CN104088604B - 用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，包括地面电磁波发射装置和开关滑套，开关滑套包括电磁波接收装置、驱动系统和滑套，所述电磁波接收装置和驱动系统设置在滑套上，所述滑套的外壳上开有喷射孔，滑套的凡尔上开有喷射孔；所述地面电磁波发射装置发送指令信息，电磁波接收装置接收电磁波发射装置发送的指令信息并控制驱动系统带动凡尔运动；所述凡尔运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔连通时，滑套为开启状态，所述凡尔运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔未连通时，滑套为关闭状态。本发明能够通过地面电磁波信号远程控制井下滑套的开关动作，能够实时控制滑套的开关动作；并且不需要投球。

Description

用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套

技术领域

本发明涉及一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，属于石油开采中所使用的完井改造技术领域。

背景技术

滑套作为一种可以沟通/隔离油气井与地层流体的井下工具，目前广泛应用于水平井分段压裂酸化作业管柱中。目前油田水平井分段压裂酸化采用机械式投球滑套，打开每一级滑套都需要投入对应尺寸的压裂球，施工时从下到上逐层投球打开各层滑套，每一级滑套球座内径及压裂球内径均不相同，从下到上，滑套球座和压裂球内径逐级增大，最大不能超过上部工具的最小内径，这种滑套结构复杂，通径小，且压裂级数有限；并且当储层后期产水，需要关闭滑套时，由于滑套无法实现关闭封堵，导致油气井产能降低甚至报废。

例如，中国专利文献公开的“一种投球开启自锁滑套”， 公开号：CN201972661U，公开日期：2011年09月14日，该专利阐述了在水平井段作业时投球开启压裂喷砂通道，并锁定保持生产通道畅通，但仍采用投球分段，分段数受限。

专利“双打开压差滑套”，公开号：CN201723198U，公开日期：2011年01月26日，该实用新型是利用压差推动上、下液缸分别向上下移动，打开通道，可以解决投球滑套不能用于水平裸眼井分段压裂、酸化工具管柱第一段的问题，但仍无法解决分段受限问题。

基于此，又开发出一些新的机械式可开关滑套，这类滑套在压裂酸化施工时，可通过投球或下入连续油管带开关工具打开滑套，当储层后期产水，需要关闭滑套时，下入连续油管带开关工具关闭滑套。例如专利“一种选择性开关滑套组件中的智能型滑套”，公开号：CN202125290U，公开日期：2012年01月25日，该实用新型是利用下入专用开关工具，打开和关闭智能滑套。这类滑套的最大问题在于连续油管带开关工具开关滑套需要使用连续油管设备，作业费用高，且连续油管作业需要花费大量时间，该方法操作复杂，施工周期长，成本很非常高。

综上，国外水平井分段压裂酸化改造工艺中，最新的滑套控制方法是在施工时投球依次打开各级滑套并施工，待各层施工全部完成后，反排压裂球并钻掉各投球滑套中的球座，进行生产；在生产过程中，如遇某一层位或某些层位出水，则下连续油管带滑套开关工具关闭对应层位的滑套；这种技术能够实现开关滑套，但分段级数有限；国内水平井分段压裂酸化改造工艺中，普遍应用的也是投球式滑套。但相较于国外同类产品，这类滑套不具备后期可关闭的功能。并且现有投球滑套操作则需要等待地面投球落到滑套球座所花费的时间，时效性上较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有水平井分段压裂酸化改造工艺中的滑套存在的上述问题，提供一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套。本发明能够通过地面电磁波信号远程控制井下滑套的开关动作，能够实时控制滑套的开关动作；并且不需要投球，通径大，当后期产水后，也可以通过在地面发送电磁波信号控制井下滑套关闭。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：包括地面电磁波发射装置和开关滑套，开关滑套包括电磁波接收装置、驱动系统和滑套，所述电磁波接收装置和驱动系统设置在滑套上，所述滑套的外壳上开有喷射孔，滑套的凡尔上开有喷射孔；所述地面电磁波发射装置发送指令信息，电磁波接收装置接收电磁波发射装置发送的指令信息并控制驱动系统带动凡尔运动；所述凡尔运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔连通时，滑套为开启状态，所述凡尔运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔未连通时，滑套为关闭状态。

所述地面电磁波发射装置包括信号发生器、信号放大器和发射天线，信号发生器、信号放大器和发射天线依次连接，信号发生器接收控制指令并产生载波信号，通过信号放大器放大后，加载到发射天线向外发送。

所述电磁波接收装置包括接收天线、控制电路板和指令输出单元，接收天线、控制电路板和指令输出单元依次连接，接收天线接收地面电磁波发射装置发送的指令信息，并将指令信息传送给控制电路板进行识别，指令输出单元接收控制电路板识别的控制信号，并根据控制信号对驱动系统进行控制。

所述驱动系统包括液缸、下活塞和将液缸中的液压油输送到下活塞带动下活塞做直线往复运动的供油机构，下活塞与凡尔连接带动凡尔运动。

所述液缸包括上连接管、中心管和上活塞，中心管位于上连接管内，上连接管和中心管一端与上接头连接，上连接管另一端与电缆短接连接，上活塞设置在上连接管和中心管之间形成的环形空间内，上活塞下方的密闭环形空间形成充满液压油的油箱。

所述电缆短接连接有中连接管，中连接管与中心管之间设置有引压短接，引压短接连接有液压短接，中连接管一端与电缆短接连接，中连接管和中心管另一端与液压短接连接，液压短接与滑套连接，液压短接下端与滑套之间形成有环空，下活塞设置在环空内，液压短接上设置有上油道和下油道，上油道和下油道一端分别通过油路连接到油箱，另一端分别连接到下活塞的上部环空和下部环空。

所述供油机构包括上回路、下回路和控制油路，上回路一端连接到油箱，另一端连接到上油道，上回路上设置有第一两位两通电磁换向阀；下回路一端连接到油箱，另一端连接到下油道，下回路上设置有第二两位两通电磁换向阀；控制油路包括电机、液压泵和两位三通电磁换向阀，电机与液压泵连接，液压泵分别连接到油箱和两位三通电磁换向阀，两位三通电磁换向阀分别连接到上油道和下油道。

所述供油机构还包括溢流油路，溢流油路一端连接到油箱，另一端连接到液压泵和两位三通电磁换向阀之间的油路上，溢流油路上设置有溢流阀。

所述上接头上设置有导压孔，导压孔一端与上活塞上部的环形空间连通，另一端与上接头内腔连通。

所述电缆短接上设置有电缆线孔和电缆接头，电缆接头设置在电缆线孔的下端部。

所述接收天线设置在中心管上，且位于电缆短接和引压短接之间的环空内，控制电路板设置在电缆短接和引压短接之间的环空内。

所述电缆短接和引压短接之间的环空内还设置有电池组，且电池组与控制电路板安装于同一环形腔体内。

所述电机、溢流阀、两位两通电磁阀和两位三通电磁阀通过螺纹安装于同一环形截面上，减速器和液压泵依次沿轴线连接在电机上，电机、溢流阀、两位两通电磁阀和两位三通电磁阀分别通过电缆线孔与电池组和控制电路板连接。

采用本发明的优点在于：

一、采用本发明，通过在地面安装电磁波发送设备，与井下接收天线进行通信，向井下传输控制信号，井下接受天线收到控制指令后，由驱动系统带动滑套本体内的凡尔完成开关动作，实现了在地面控制井下滑套工作的目的，操作简单方便，工作效率高，且能够实时控制滑套的开关动作，现有技术均不能实时控制滑套的开关动作。

二、本发明中，所述地面电磁波发射装置包括信号发生器、信号放大器和发射天线，信号发生器、信号放大器和发射天线依次连接，信号发生器接收控制指令并产生载波信号，通过信号放大器放大后，加载到发射天线向外发送，采用此方式，操作时只需要在地面安装发射装置，不需要对地面设备进行改进，安装简单，成本低。

三、本发明中，所述电磁波接收装置包括接收天线、控制电路板和指令输出单元，接收天线、控制电路板和指令输出单元依次连接，接收天线接收地面电磁波发射装置发送的指令信息，并将指令信息传送给控制电路板进行识别，指令输出单元接收控制电路板识别的控制信号，并根据控制信号对驱动系统进行控制，采用此方式，滑套不需要投球，通径大，有利于后期生产，当后期产水后，也可以通过在地面发送电磁波信号控制井下滑套关闭。节约的大量时间和成本。

四、本发明中，所述驱动系统包括液缸、下活塞和将液缸中的液压油输送到下活塞带动下活塞做直线往复运动的供油机构，下活塞与凡尔连接带动凡尔运动，采用此结构，驱动系统主要用于推动滑套完成开或关的操作，滑套的开或关动作属于一个往复直线运动，滑套凡尔往一个方向直线运动是开，往另一个方向直线运动则是关，此方式使滑套的开关更简单，可靠性高。

五、本发明中，所述液缸包括上连接管、中心管和上活塞，中心管位于上连接管内，上连接管和中心管一端与上接头连接，上连接管另一端与电缆短接连接，上活塞设置在上连接管和中心管之间形成的环形空间内，上活塞下方的密闭环形空间形成充满液压油的油箱，采用此结构，由各部件组合形成就可以形成液缸，便于安装和控制。

六、本发明中，所述电缆短接连接有中连接管，中连接管与中心管之间设置有引压短接，引压短接连接有液压短接，中连接管一端与电缆短接连接，中连接管和中心管另一端与液压短接连接，液压短接与滑套连接，液压短接下端与滑套之间形成有环空，下活塞设置在环空内，液压短接上设置有上油道和下油道，上油道和下油道一端分别通过油路连接到油箱，另一端分别连接到下活塞的上部环空和下部环空，采用此结构，便于各部件的电缆连接安装，便于油路的设置。

七、本发明中，所述供油机构包括上回路、下回路和控制油路，上回路一端连接到油箱，另一端连接到上油道，上回路上设置有第一两位两通电磁换向阀；下回路一端连接到油箱，另一端连接到下油道，下回路上设置有第二两位两通电磁换向阀；控制油路包括电机、液压泵和两位三通电磁换向阀，电机与液压泵连接，液压泵分别连接到油箱和两位三通电磁换向阀，两位三通电磁换向阀分别连接到上油道和下油道，采用此结构，可通过供油控制下活塞的往复运动，并且液压油还可通过油路返回油箱。

八、本发明中，所述供油机构还包括溢流油路，溢流油路一端连接到油箱，另一端连接到液压泵和两位三通电磁换向阀之间的油路上，溢流油路上设置有溢流阀，可有效防止溢流。

九、本发明中，所述上接头上设置有导压孔，导压孔一端与上活塞上部的环形空间连通，另一端与上接头内腔连通，采用此结构，使上活塞所在的环形空间压力与油管内压力一致，不仅能够平衡环形空间腔体所受油管内压力，也便于供油的返回。

十、本发明中，所述接收天线设置在中心管上，且位于电缆短接和引压短接之间的环空内，控制电路板设置在电缆短接和引压短接之间的环空内，采用此结构，接收信号效果更好，且便于各线路的连接。

十一、本发明中，所述电缆短接和引压短接之间的环空内还设置有电池组，且电池组与控制电路板安装于同一环形腔体内，便于电池组与控制电路板之间的连接，且结构可靠性更好。

十二、本发明中，所述电机、溢流阀、两位两通电磁阀和两位三通电磁阀通过螺纹安装于同一环形截面上，减速器和液压泵依次沿轴线连接在电机上，电机、溢流阀、两位两通电磁阀和两位三通电磁阀分别通过电缆线孔与电池组和控制电路板连接，采用此结构，结构更紧凑，可靠性更高。

十三、与现有技术相比，本发明优点至少包括以下几点：

1、本发明操作不需要投球，不存在压裂酸化施工完后的压裂球反排困难问题；用于同一口井的各滑套结构完全相同，故分段级数不受限制，能够实现最大程度的储层精细改造。

2、因为滑套是通过地面电磁波信号直接控制的，而电磁波传播速度非常快，故基本可以实现实时控制；而目前投球滑套操作则需要等待地面投球落到滑套球座所花费的时间，时效性上较差。

3、滑套后期操作也是通过电磁波控制的，基本可以实现实时控制。而现有滑套需要通过连续油管带开关工具进行操作，需要大量的时间和成本。

综上，采用本发明，在对滑套进行开或关的操作中，不需要对现有施工工艺产生任何改变或影响，能够最大程度的与现有工艺相结合；而现有技术均要通过泵送球的方式对滑套进行打开操作，而关闭滑套操作需要下入连续油管带开关工具，花费大量时间与成本。

附图说明

图1是本发明控制原理框图

图2是本发明结构原理示意图

图3是本发明开关滑套结构示意图

图4是图3中A-A’截面的局部放大剖面示意图

图5是图3中B-B’截面的局部放大剖面示意图

图6是本发明供油机构结构原理示意图

图中标记为：1、导压孔； 2、上活塞；3、油箱；4、上连接管；5、两位三通电磁换向阀；6、第一两位两通电磁换向阀；7、第二两位两通电磁换向阀；8、溢流阀；9、电机；10、套管；11、液压泵；12、电缆线孔；13、电缆接头；14、电缆短接；15、控制电路板；16、电池组、17、接收天线；18、下油道；19、上油道；20、下活塞；21、密封盒；22、凡尔；23、滑套；24、上接头；25、中心管；26、中连接管；27、液压短接；28、引压短接，29、信号发生器，30、信号放大器，31、发射天线，32、喷射孔，33、油管。

具体实施方式

实施例1

一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，包括地面电磁波发射装置和开关滑套，开关滑套包括电磁波接收装置、驱动系统和滑套23，所述电磁波接收装置和驱动系统设置在滑套23上，所述滑套23的外壳上开有喷射孔32，滑套23的凡尔22上开有喷射孔32；所述地面电磁波发射装置发送指令信息，电磁波接收装置接收电磁波发射装置发送的指令信息并控制驱动系统带动凡尔22运动；所述凡尔22运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔连通时，滑套23为开启状态，所述凡尔22运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔未连通时，滑套23为关闭状态。

所述地面电磁波发射装置包括信号发生器29、信号放大器30和发射天线31，信号发生器29、信号放大器30和发射天线31依次连接，信号发生器29接收控制指令并产生载波信号，通过信号放大器30放大后，加载到发射天线31向外发送。

所述电磁波接收装置包括接收天线17、控制电路板15和指令输出单元，接收天线17、控制电路板15和指令输出单元依次连接，接收天线17接收地面电磁波发射装置发送的指令信息，并将指令信息传送给控制电路板15进行识别，指令输出单元接收控制电路板识别的控制信号，并根据控制信号对驱动系统进行控制。

所述驱动系统包括液缸、下活塞20和将液缸中的液压油输送到下活塞带动下活塞20做直线往复运动的供油机构，下活塞20与凡尔22连接带动凡尔22运动。

所述液缸包括上连接管4、中心管25和上活塞2，中心管25位于上连接管4内，上连接管4和中心管25一端与上接头24连接，上连接管4另一端与电缆短接14连接，上活塞2设置在上连接管4和中心管25之间形成的环形空间内，上活塞2下方的密闭环形空间形成充满液压油的油箱。

所述电缆短接14连接有中连接管26，中连接管26与中心管25之间设置有引压短接28，引压短接28连接有液压短接27，中连接管26一端与电缆短接14连接，中连接管26和中心管25另一端与液压短接27连接，液压短接27与滑套23连接，液压短接27下端与滑套23之间形成有环空，下活塞20设置在环空内，液压短接27上设置有上油道19和下油道18，上油道19和下油道18一端分别通过油路连接到油箱，另一端分别连接到下活塞20的上部环空和下部环空。下活塞20下端部与液压短接27通过密封盒21密封。

所述供油机构包括上回路、下回路和控制油路，上回路一端连接到油箱3，另一端连接到上油道19，上回路上设置有第一两位两通电磁换向阀6；下回路一端连接到油箱3，另一端连接到下油道18，下回路上设置有第二两位两通电磁换向阀7；控制油路包括电机9、液压泵11和两位三通电磁换向阀5，电机9与液压泵11连接，液压泵11分别连接到油箱3和两位三通电磁换向阀5，两位三通电磁换向阀5分别连接到上油道19和下油道18。

所述供油机构还包括溢流油路，溢流油路一端连接到油箱3，另一端连接到液压泵11和两位三通电磁换向阀5之间的油路上，溢流油路上设置有溢流阀8。

所述上接头24上设置有导压孔1，导压孔1一端与上活塞2上部的环形空间连通，另一端与上接头24内腔连通。

所述电缆短接14上设置有电缆线孔12和电缆接头13，电缆接头13设置在电缆线孔12的下端部。

所述接收天线17设置在中心管25上，且位于电缆短接14和引压短接28之间的环空内，控制电路板15设置在电缆短接14和引压短接28之间的环空内。

所述电缆短接14和引压短接28之间的环空内还设置有电池组16，且电池组16与控制电路板15安装于同一环形腔体内。

所述电机9、溢流阀8、两位两通电磁阀和两位三通电磁阀5通过螺纹安装于同一环形截面上，减速器和液压泵11依次沿轴线连接在电机9上，电机9、溢流阀8、两位两通电磁阀和两位三通电磁阀5分别通过电缆线孔12和电缆接头13与电池组16和控制电路板15连接。

下面结合附图对本发明进行详细的说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明是通过计算机输入控制指令，信号发生器产生控制井下多个滑套打开或关闭的指令信息，指令信息经过信号放大器放大后加载到地面发射天线，通过地面发射天线把指令信息发送出去，每个井下滑套中内置的电磁波接收装置均接收到地面发送的指令信息、同时分别将指令信息与各自分配的控制指令进行对比，如果指令信息与多个井下滑套中某几个井下滑套分配的控制指令不一致，则指令信息不匹配的井下滑套不动作，继续等待下一次的地面指令信息，如果指令信息与多个井下滑套中某一个井下滑套分配的控制指令一致，则该井下滑套动作，完成指令信息要求的井下滑套打开或关闭工作。

所述计算机及信号发生器用于产生指令信息。通过操作人员向计算机输入需要的控制命令，并由计算机把控制命令加载到信号发生器。地面发射天线采用垂直于地面的偶极天线方式布线。

如图所示，开关滑套包括电磁波接收装置、驱动系统和滑套三部分。所述三部分在地面依次连接、调试完成后送入井下，此时井下滑套处于关闭状态，滑套上的喷射孔不能与凡尔上的喷砂孔连通。当井下滑套处的井下接收天线接收到地面指令发送装置发送的打开滑套指令，通过控制电路板判断发送指令与井下滑套分配的控制指令是否一致，如果一致，控制电路板会控制第一两位两通电磁阀6，第二两位两通电磁阀7与两位三通电磁阀5动作，向上油道19供油，推动下活塞20下行，下活塞带动凡尔22下行，使凡尔22上的喷砂孔与滑套23上的喷射孔连通，此时该井下滑套处于开启状态，可以进行压裂酸化施工。当需要关闭滑套时，地面指令发送装置会发送关闭滑套的指令，当井下滑套处的井下接收天线17接收到地面指令发送装置发送的关闭滑套指令，通过控制电路板15判断发送指令与井下滑套分配的控制指令是否一致，如果一致，控制电路板15会控制第一两位两通电磁阀6，第二两位两通电磁阀7与两位三通电磁阀5动作，向下油道18供油，推动下活塞20上行，下活塞20带动凡尔22上行，使凡尔22上的喷砂孔与滑套23上的喷射孔回到不连通的初始位置，此时该井下滑套处于关闭状态。

上接头24内壁设有导压孔1，使内外无压差，上接头24一侧采用标准油管33螺纹，另一侧与液缸相连。

液缸包括上连接管4、中心管25和上活塞2。上连接管4一端和中心管25同时与电缆短接14相连，上连接管4与中心管25另一端同时与上接头24连接，在上连接管4和中心管25之间所形成的环形空间内，装有上活塞2，上活塞2分别通过o性密封圈与上连接管4内壁与中心管25外壁实现密封，上活塞2下端的密闭环形空间充满液压油，通过第一两位两通电磁阀6、第二两位两通电磁阀7和两位三通电磁阀5与上油道19与下油道18连通。

井下接收天线17，电池组16、控制电路板15安装在由中连接管26与中心管25之间所形成的密闭空间内。中连接管26两端分别通过o性密封圈与电缆短接14与引压短接28实现密封连接，中心管25两端分别通过o性密封圈与上接头24与引压短接28实现密封连接。

优选电机9、溢流阀8、两位两通电磁阀6,7和两位三通电磁阀5通过螺纹安装于同一环形截面上，减速器和液压泵11依次沿轴线连接在电机9上，上述各部分通过电缆线孔12与电池组16和控制电路板15连接。优选电池组16与控制电路板15安装于同一环形腔体内。

优选滑套外壳23设置多个喷射孔，凡尔22设置多个喷砂孔，滑套本体不需要设置剪钉。优选凡尔22外壁喷射孔两侧安装o性密封圈。

开关滑套可通过与油管或套管10连接，与其它井下工具一起送入井下，送入井下后，井下电控滑套中的井下接收天线17一直处于待机监测状态，当地面指令信息与井下电控滑套分配的控制指令相同，则井下电控滑套工作；如果地面指令信息与井下电控滑套分配的控制指令不同，则井下电控滑套不工作，继续保持待机监测状态。井下电控滑套的工作不受施工工艺影响。

实施例2

本发明分为地面控制部分和井下执行部分两部分。地面控制部分为电磁波发射装置；井下部分为执行部分，为开关滑套。为了满足目前水平井分段压裂酸化工艺的需求，通常情况下，在一口井的完井管柱上会同时连接多个电控可开关滑套，一起下入井内，每个滑套内部均分配有不同的指令信息，当地面电磁波发射装置发送控制指令时，每个滑套均接收到地面控制指令，且同时与自身分配的指令信息进行比对，如果地面控制指令与滑套内部分配的指令信息不同，则滑套不动作，如果地面控制指令与滑套内部分配的指令信息相同，则滑套动作。

地面电磁波发射装置包括计算机、信号发生器、信号放大器和发射天线；通过向计算机输入控制指令，当信号发生器接收到计算机的控制指令后，会产生一个低频载波信号，该载波信号通过信号放大器放大后，加载到发射天线向外发送。

电控可开关滑套为井下执行部分。主要功能为当接收到正确的地面控制信号后，执行滑套开或者关的动作。电控可开关滑套主要包括电源、电磁波接收装置、控制电路板、驱动系统和滑套等几部分。其中电源主要为电控可开关滑套各部分供电；电磁波接收装置主要包括接收天线17和磁通门传感器，接收方式为通过磁通门传感器接收地面控制信号在接收天线线圈上产生的微小的激励电流。控制电路板15把数据采集与控制的功能集成在一起，数据采集功能主要用于采集磁通门所接收到的激励电流信号，控制部分用于控制驱动系统工作。一旦电控可开关滑套处于工作状态，控制电路板15的数据采集功能就不断采集磁通门的激励电流信号，同时对所采集数据进行滤波、降噪、放大等处理，并将处理后的数据（为地面所发送的控制信号）与滑套内部分配的指令信息进行比对，如果两者不相同，则停止下一步工作，如果两者相同，则认为滑套接收到控制指令，则控制电路板的控制部分会根据接收到的控制指令向电液控制系统输出电液控制信号，该信号经过驱动系统放大后，控制驱动系统工作。驱动系统主要用于推动滑套完成开或关的操作，滑套的开或关动作属于一个往复直线运动，滑套凡尔往一个方向直线运动是开，往另一个方向直线运动则是关，因此电液驱动系统的主要任务就是带动凡尔实现往复运动。驱动系统包括液缸、油箱、换向阀、溢流阀、电机、液压泵、减速器等部件。电液控制信号控制电机旋转，驱动减速器、液压泵工作，同时控制换向阀动作，推动液缸向指定方向运动，从而带动凡尔向指定方向运动。滑套为实现沟通/隔离油气井与储层的工具，由凡尔、滑套外壳及其上的喷射孔，O型密封圈等构成，O型密封圈安装于凡尔外侧，入井时，凡尔上的两组o型密封圈分别位于滑套外壳上的喷射孔两侧，滑套处于关闭状态，当需要打开滑套时，电液驱动系统带动凡尔运动，使两组o型密封圈位于滑套外壳上的喷射孔同侧，使滑套处于打开状态。如再需关闭或打开时，只需要重复凡尔的往复运动即可。

实施例3

本实施例对滑套的开关控制包括如下步骤：

a、在完井管柱上同时连接多个滑套，每个滑套均分配有不同的控制指令，下入井内；

b、地面电磁波发射装置根据输入的控制指令，产生控制井下多个滑套打开或关闭的指令信息，指令信息经过放大后向井下滑套发送；

c、每个井下滑套中设置的电磁波接收装置均接收地面发送的指令信息，并分别将指令信息与各自预先分配的控制指令进行对比；

d、如果指令信息与井下滑套分配的控制指令不一致，则指令信息不匹配的井下滑套不动作，继续等待下一次的地面指令信息；

e、如果指令信息与井下滑套分配的控制指令一致，则该井下滑套动作，完成指令信息要求的井下滑套打开或关闭工作。

开关滑套关闭状态：

根据控制信号启动电机9，两位三通电磁换向阀5处于断电状态而处于下位；高压油经过第二两位两通电磁换向阀7、下回路进入下油道18，推动凡尔22往上运动，第一两位两通电磁换向阀6带电，凡尔22向上运动的同时推动上油道的液压油沿上回路，通过第一两位两通电磁阀6回油箱3，滑套处于关闭状态。油箱3上的上活塞2上部空间与外界环境压力相通，由此保持油箱3内的压力与环境压力保持一致；

开关滑套开启状态：

根据控制信号启动电机9和液压泵11，使两位三通电磁换向阀5处于得电状态而处于上位，高压油经过第一两位两通换向阀6、上回路进入上油道19，推动凡尔22往下运动，第二两位两通电磁换向阀7带电，凡尔22向下运动的同时推动下油道18的液压油沿下回路通过第二两位两通电磁换向阀7回油箱，移动滑套处于打开状态。

Claims (8)

1.一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：包括地面电磁波发射装置和开关滑套，开关滑套包括电磁波接收装置、驱动系统和滑套（23），所述电磁波接收装置和驱动系统设置在滑套（23）上，所述滑套（23）的外壳上开有喷射孔（32），滑套的凡尔上开有喷射孔（32）；所述地面电磁波发射装置发送指令信息，电磁波接收装置接收电磁波发射装置发送的指令信息并控制驱动系统带动凡尔（22）运动；所述凡尔（22）运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔连通时，滑套（23）为开启状态，所述凡尔（22）运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔未连通时，滑套（23）为关闭状态；

所述驱动系统包括液缸、下活塞（20）和将液缸中的液压油输送到下活塞（20）带动下活塞（20）做直线往复运动的供油机构，所述液缸包括上连接管（4）、中心管（25）和上活塞（2），中心管（25）位于上连接管（4）内，上连接管（4）和中心管（25）一端与上接头（24）连接，上连接管（4）另一端与电缆短接（14）连接，上活塞（2）设置在上连接管（4）和中心管（25）之间形成的环形空间内，上活塞（2）下方的密闭环形空间形成充满液压油的油箱；

所述电缆短接（14）连接有中连接管（26），中连接管（26）与中心管（25）之间设置有引压短接（28），引压短接（28）连接有液压短接（27），中连接管（26）一端与电缆短接（14）连接，中连接管（26）和中心管（25）另一端与液压短接（27）连接，液压短接（27）与滑套（23）连接，液压短接（27）下端与滑套之间形成有环空，下活塞（20）设置在环空内，液压短接（27）上设置有上油道（19）和下油道（18），上油道（19）和下油道（18）一端分别通过油路连接到油箱（3），另一端分别连接到下活塞（20）的上部环空和下部环空。

2.根据权利要求1所述的用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：所述地面电磁波发射装置包括信号发生器（29）、信号放大器（30）和发射天线（31），信号发生器（29）、信号放大器（30）和发射天线（31）依次连接，信号发生器（29）接收控制指令并产生载波信号，通过信号放大器（30）放大后，加载到发射天线（31）向外发送。

3.根据权利要求2所述的用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：所述电磁波接收装置包括接收天线（17）、控制电路板（15）和指令输出单元，接收天线（17）、控制电路板（15）和指令输出单元依次连接，接收天线（17）接收地面电磁波发射装置发送的指令信息，并将指令信息传送给控制电路板（15）进行识别，指令输出单元接收控制电路板（15）识别的控制信号，并根据控制信号对驱动系统进行控制。

4.根据权利要求3所述的用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：所述下活塞（20）与凡尔（22）连接带动凡尔运动。

5.根据权利要求1所述的用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：所述供油机构包括上回路、下回路和控制油路，上回路一端连接到油箱（3），另一端连接到上油道（19），上回路上设置有第一两位两通电磁换向阀（6）；下回路一端连接到油箱（3），另一端连接到下油道（18），下回路上设置有第二两位两通电磁换向阀（7）；控制油路包括电机（9）、液压泵（11）和两位三通电磁换向阀（5），电机（9）与液压泵（11）连接，液压泵（11）分别连接到油箱（3）和两位三通电磁换向阀（5），两位三通电磁换向阀（5）分别连接到上油道（19）和下油道（18）。

6.根据权利要求5所述的用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：所述供油机构还包括溢流油路，溢流油路一端连接到油箱（3），另一端连接到液压泵（11）和两位三通电磁换向阀（5）之间的油路上，溢流油路上设置有溢流阀（8）。

7.根据权利要求1、5或6所述的用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：所述上接头上设置有导压孔（1），导压孔（1）一端与上活塞（2）上部的环形空间连通，另一端与上接头（24）内腔连通。

8.根据权利要求1、5或6所述的用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：所述电缆短接（14）和引压短接（28）之间的环空内还设置有电池组（16），且电池组（16）与控制电路板（15）安装于同一环形腔体内。