副支架，所述多个主支架与所述多个副支架各自两两对应地相互铰接，所述弹性扣合部通过驱动连接件连接于所述定位驱动模块的第一驱动机构，以能够被驱动而来回滑动，所述主支架张开时的顶部端面适于与所述内滑套下端面抵靠，且所述主支架顶部端面设有圆形凸起，所述解扣部通过解扣弹性件在所述中心管内弹性支承，且通过穿过所述解扣弹性件和所述中心管管腔的拉杆连接于所述定位驱动模块的第二驱动机构，以能够被驱动而进行解锁；所述电磁定位传感器设于所述无限极可开关定位滑套系统尾部的底座上，该电磁定位传感器的安装面固定安装于所述底座上，感应面位于所述底座和无磁防护罩围成的腔体内。

3、优选地，所述扶正部包括扶正凸棱，所述扶正凸棱弹性嵌设有滚珠，所述滚珠适于与所述内滑套的扶正卡槽卡接。

4、优选地，所述支撑块外侧表面设有多个圆形凸起，以使得所述支撑块与所述内滑套内周面能够形成点接触。

5、更优选地，所述内滑套的上段外侧设有固定圈，且所述固定圈适于与外滑套的第一卡槽和第二卡槽卡接。

6、进一步优选地，所述内滑套的下段设有磁环，以使得所述电磁定位传感器穿过所述磁环产生磁场变化从而完成对所述内滑套位置的定位。

7、具体地，所述内滑套底部端面设有定位槽，且所述定位槽内装有压感元件，以使得所述圆形凸起压靠到所述压感元件上时产生压力信号，从而完成所述主支架与所述内滑套的定位。

8、优选地，所述解扣部纵截面形成为工形，其顶端与所述拉杆连接。

9、更优选地，所述中心管内腔设有抵靠部，且所述抵靠部与所述解扣部底部之间设有用作所述解扣弹性件的复位弹簧。

10、进一步优选地，所述弹性扣合部端部形成有向内的卡头，以适于与所述中心管下段的扣合孔相扣。

11、具体地，所述弹性扣合部与所述连接部间设有限位套。

12、通过上述基本技术方案，本发明所提供的无限极可开关定位滑套系统主要有以下有益效果：

13、(1)本发明的压缩驱动模块通过压缩胶筒对弹性锥体进行压缩，使得上排支撑块向外张开抵靠在内滑套的内周面上，以此支撑压缩驱动模块继续对胶筒压缩使其与内滑套的内周面形成密封，从而能够实现对套管的环空加压。

14、(2)本发明的第一驱动机构通过驱动连接件驱动弹性扣合部向下运动，直至弹性扣合部的卡头与中心管的扣合孔及解扣部两侧的孔槽相扣，以此能够稳定支撑主支架和副支架，此时主支架张开且其外侧面与内滑套的内周面贴合，当该定位滑套系统上提时，主支架顶端的圆形凸起挤压定位槽底部的压感元件使其产生压力信号，以此能够判断本发明的定位滑套系统与内滑套完成定位。

15、(3)本发明的第二驱动机构通过丝杆驱动解扣部往解扣弹性件的方向运动，解扣部的纵截面为工字形，则其下部的两侧面在向上运动的过程中挤压弹性扣合部的卡头向外张开，与此同时，第一驱动机构驱动弹性扣合部向上运动，以此能够完成对弹性扣合部的解锁，而第二驱动机构停止对解扣部的驱动，使得解扣部在解扣弹性件的弹性下回到原位。

16、(4)本发明的电磁定位传感器设于定位滑套系统尾部的底座上，且内滑套的下段设有磁环，当定位滑套系统穿过内滑套时，电磁定位传感器接收到磁场变化信号，从而完成对内滑套的定位，且能够帮助用户准确定位到所需的内滑套位置处。

17、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，包括扶正部(1)、设置于该扶正部(1)下部的压缩驱动模块(2)、与所述压缩驱动模块(2)连接的封隔模块(3)、设置于该封隔模块(3)底部的连接套(12)、设置于该连接套(12)内的定位驱动模块(4)、与所述定位驱动模块(2)连接的定位模块(5)、以及电磁定位传感器(6)，其中，

2.根据权利要求1所述的无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，所述扶正部(1)包括扶正凸棱(101)，所述扶正凸棱(101)弹性嵌设有滚珠(102)，所述滚珠(102)适于与所述内滑套(8)的扶正卡槽(802)卡接。

3.根据权利要求1所述的无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，所述支撑块(303)外侧表面设有多个圆形凸起，以使得所述支撑块(303)与所述内滑套(8)内周面能够形成点接触。

4.根据权利要求2所述的无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，所述内滑套(8)的上段外侧设有固定圈(801)，且所述固定圈(801)适于与外滑套(7)的第一卡槽(701)和第二卡槽(703)卡接。

5.根据权利要求4所述的无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，所述内滑套(8)的下段设有磁环(803)，以使得所述电磁定位传感器(6)穿过所述磁环(803)产生磁场变化从而完成对所述内滑套(8)位置的定位。

6.根据权利要求5所述的无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，所述内滑套(8)底部端面设有定位槽(804)，且所述定位槽(804)内装有压感元件，以使得所述圆形凸起(506)压靠到所述压感元件上时产生压力信号，从而完成所述主支架(507)与所述内滑套(8)的定位。

7.根据权利要求1所述的无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，所述解扣部(509)纵截面形成为工形，其顶端与所述拉杆(502)连接。

8.根据权利要求7所述的无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，所述中心管(503)内腔设有抵靠部(5031)，且所述抵靠部(5031)与所述解扣部(509)底部之间设有用作所述解扣弹性件的复位弹簧。

9.根据权利要求8所述的无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，所述弹性扣合部(504)端部形成有向内的卡头，以适于与所述中心管(503)下段的扣合孔(5032)相扣。

10.根据权利要求9所述的无限极可开关定位滑套系统，其特征在于，所述弹性扣合部(504)与所述连接部(510)间设有限位套(508)。

技术总结
本发明涉及油气井的生产技术设备，公开了一种无限极可开关定位滑套系统，包括扶正部、设置于该扶正部下部的压缩驱动模块、与压缩驱动模块连接的封隔模块、设置于该封隔模块底部的连接套、设置于该连接套内的定位驱动模块、与定位驱动模块连接的定位模块、以及电磁定位传感器，其中，封隔模块包括胶筒、弹性锥体以及多个支撑块，定位模块包括中心管、固定在中心管底部的连接部、滑动套接在中心管外周面上的弹性扣合部、滑动设置于中心管内腔的解扣部、与连接部铰接的多个主支架、以及与弹性扣合部铰接的多个副支架。本发明的定位滑套系统施工效率高，且能够选择性地自由开启和关闭滑套，以实现生产控制和重复压裂。

技术研发人员：刘平礼,唐洁,罗志锋,陈祥,杜娟
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8