CN105019861B - 直动式压裂完井开关控制工具及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了直动式压裂完井开关控制工具及控制方法，其中工具，包括上接头、外筒、连接接头、上工作筒、下工作筒、下接头、定位机构、卡爪机构、动力传动系统；所述上接头、外筒、连接接头、上工作筒、下工作筒、下接头自上而下依次连接，所述上工作筒内部设置定位机构，所述下工作筒内部设置卡爪机构，所述动力传动系统主要设置在外筒内部，并且所述动力传动系统通过传动轴分别与定位机构、卡爪机构连接。本发明采用压裂完井开关控制工具控制压裂完井开关状态的分段压裂完井工艺，可以解决常规的投球滑套分段压裂完井工艺中存在的分层级数受限、不具备后期选择性开采等问题。

Description

直动式压裂完井开关控制工具及控制方法

技术领域

本发明涉及分段压裂完井工艺，具体地说是一种压裂完井开关控制工具及控制方法。

背景技术

分段压裂完井工艺是提高油田开发效果的重要手段，不仅实现了油井的稳产,还能有效缓解层间矛盾，提高最终采收率。近几年，裸眼投球滑套分段压裂技术得到了广泛应用，但对于采用投球滑套的压裂方式，需要从下到上逐级打开滑套进行压裂施工，为了让投入的球能够通过上级滑套，上一级滑套的球座内径必须大于下一级的球座内径，因此，受施工管柱和工具设计尺寸的限制，仅能完成有限级数的分层压裂改造。另外，由于滑套靠投球打开，后期生产时无法再关闭，如后期要进行选择性生产或重复压裂改造时，该管柱将无法使用。因此，采用投球滑套的分段压裂完井方式，压裂级数受限，无法满足选择性生产等后续施工要求。近些年，国内外许多科研院所和研究机构都在致力于开发新的压裂完井工艺，进行分段压裂与选择性生产一体化技术研究，以满足现场的技术需求。

发明内容

本发明的目的在于提供直动式压裂完井开关控制工具及控制方法，采用压裂完井开关控制工具控制压裂完井开关状态的分段压裂完井工艺，可以解决常规的投球滑套分段压裂完井工艺中存在的分层级数受限、不具备后期选择性开采等问题。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，直动式压裂完井开关控制工具，包括上接头、外筒、连接接头、上工作筒、下工作筒、下接头、定位机构、卡爪机构、动力传动系统；所述上接头、外筒、连接接头、上工作筒、下工作筒、下接头自上而下依次连接，所述上工作筒内部设置定位机构，所述下工作筒内部设置卡爪机构，所述动力传动系统主要设置在外筒内部，并且所述动力传动系统通过传动轴分别与定位机构、卡爪机构连接。

所述上工作筒外壁上开有短矩形通孔，且短矩形通孔的上下两端开有与短矩形通孔等宽的短槽；所述下工作筒外壁上开有长矩形通孔，且内壁上在长矩形通孔的两端开有与长矩形孔等宽的长槽。

所述定位机构包括定位块、定位块压板、固定螺钉、弹簧、锁块、锁套、轨道销钉、螺旋槽轨道；所述定位块安装在上工作筒外壁上的短矩形通孔内，且定位块凸出短矩形通孔外用来限制定位块在轴向的移动，所述定位块上下两端开设肩台，所述上工作筒外壁矩形短槽上设置定位块压板，所述定位块压板挡住定位块的肩台，限制定位块的径向移动；所述锁块布置在定位块的内侧，锁块与定位块之间安装有弹簧用于定位块的径向支撑；所述锁套布置在锁块的内侧，锁套的外壁中间开有梯形槽，并在中间径向方向安装有轨道销钉，轨道销钉内侧为动力传动系统的传动轴，并在该处位置的传动轴外壁开设螺旋槽轨道，轨道销钉内侧端伸入螺旋槽轨道内可以沿着螺旋槽轨道移动，螺旋槽轨道两端为闭合成环形槽。

所述卡爪机构包括卡爪、传动螺母、弹簧、压环、剪切销钉；所述传动螺母外壁上开有卡爪槽，卡爪布置在卡爪槽里，卡爪与传动螺母之间安装弹簧用于卡爪的径向支撑，所述压环通过剪切销钉固定在传动螺母上，用于卡爪向外方向的径向限位和轴向限位，所述下工作筒外壁上的矩形通孔和内壁上矩形孔两端的槽用于卡爪的轴向限位，卡爪只能沿着长矩形通孔和长槽上下移动；所述传动螺母内侧为动力传动系统的传动轴，并在传动轴外壁开设与传动螺母相啮合的外传动螺纹，所开设的外传动螺纹的上下端至少开设到长槽的两端位置。

所述动力传动系统主要包括电机、变速箱、联轴器、传动轴；所述电机、变速箱、联轴器、传动轴从上到下依次连接；所述传动轴上部加工有螺旋槽轨道，与定位机构上的轨道销钉配合，所述传动轴下部加工有传动螺纹，与卡爪机构上的传动螺母配合；所述传动轴两端分别安装上轴承、下轴承。

上轴承通过传动轴上部的台阶及上轴承压环和连接接头进行固定，上轴承压环内部安装有上活塞、弹簧、上弹簧压帽，上活塞与上轴承之间的腔室充满润滑油用于上轴承润滑，下轴承通过传动轴下部的台阶及下接头和下轴承压环固定，下轴承压环内部安装有下活塞、弹簧、下弹簧压帽，下活塞与下轴承之间的腔室充满润滑油用于下轴承润滑。

所述连接接头与上工作筒连接处的内侧设置有上压缩弹簧，所述上压缩弹簧上端顶住连接接头，下端顶住上弹簧压环，上弹簧压环固定在上工作筒上，防止连接接头与上工作筒连接处松动；所述上工作筒、下工作筒连接处的内侧还设置有支撑环、弹簧压环，所述支撑环、弹簧压环之间设置中压缩弹簧，防止上工作筒、下工作筒连接处松动；所述下工作筒与下接头连接处的内侧设置有下压缩弹簧，所述下压缩弹簧下端顶住下接头，上端顶住下压缩压环，下压缩压环固定在下工作筒上。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种直动式压裂完井开关控制工具的控制方法，其步骤为：

初始状态：开关控制工具下入过程中，定位机构中的锁块处于锁套的中间位置，定位块与锁块之间存在间隙，定位块可以压缩弹簧回缩；卡爪机构中的卡爪位于下工作筒内壁上的矩形槽位置，工具可以顺利下入井筒内；

直动式压裂完井开关控制工具打开完井开关的过程：将开关控制工具下入到完井开关以下位置，此时，定位装置中的锁块处于锁套的中间位置，定位块未被锁定，卡爪机构中的卡爪位于下工作筒内壁上面的矩形槽位置，进行完井开关打开操作时，地面通过电缆发送打开指令，控制电机正转，并通过变速箱和联轴器带动传动轴正转，定位机构锁套上的轨道销钉沿着螺旋槽轨道上移到上面的环形槽，带动锁套上移压缩锁块，定位块与锁块之间的间隙变为零，定位块被锁定，此时，卡爪机构随着传动轴的转动向下移动一定距离，但移动距离较小，卡爪还处于矩形槽位置，不会弹出；定位块锁定后电机停传，上提开关控制工具，当定位块到达滑套外筒上部内侧的下定位台阶时开关控制工具被轴向定位，定位后地面通过电缆发送电机正转指令，电机正转带动传动轴正转，传动螺母带动卡爪机构向下移动，当移动到下工作筒外壁上的矩形通孔位置，卡爪弹出，继续下移，卡爪上部台阶挂住完井开关内部滑套的下部台阶，带动滑套下移，完井开关被打开，此时，卡爪进入到完井开关下接头内部的限位台阶，下移过程中卡爪被挤压压缩弹簧，卡爪与滑套脱离，卡爪机构再继续下行，使卡爪进入下工作筒内壁下面的矩形槽位置，电机停转后再反转使定位装置中的锁套下移，锁块回到锁套的中间位置，定位装置被解锁，电机停转，完成该完井开关打开操作；

直动式压裂完井开关控制工具关闭完井开关的过程：将开关控制工具下入到完井开关的以上位置，此时，定位装置中的定位块未被锁定，卡爪机构中的卡爪位于下工作筒内壁下面的矩形槽位置，进行完井开关关闭操作时，地面通过电缆发送打开指令，控制电机反转，带动传动轴反转，定位机构锁套上的轨道销钉沿着螺旋槽轨道下移到下面的环形槽，带动锁套下移压缩锁块，定位块被锁定，此时，卡爪机构随着传动轴的转动向上移动一定距离，但移动距离较小，卡爪还处于矩形槽位置，不会弹出；定位块锁定后电机停转，下放开关控制工具，当定位块到达完井开关上接头上部内侧的上定位台阶时开关控制工具被轴向定位，定位后地面通过电缆发送电机反转指令，电机反转带动传动轴反转，传动螺母带动卡爪机构向上移动，当移动到下工作筒外壁上的矩形通孔位置，卡爪弹出，继续上移，卡爪下部台阶挂住完井开关内部滑套的上部台阶，带动滑套上移，完井开关被关闭，此时，卡爪进入到完井开关滑套外筒上面内部的限位台阶，上移过程中卡爪被挤压压缩弹簧，卡爪与滑套脱离，再继续上移，卡爪进入矩形槽位置，电机停转后再正转使定位装置中的锁套上移，锁块回到锁套的中间位置，定位装置被解锁，电机停转，完成该完井开关关闭操作；

重复上述操作可完成多个完井开关的开关操作。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

该直动式压裂完井开关控制工具，采用电缆下入，可同时下入校深工具，开关控制工具可准确定位，开关操作简单。驱动方式采用电机驱动，并采用大传动比变速箱降速，采用螺旋传动，开关操作平稳，成功率高，开关操作可靠。

附图说明

图1是直动式压裂完井开关控制工具的结构示意图；

图2是直动式压裂完井开关控制工具的局部放大图Ⅰ；

图3是直动式压裂完井开关控制工具的局部放大图Ⅱ；

图4是直动式压裂完井开关控制工具打开操作示意图；

图5是直动式压裂完井开关控制工具关闭操作示意图。

图中，上接头1-1、外筒1-2、连接接头1-3、上工作筒1-4、下工作筒1-5、传动轴1-6、电机1-7、变速箱1-8、联轴器1-9、上弹簧压帽1-10、弹簧1-11、上活塞1-12、上轴承压环1-13、上轴承1-14、上压缩弹簧1-15、上弹簧压环1-16、定位机构1-17、支撑环1-18、中压缩弹簧1-19、中弹簧压环1-20、矩形长槽1-21、长矩形通孔1-22、卡爪机构1-23、下弹簧压环1-24、下压缩弹簧1-25、下接头1-26、下轴承1-27、下轴承压环1-28、下活塞1-29、弹簧1-30下弹簧压帽1-31、完井开关上接头2-1、上定位台阶2-2、下定位台阶2-3、滑套外筒2-4、喷砂口2-5、滑套2-6、完井开关下接头2-7。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

根据图1-3所示，直动式压裂完井开关控制工具，主要由自上而下依次连接的上接头1-1、外筒1-2、连接接头1-3、上工作筒1-4、下工作筒1-5、下接头1-26、及内部设置的定位机构1-17、卡爪机构1-23、动力传动系统等组成。

定位机构1-17包括定位块1-17-4、定位块压板1-17-2、固定螺钉1-17-3、弹簧1-17-6、锁块1-17-7、锁套1-17-8、轨道销钉1-17-5、螺旋槽轨道1-17-1。定位块1-17-4安装在上工作筒1-4外壁上的矩形通孔内。定位块压板1-17-2通过固定螺钉1-17-3固定在上工作筒1-4外壁上的矩形通孔两边的矩形槽上，用于限制定位块1-17-4向外方向的径向位移。锁块1-17-7布置在定位块1-17-4的内侧，锁块1-17-7与定位块1-17-4中间安装弹簧1-17-6用于定位块1-17-4的径向支撑。锁套1-17-8布置在锁块1-17-7的内侧，锁套1-17-8的外壁中间开有梯形槽，并在中间径向方向安装有轨道销钉1-17-5，轨道销钉1-17-5可以沿着螺旋槽轨道1-17-1移动，螺旋槽轨道1-17-1布置在动力传动系统的传动轴1-6的上部，螺旋槽轨道1-17-1两端为环形槽，中间由螺旋槽连接。

卡爪机构1-23包括卡爪1-23-3、传动螺母1-23-2、弹簧1-23-4、压环1-23-1、剪切销钉1-23-5。传动螺母1-23-2外壁上开有卡爪槽，卡爪1-23-3布置在卡爪槽里，卡爪1-23-3与传动螺母1-23-2之间安装弹簧1-23-4用于卡爪1-23-3的径向支撑，压环1-23-1通过剪切销钉1-23-5固定在传动螺母1-23-2的两端，用于卡爪1-23-3向外方向的径向限位和轴向限位，下工作筒外壁上的矩形通孔1-22和内壁上矩形孔两端的矩形槽1-21用于卡爪1-23-3的轴向限位，卡爪1-23-3只能沿着矩形孔1-22和矩形槽1-21上下移动。

动力传动系统主要包括电机1-7、变速箱1-8、联轴器1-9、传动轴1-6、上轴承1-14、下轴承1-27。电机1-7、变速箱1-8、联轴器1-9、传动轴1-6从上到下依次连接。传动轴1-6上部加工有螺旋槽轨道1-17-1，与定位机构1-17上的轨道销钉1-17-5配合，下部加工有传动螺纹，与卡爪机构1-23上的传动螺母1-23-2配合。上轴承1-14、下轴承1-27安装在传动轴1-6上，上轴承1-14通过传动轴1-6上部台阶、上轴承压环1-13和连接接头1-3固定，上轴承压环1-13内部安装有上活塞1-12、弹簧1-11、上弹簧压帽1-10，上活塞1-12与上轴承1-14之间的腔室充满润滑油用于上轴承1-14润滑，下轴承1-27通过传动轴1-6下部台阶、下接头1-26和下轴承压环1-28固定，下轴承压环1-28内部安装有下活塞1-29、弹簧1-30、下弹簧压帽1-31，下活塞1-29与下轴承1-27之间的腔室充满润滑油用于下轴承1-27的润滑。

该开关控制工具的控制方式采用电控，驱动方式采用电机驱动，传动方式采用螺旋传动，通过电缆传递控制信号控制电机正反转完成开关工具的开关动作，控制方法的实现过程为：

初始状态：如图2、3所示，开关控制工具下入过程中，定位装置1-17中的锁块1-17-7处于锁套1-17-8的中间位置，定位块1-17-4与锁块1-17-7之间存在间隙，定位块1-17-4可以压缩弹簧1-17-6回缩；卡爪机构1-23中的卡爪1-23-3位于下工作筒1-5内壁上的矩形槽位置，不影响开关控制工具下入。

直动式压裂完井开关控制工具打开完井开关的过程：如图4所示，将开关控制工具下入到完井开关以下位置，此时，定位装置1-17中的锁块1-17-7处于锁套1-17-8的中间位置，定位块1-17-4未被锁定，卡爪机构1-23中的卡爪1-23-3位于下工作筒内壁上面的矩形槽位置，进行完井开关打开操作时，地面通过电缆发送打开指令，控制电机1-7正转，并通过变速箱1-8和联轴器1-9带动传动轴1-6正转，定位机构锁套1-17-8上的轨道销钉1-17-5沿着螺旋槽轨道1-17-1上移到上面的环形槽，带动锁套1-17-8上移压缩锁块1-17-7，定位块1-17-4与锁块1-17-7之间的间隙变为零，定位块1-17-4被锁定，此时，卡爪机构1-23随着传动轴1-6的转动也向下移动一定距离，但移动距离较小，卡爪1-23-3还处于矩形槽位置，不会弹出。定位块1-17-4锁定后电机1-7停传，上提开关控制工具，当定位块1-17-4到达滑套外筒2-4上部内侧的下定位台阶2-3时开关控制工具被轴向定位，定位后地面通过电缆发送电机正转指令，电机1-7正转带动传动轴1-6正转，传动螺母1-23-2带动卡爪机构1-23向下移动，当移动到下工作筒外壁上的矩形通孔1-22位置，卡爪1-23-3弹出，继续下移，卡爪1-23-3上部的台阶挂住完井开关内部滑套2-6的下部台阶，带动滑套2-6下移，完井开关被打开，此时，卡爪1-23-3进入到完井开关下接头2-7内部的限位台阶，下移过程中卡爪1-23-3被挤压，压缩弹簧1-23-4，卡爪1-23-3与滑套2-6脱离，卡爪机构1-23再继续下行，使卡爪1-23-3进入下工作筒内壁下面的矩形槽位置，电机1-7停转后再反转使定位装置1-23中的锁套1-17-8下移，锁块1-17-7回到锁套1-17-8的中间位置，定位装置1-17被解锁，电机停转，完成该完井开关打开操作，直动式压裂完井开关控制工具可起出地面或执行下一个完井开关的开关操作。

直动式压裂完井开关控制工具关闭完井开关的过程：如图5所示，将开关控制工具下入到完井开关以上位置，此时，定位装置1-17中的定位块1-17-4未被锁定，卡爪机构1-23中的卡爪1-23-3位于下工作筒1-5内壁下面的矩形槽位置，进行完井开关关闭操作时，地面通过电缆发送关闭指令，控制电机1-7反转，并通过变速箱1-8和联轴器1-9带动传动轴1-6反转，定位机构的锁套1-17-8上的轨道销钉1-17-5沿着螺旋轨道1-17-1下移到下面的环形槽，带动锁套1-17-8下移压缩锁块1-17-7，定位块1-17-4被锁定，此时，卡爪机构1-23随着传动轴1-6的转动也向上移动一定距离，但移动距离较小，卡爪1-23-3还处于矩形槽位置，不会弹出。定位块1-17-4被锁定后电机1-7停传，下放开关控制工具，当定位块1-17-4到达完井开关上接头2-1上部内侧的上定位台阶2-2时开关控制工具被轴向定位，定位后地面通过电缆发送电机反转指令，电机1-7反转带动传动轴1-6反转，传动螺母1-23-2带动卡爪机构1-23向上移动，当移动到下工作筒外壁上的矩形通孔位置，卡爪1-23-3弹出，继续上移，卡爪1-23-3下部台阶挂住完井开关内部滑套2-6的上部台阶，带动滑套2-6上移，完井开关被关闭，此时，卡爪1-23-3进入到完井开关滑套外筒2-4上面内部的限位台阶，上移过程中卡爪1-23-3被挤压压缩弹簧，卡爪1-23-3与滑套2-6脱离，再继续上移，卡爪1-23-3进入矩形槽1-21位置，电机停转后再正转使定位装置1-17中的锁套1-17-8上移，锁块1-17-7回到锁套1-17-8的中间位置，定位装置1-17被解锁，电机停转，完成该完井开关关闭操作。重复上述操作可完成多个完井开关的开关操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (6)

1.直动式压裂完井开关控制工具，其特征在于，包括上接头、外筒、连接接头、上工作筒、下工作筒、下接头、定位机构、卡爪机构、动力传动系统；所述上接头、外筒、连接接头、上工作筒、下工作筒、下接头自上而下依次连接，所述上工作筒内部设置定位机构，所述下工作筒内部设置卡爪机构，所述动力传动系统主要设置在外筒内部，并且所述动力传动系统通过传动轴分别与定位机构、卡爪机构连接;所述上工作筒外壁上开有短矩形通孔，且短矩形通孔的上下两端开有与短矩形通孔等宽的短槽；所述下工作筒外壁上开有长矩形通孔，且内壁上在长矩形通孔的两端开有与长矩形孔等宽的长槽；所述定位机构包括定位块、定位块压板、固定螺钉、弹簧、锁块、锁套、轨道销钉、螺旋槽轨道；所述定位块安装在上工作筒外壁上的短矩形通孔内，且定位块凸出短矩形通孔外用来限制定位块在轴向的移动，所述定位块上下两端开设肩台，所述上工作筒外壁矩形短槽上设置定位块压板，所述定位块压板挡住定位块的肩台，限制定位块的径向移动；所述锁块布置在定位块的内侧，锁块与定位块之间安装有弹簧用于定位块的径向支撑；所述锁套布置在锁块的内侧，锁套的外壁中间开有梯形槽，并在中间径向方向安装有轨道销钉，轨道销钉内侧为动力传动系统的传动轴，并在该处位置的传动轴外壁开设螺旋槽轨道，轨道销钉内侧端伸入螺旋槽轨道内可以沿着螺旋槽轨道移动，螺旋槽轨道两端为闭合成环形槽。

2.根据权利要求1所述的直动式压裂完井开关控制工具，其特征在于，所述卡爪机构包括卡爪、传动螺母、弹簧、压环、剪切销钉；所述传动螺母外壁上开有卡爪槽，卡爪布置在卡爪槽里，卡爪与传动螺母之间安装弹簧用于卡爪的径向支撑，所述压环通过剪切销钉固定在传动螺母上，用于卡爪向外方向的径向限位和轴向限位，所述下工作筒外壁上的矩形通孔和内壁上矩形孔两端的槽用于卡爪的轴向限位，卡爪只能沿着长矩形通孔和长槽上下移动；所述传动螺母内侧为动力传动系统的传动轴，并在传动轴外壁开设与传动螺母相啮合的外传动螺纹，所开设的外传动螺纹的上下端至少开设到长槽的两端位置。

3.根据权利要求1所述的直动式压裂完井开关控制工具，其特征在于，所述动力传动系统主要包括电机、变速箱、联轴器、传动轴；所述电机、变速箱、联轴器、传动轴从上到下依次连接；所述传动轴上部加工有螺旋槽轨道，与定位机构上的轨道销钉配合，所述传动轴下部加工有传动螺纹，与卡爪机构上的传动螺母配合；所述传动轴两端分别安装上轴承、下轴承。

4.根据权利要求3所述的直动式压裂完井开关控制工具，其特征在于，上轴承通过传动轴上部的台阶及上轴承压环和连接接头进行固定，上轴承压环内部安装有上活塞、弹簧、上弹簧压帽，上活塞与上轴承之间的腔室充满润滑油用于上轴承润滑，下轴承通过传动轴下部的台阶及下接头和下轴承压环固定，下轴承压环内部安装有下活塞、弹簧、下弹簧压帽，下活塞与下轴承之间的腔室充满润滑油用于下轴承润滑。

5.根据权利要求1所述的直动式压裂完井开关控制工具，其特征在于，所述连接接头与上工作筒连接处的内侧设置有上压缩弹簧，所述上压缩弹簧上端顶住连接接头，下端顶住上弹簧压环，上弹簧压环固定在上工作筒上，防止连接接头与上工作筒连接处松动；所述上工作筒、下工作筒连接处的内侧还设置有支撑环、弹簧压环，所述支撑环、弹簧压环之间设置中压缩弹簧，防止上工作筒、下工作筒连接处松动；所述下工作筒与下接头连接处的内侧设置有下压缩弹簧，所述下压缩弹簧下端顶住下接头，上端顶住下压缩压环，下压缩压环固定在下工作筒上。

6.一种直动式压裂完井开关控制工具的控制方法，其特征在于，其步骤为：

初始状态：开关控制工具下入过程中，定位机构中的锁块处于锁套的中间位置，定位块与锁块之间存在间隙，定位块可以压缩弹簧回缩；卡爪机构中的卡爪位于下工作筒内壁上的矩形槽位置，工具可以顺利下入井筒内；

直动式压裂完井开关控制工具打开完井开关的过程：将开关控制工具下入到完井开关以下位置，此时，定位装置中的锁块处于锁套的中间位置，定位块未被锁定，卡爪机构中的卡爪位于下工作筒内壁上面的矩形槽位置，进行完井开关打开操作时，地面通过电缆发送打开指令，控制电机正转，并通过变速箱和联轴器带动传动轴正转，定位机构锁套上的轨道销钉沿着螺旋槽轨道上移到上面的环形槽，带动锁套上移压缩锁块，定位块与锁块之间的间隙变为零，定位块被锁定，此时，卡爪机构随着传动轴的转动向下移动一定距离，但移动距离较小，卡爪还处于矩形槽位置，不会弹出；定位块锁定后电机停传，上提开关控制工具，当定位块到达滑套外筒上部内侧的下定位台阶时开关控制工具被轴向定位，定位后地面通过电缆发送电机正转指令，电机正转带动传动轴正转，传动螺母带动卡爪机构向下移动，当移动到下工作筒外壁上的矩形通孔位置，卡爪弹出，继续下移，卡爪上部台阶挂住完井开关内部滑套的下部台阶，带动滑套下移，完井开关被打开，此时，卡爪进入到完井开关下接头内部的限位台阶，下移过程中卡爪被挤压压缩弹簧，卡爪与滑套脱离，卡爪机构再继续下行，使卡爪进入下工作筒内壁下面的矩形槽位置，电机停转后再反转使定位装置中的锁套下移，锁块回到锁套的中间位置，定位装置被解锁，电机停转，完成该完井开关打开操作；

直动式压裂完井开关控制工具关闭完井开关的过程：将开关控制工具下入到完井开关的以上位置，此时，定位装置中的定位块未被锁定，卡爪机构中的卡爪位于下工作筒内壁下面的矩形槽位置，进行完井开关关闭操作时，地面通过电缆发送打开指令，控制电机反转，带动传动轴反转，定位机构锁套上的轨道销钉沿着螺旋槽轨道下移到下面的环形槽，带动锁套下移压缩锁块，定位块被锁定，此时，卡爪机构随着传动轴的转动向上移动一定距离，但移动距离较小，卡爪还处于矩形槽位置，不会弹出；定位块锁定后电机停转，下放开关控制工具，当定位块到达完井开关上接头上部内侧的上定位台阶时开关控制工具被轴向定位，定位后地面通过电缆发送电机反转指令，电机反转带动传动轴反转，传动螺母带动卡爪机构向上移动，当移动到下工作筒外壁上的矩形通孔位置，卡爪弹出，继续上移，卡爪下部台阶挂住完井开关内部滑套的上部台阶，带动滑套上移，完井开关被关闭，此时，卡爪进入到完井开关滑套外筒上面内部的限位台阶，上移过程中卡爪被挤压压缩弹簧，卡爪与滑套脱离，再继续上移，卡爪进入矩形槽位置，电机停转后再正转使定位装置中的锁套上移，锁块回到锁套的中间位置，定位装置被解锁，电机停转，完成该完井开关关闭操作；重复上述操作可完成多个完井开关的开关操作。