CN105715246A - 一种无线控制电力重复开关式滑套喷砂器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田多段压裂用喷砂器技术领域，尤其是一种无线控制电力重复开关式滑套喷砂器。该喷砂器包括喷砂主体，其上端通过螺纹连接上接头，其下端通过螺纹连接下接头；喷砂主体径向开有两个出砂口，内壁安装耐磨衬套，喷砂主体和下接头的内径安装电动旋转滑套；下接头下部轴段从外径向内径方向开有四组槽，分别安装电池组、无线接收及控制模块、电机、联轴器、轴及齿轮驱动系统，轴及齿轮驱动系统的一个齿轮用键安装于电动旋装滑套的外径处，另一个齿轮用键安装在电机的驱动轴上，电机轴旋转时带动齿轮传动驱动电动旋转滑套旋转。本发明提供的喷砂器，滑套等径且通径较大，滑套可多次重复开启和关闭，实现满足环保要求的快速高效无限级压裂。

Description

一种无线控制电力重复开关式滑套喷砂器

技术领域

本发明涉及油田多段压裂用喷砂器技术领域，尤其是一种无线控制电力重复开关式滑套喷砂器。

背景技术

投球滑套式喷砂器是水力压裂重要的分层及加砂工具，但该类工具采用金属球和滑套碰触憋压剪切滑套销钉方式开启滑套，滑套从上至下为逐级缩径结构，以适应系列球的逐级通过性和坐落性，一般分级上限为6-8级；由于内径较小，产生较大节流压力损失；滑套不能重复开关，不能满足起下管柱环保要求。这一技术现状要求综合多学科技术，急需设计一种既能满足水力压裂无限分级需求，又能满足压后起下管柱环保要求的新型喷砂器。

发明内容

为了克服现有的投球滑套式喷砂器由于内径较小，产生较大节流压力损失；滑套不能重复开关，不能满足起下管柱环保要求的不足，本发明提供一种无线控制电力重复开关式滑套喷砂器，无线控制电力重复开关式滑套喷砂器与封隔器组配成多级压裂管柱，使用无线控制电力重复开关式滑套喷砂器后，整趟管柱内通径一致并较大，可有选择性关闭和开启任何一级喷砂器，压裂完成后起出管柱前，可以一次性关闭全部喷砂器，实现环保作业。

本发明的技术方案是：

一种无线控制电力重复开关式滑套喷砂器，包括喷砂主体，所述喷砂主体上端通过螺纹连接上接头，所述喷砂主体下端通过螺纹连接下接头；

所述喷砂主体径向开有两个出砂口，内壁安装有耐磨衬套，其通过喷砂主体和下接头的台肩进行定位及固定；喷砂主体和下接头的内径安装电动旋转滑套；

所述下接头的下部轴段从外径向内径方向开有四组槽，分别安装电池组、无线接收及控制模块、电机、联轴器、轴及齿轮驱动系统，其间电力传输采用电缆连接；电池组为无线接收及控制模块、电机持续供电；

轴及齿轮驱动系统的一个齿轮用键安装于电动旋装滑套的外径处，另一个齿轮用键安装在电机的驱动轴上，电机轴旋转时带动齿轮传动驱动电动旋转滑套旋转，从而控制喷砂器出液通道的开启和关闭；

所述电动旋转滑套内通径为58mm。

优选地，所述喷砂主体上端通过螺纹连接上接头，所述螺纹采用第一O型密封圈进行密封，并通过第一防转钉防止螺纹卸扣。

优选地，所述喷砂主体下端通过螺纹连接下接头，所述螺纹采用第二O型密封圈密封，并通过第一防转钉防止螺纹卸扣。

优选地，所述下接头通过螺纹连接密封套，两侧采用第三O型密封圈密封，并通过第二防转钉防止螺纹卸扣。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，将电动旋转滑套内通径由常规缩径结构的29mm提高到全部58mm；压裂分级级数由6-8级增加到无限级；更加适用于水平井多段压裂工艺需求，可随时实现压裂、返洗及滑套关闭；实现1个信号球开启或关闭多个喷砂器，为压后后续施工提供更多工艺选择。

附图说明

图1是本发明无线控制电力重复开关式滑套喷砂器滑套关闭结构示意图；

图2是本发明无线控制电力重复开关式滑套喷砂器滑套开启结构示意图。

图中1-上接头、2-第一防转钉、3-喷砂主体、4-第一O型密封圈、5-第二O型密封圈、6-耐磨衬套、7-电动旋转滑套、8-下接头、9-密封套、10-轴及齿轮驱动系统、11-联轴器、12-电机、13-无线接收及控制模块、14-电池组、15-第三O型密封圈；16-第二防转钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，本发明提供一种无线控制电力重复开关式滑套喷砂器，该滑套喷砂器包括：喷砂主体3，所述喷砂主体3上端通过螺纹连接上接头1，螺纹用第一O型密封圈4密封，并通过第一防转钉2防止螺纹卸扣；喷砂主体3下端通过螺纹连接下接头8，螺纹用第二O型密封圈5密封，并通过第一防转钉2防止螺纹卸扣；喷砂主体3径向开有两个出砂口，内壁安装有耐磨衬套6，其通过喷砂主体3和下接头8的台肩进行定位及固定；喷砂主体3和下接头8的内径安装电动旋转滑套7；下接头8的下部轴段从外径向内径方向开有四组槽，分别安装电池组14、无线接收及控制模块13、电机12、联轴器11、轴及齿轮驱动系统10，其间电力传输采用电缆连接；轴及齿轮驱动系统10的一个齿轮用键安装于电动旋装滑套7的外径处，另一个齿轮用键安装在电机12的驱动轴上，电机轴旋转时带动齿轮传动可以驱动电动旋转滑套7旋转；下接头8通过螺纹连接密封套9，两侧用第三O型密封圈15密封，并通过第二防转钉16防止螺纹卸扣。所述电动旋转滑套内通径为58mm。

下面详细描述一下无线控制电力重复开关式滑套喷砂器的工作原理：

利用无线控制电力重复开关式滑套喷砂器可多级组配使用，其中最下级喷砂器一般预置滑套开启，压裂完一层后，投入球状无线射频信号发射器，由电池组14为无线接收及控制模块13、电机12持续供电，无线接收及控制模块13启动电机12工作，对于下一级喷砂器，轴及齿轮驱动系统10驱动电动旋转滑套7逆时针旋转90°，滑套关闭出砂口，对于上一级喷砂器，轴及齿轮驱动系统10驱动电动旋转滑套7顺时针旋转90°，滑套开启出砂口，可完成上一层压裂施工。

当多级使用时，通过一次投送球状无线射频信号发射器选择性关闭下级喷砂器，同时打开上级喷砂器；压裂结束后，通过一次投送球状无线射频信号发射器关闭所有喷砂器，实现油管内防溢流；某个环节需要反循环时，可投送球状无线射频信号发射器任意开启某级喷砂器。综上所述，无线控制电力重复开关式滑套喷砂器实现等径、无限级压裂，同时实现起下管柱环保作业。

本发明实施例提供的喷砂器各级滑套采用等通径设计，通径增加至58mm以上；滑套开启动作由电机带驱动齿轮传动使滑套正向转动实现，触发信号为投入式射频信号球，球与滑套不接触。滑套关闭动作由电机驱动齿轮传动使滑套反向转动实现，触发信号为投入式射频信号球，球与滑套不接触。将无线接收模块、电池组、电机、齿轮传动机构置于密封槽内，保证滑套动作可靠。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种无线控制电力重复开关式滑套喷砂器，其特征在于，包括喷砂主体（3），所述喷砂主体（3）上端通过螺纹连接上接头（1），所述喷砂主体（3）下端通过螺纹连接下接头（8）；

所述喷砂主体（3）径向开有两个出砂口，内壁安装有耐磨衬套（6），其通过喷砂主体（3）和下接头（8）的台肩进行定位及固定；喷砂主体（3）和下接头（8）的内径安装电动旋转滑套（7）；

所述下接头（8）的下部轴段从外径向内径方向开有四组槽，分别安装电池组（14）、无线接收及控制模块（13）、电机（12）、联轴器（11）、轴及齿轮驱动系统(10)，其间电力传输采用电缆连接；电池组（14）为无线接收及控制模块（13）、电机（12）持续供电；

轴及齿轮驱动系统(10)的一个齿轮用键安装于电动旋装滑套（7）的外径处，另一个齿轮用键安装在电机（12）的驱动轴上，电机轴旋转时带动齿轮传动驱动电动旋转滑套（7）旋转；

所述电动旋转滑套内通径为58mm。

2.如权利要求1所述的无线控制电力重复开关式滑套喷砂器，其特征在于，所述喷砂主体(3)上端通过螺纹连接上接头(1)，所述螺纹采用第一O型密封圈（4）进行密封，并通过第一防转钉（2）防止螺纹卸扣。

3.如权利要求1所述的无线控制电力重复开关式滑套喷砂器，其特征在于，所述喷砂主体（3）下端通过螺纹连接下接头（8），所述螺纹采用第二O型密封圈（5）密封，并通过第一防转钉（2）防止螺纹卸扣。

4.如权利要求1所述的无线控制电力重复开关式滑套喷砂器，其特征在于，所述下接头（8）通过螺纹连接密封套（9），两侧采用第三O型密封圈（15）密封，并通过第二防转钉（16）防止螺纹卸扣。