CN107227945A - 气井分层开采、控制、测试的智能控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

气井分层开采、控制、测试的控制方法，将天然气气井的三层生产气层设为A气层、B气层、C气层，每层安装上直读智能气井井下分层测压装置，由气控井下封隔器将三层生产气层封隔开，当需要A气层关闭，B气层生产，C气层关闭时，地面智控箱下达指令让A、C气层的直读智能气井井下分层测压装置关闭，打开B气层的直读智能气井井下分层测压装置的连通孔，让B气层天然气通过油管输出地面，实现分层控制；地面计量站可及时量出该层的产气量，实现分层采气；直读智能气井井下分层测压装置也同时记录下该层的生产压差和井下温度，实现了分层测试。也可让A气层、B气层和C气层同时采气和同时测试。

Description

气井分层开采、控制、测试的智能控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及油田天然气技术开发领域，具体是一种气井分层开采、控制、测试的智能控制装置及控制方法。

背景技术

天然气是油田开发的第二种开发能源，在油田开发中的位置举足轻重。随着油田的原油开发已近枯竭，天然气的开发显得更为重要。在天然气开发中分层开采、分层控制、分层测压是天然气开发中的关键技术，是掌握气田合理开发的主要手段，由于过去没有专用的天然气气井测压装置，天然气气井分层开采、分层控制、分层测压工作无法完成，导致天然气气田不能合理开采。加之采用的封隔器都是采用液压控制机构，在高压的状态下很难胀封和解封，或延迟打开时间过长，造成分层开采失误失灵，严重影响天然气田的正常开发。过去油田天然气气井的开采生产一般大多是笼统采气。要做到多层分层开采、分层控制、分层测试难度较大。因气井的压力高，气井各层段的密封、控制、以及直读测试很难实现。为此申请人专门做了这方面的研究和试验，取得了突破性的进展，且已在青海油田做了现场试验，取得了较满意的成果。

发明内容

本发明的目的是提供一种气井分层开采、控制、测试的智能控制装置及控制方法，克服以上所述已有技术存在的缺陷。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

本发明的气井分层开采、控制、测试的智能控制装置，包括智控制设备和控制管柱，其特征在于：智控设备包括设在地面的智能控制箱、设在岩层段的气控井下封隔器和设在气层段的直读智能气井井下分层测压装置；控制管柱包括采油树及采油树上的油管生产闸门和两个套管闸门、与采油树套管接头连接的套管、与采油树油管悬挂头连接的油管、与油管串接的上层气控井下封隔器、A气层的直读智能气井井下分层测压装置、中层气控井下封隔器、B气层的直读智能气井井下分层测压装置、下层气控井下封隔器和C气层的直读智能气井井下分层测压装置，与上层气控井下封隔器、A气层的直读智能气井井下分层测压装置、中层气控井下封隔器、B气层的直读智能气井井下分层测压装置、下层气控井下封隔器和C气层的直读智能气井井下分层测压装置分别并接的钢管电缆和气控管线，还包括设在A气层、B气层和C气层油管上的钢管电缆和气控管线的固定扶正保护器。

如图2所示，所述直读智能气井井下分层测压装置，包括连接保护部分、电路电源部分、动力部分、传感器部分、钢管电缆信息传递部分、开关控制部分和气控封隔器的气控管线密封机构部分，其特征在于：连接保护部分包括接箍01、与接箍螺纹连接的上接头02、与上接头螺纹连接的主体11、与主体上部外周通过销钉连接的大护套12、与大护套下部螺纹连接的开关固定主体33、与开关固定主体通过销钉连接的固定套38、与固定套通过销钉和缩径台连接的下接头39；动力部分和开关控制部分包括设在大护套12与主体11之间环空内一侧上部的直流电机16、与直流电机相连的行星齿轮减速器17、与行星齿轮减速器通过开关控制主体20连接的传导丝杠21及设在开关控制主体20中上部和中下部的左限位开关22和右限位开关24及传导丝杠上的碰块23，通过扭力套筒25、轴承、密封套27、开关套29、柱塞30、密封垫34与传导丝杠21下端连接的扭力丝杠26，及设在扭力丝杠端部的小丝堵35，及穿过开关固定主体33和开关套29的柱塞30的定位螺钉31；钢管电缆信息传递部分包括设在与动力部分同一平面上的钢管电缆和钢管电缆密封机构，钢管电缆密封机构从上向下包括压紧丝堵03、与压紧丝堵螺纹连接的小压紧螺套05、设在压紧丝堵03与小压紧螺套05之间的锥套04、与小压紧螺套05螺纹连接的且穿入主体11纵向孔的密封套09、设在小压紧螺套05与密封套09之间的薄隔垫06和胶圈07、与密封套09外周相套连接的过线套14、设在过线套14上下两端的开口固定环13、套在过线套内周的通过与密封塞座19相套连接的上下小连接套15、设在小连接套与密封塞座19之间的密封塞18、与小连接套15相套连接且在主体11和开关固定主体33同心孔内的长密封套28、与长密封套28下端螺纹相连的小压紧螺套05、与小压紧螺套05螺纹相连的压紧丝堵03和设在小压紧螺套05与压紧丝堵03之间的锥套04；钢管电缆包括上钢管电缆10和下钢管电缆10，上钢管电缆从上向下沿钢管电缆密封机构的中心线插入与密封塞座上所设的多路传输接头联接，下钢管电缆从下向上沿钢管电缆密封机构的中心线插入与密封塞座上所设的多路传输接头联接；电路电源部分和传感器部分设在上述机构旋转90度夹角内，从主体11与大护套12环形空间一侧上部的电路板和电源40，设在下部的主体11和开关固定主体33同心孔上部的内压压力传感器41和下部的丝堵42，设在主体与大护套环形空间另一侧上部的数据采集板43和温度传感器44，设在下部的主体11和开关固定主体33同心孔上部的外压压力传感器45；如图3所示，气控封隔器的气控管线密封机构设在电路电源部分和传感器部分旋转45度的夹角内，包括设在主体11上端部孔内的过线管47，与过线管螺纹连接的过气管48，与过气管螺纹连接的且设在主体下部孔内和开关固定主体33孔内的过线管47，气控管线沿气控封隔器的气孔管线密封机构的中心线穿过，在过气管的上下端外周设有开口固定环。

如图2所示，所述大护套12设为圆柱形，上端部内径小于下部内径，上端部周侧设有销钉孔，内周设有密封圈，下端部设有母螺纹。

如图3-7所示所述主体11设为圆柱形，上部和下部外径相同，中部外径小于上部外径和下部外径，上部内径大于中部和下部内径，内周设有母螺纹，在内孔的外周一侧设有钢管电缆密封机构孔和气控管线密封机构孔，夹角45度，另一侧设有销钉孔；下部的钢管电缆密封机构孔的对应侧设有扭力套筒孔25，扭力套筒孔的下部设有同轴心的推力轴承孔，在钢管电缆密封机构孔的夹角各自90度的两侧的一侧上部设有内压压力传感器孔，下部设有与开关固定主体33的连接孔，另一侧上部设有外压压力传感器孔，下部设有与开关固定主体33的连接孔。

如图8-10所示，所述开关固定主体33设为圆柱形，两端设有公螺纹，中心设有通孔，在通孔外周180度线的上部设有开关套孔29，下部设有长密封套孔28，在通孔外周与上述180度线垂直的180度线的右边设有开关固定主体孔，左边设有与通孔连通的开关固定主体孔，在长密封套孔与右边开关固定主体孔之间设有气孔管线孔，相互之间夹角45度。

如图11、12所示，所述下接头39设为圆柱形，上端部外周设有密封圈槽，上端下部设有扩径台，在下端部设有油管接头，在扩径台纵向上设有钢管电缆穿孔和气控管线穿孔，在钢管电缆穿孔和气控管线穿孔的对应侧的横向上设有销钉孔。

所述地面智控箱，包括交直流转换器、控制电路模块、单片计算机、分层开采、控制、测试软件和输出输入接线端，通过交直流转换器将地面220V交流电转换成200V以内的可调直流电源，达到上直读智能气井井下分层测压装置的电路、电机的所需电压和电流；单片计算机用曼彻斯特码向井下仪器发出指令各层上直读智能气井井下分层测压装置按照指令实现各层的天然气开采、控制及压力温度测试，并接受各层上直读智能气井井下分层测压装置传上来的采集信号解码还原，通过单片计算机软件将所采集的数据保存显示。

一种气井分层开采、控制、测试的控制方法，包括天然气井分层生产的方法和分层测试的方法，其特征在于：将天然气气井的三层生产气层设为A气层、B气层、C气层，每层安装上直读智能气井井下分层测压装置，由气控井下封隔器将三层生产气层封隔开，当需要A气层关闭，B气层生产，C气层关闭时，地面智控箱下达指令让A、C层的直读智能气井井下分层测压装置的直流电机带动行星齿轮减速器转动，行星齿轮加速器输出轴带动柱塞向后移动，通过柱塞的向后移动，打开B气层的直读智能气井井下分层测压装置的连通孔，让B气层天然气通过油管输出地面，实现分层采气；地面计量站可及时量出该层的产气量，实现分层采气；直读智能气井井下分层测压装置也同时记录下该层的生产压差和井下温度，实现了分层测试；当B气层生产一个周期后，通过柱塞的向前移动，关闭B气层，通过C气层的直读智能气井井下分层测压装置的柱塞向后移动，打开C气层与直读智能气井井下分层测压装置的连通孔，开始生产C气层，测得C层产量、压力、温度，再通过地面智控箱下达指令关闭C层，然后打开A层，同样可了解A层相关数据；经过三个周期后，通过资料的录取分析各层相关数据，确定各层的生产压差，从而达到合理开采，均衡生产，实现分层控制、测试、采气的目的；直读智能气井井下分层测压装置内装有的控制电路及压力传感器和温度传感器，还能实现分层测压力恢复、压降、静压、流压和温度，可测油套管的压力并通过有套管的压力监控封隔器的好坏及井下分层开关的工况，便于及时了解气井井下各层的生产状况，为合理指导气井生产提供了有效的方法和手段。

如图13所示，所述气控井下封隔器的使用方法，利用主体13-07一侧壁厚的气控管线孔内的气控管线13-11，从主体和对应的气控管线上设有的与上活塞套13-04和下活塞套13-13内端面处连通的进气孔进气，依靠上密封套13-05和下密封套13-14内周之间设有对称的且外端相对的两个各自与上下密封套和主体13-07滑动密封配合的上活塞套13-04、下活塞套13-13上下运动，使上、下活塞套之间设有的两个封隔器胶筒13-08膨胀封隔或压缩解封，在实际应用中，将一个或两个气控井下封隔器及气控管线串接在注水管柱或采油油管柱上，随油管柱下入井底的设定位置，将气控管线末端装上丝堵。从地面高压气源通过气控管线向三个气控井下封隔器送气，开始坐封，坐封后通过油管和套管分别对三个气控井下封隔器验封，通过验封合格后进行油井或水井的投产工作。如需要油水井作业时，将地面的气控管线上的放气阀打开，将气一放，气控井下封隔器就解封了，开始提油管柱或水管柱作业。气控井下封隔器坐封和解封方便，只要地面高压气源给足额定压力，气控井下封隔器就顺利坐封，只要打开地面上气控管线的放气阀气控井下封隔器就顺利解封。

所述直读智能气井井下分层测压装置的使用方法，在每个气层的直读智能气井井下分层测压装置内装有两个压力传感器，一个是与油管内相通，一个是与气层相通，分别测得油管内压力和气层的压力；另装有温度传感器，了解不同深度的井下温度，再是装有直流电机及减速器，通过电机及减速器带动柱塞前后运动，柱塞的前后运动使之实现了在井下分层采气的开和关；当地面智控箱向直读智能气井井下分层测压装置供电或下达指令，各气层的直读智能气井井下分层测压装置的电路系统则根据指令来实现打开气层和关闭气层、分层测试、分层采气的手段。

本发明的优点：

一）、地面控制箱通过4mm钢管单芯电缆与井下各分层控制装置相联接，有效地向井下各分层装置供电，并接收各分层控制装置的上传信号。同时，将信号送到计算机保存和进行数据整理。

（二）、实现了井口与井下各层封隔器的控制，采用了φ4mm不锈钢钢管和井下各分层封隔器的并连连接。通过地面高压气泵一次打压，使各层封隔器同时座封。封住油套之间的环形空间。当需要气举提液或解封时，井口打开放气阀卸压，实现各级分层封隔器同时解封。工艺简单、及时、解封方便，无卡封问题。

（三）、井下分层装置内的内外压力传感器不仅可采集压力数据，还可以验证封隔器的工况。

（四）、在气井中采用气控封隔器为世界范围内首创。功效可靠、安全、无卡封问题，泄压即可解封。一举解决了过去封隔器解封，需要作业提管柱，时间长、耗费大、劳动强度高等难题。

（五）、可实现分层控制、分层采气、分层测试、轮流开采等特点。

附图说明

图1-本发明的结构示意刨面图

图2- 直读智能气井井下分层测压装置的结构示意图

图3-主体的结构示意图

图4-图3的E-E的截面图

图5-图3的F-F的截面图

图6-图3的G-G的截面图

图7-图3的H-H的截面图

图8-开关固定主体结构示意图

图9-图8的C-C的截面示意图

图10-图8的B-B的截面示意图

图11-下接头的刨面示意图

图12-图11的截面示意图

图13-气控井下封隔器结构示意图

图1中A-A气层的直读智能气井井下分层测压装置、B-B气层的直读智能气井井下分层测压装置、C-C气层的直读智能气井井下分层测压装置、D-上层气孔井下封隔器、E-中层气孔井下封隔器、F-下层气孔井下封隔器、G-油管、H-套管、I-智能控制箱、J-钢管电缆、K-套管闸门、L-油管生产闸门、M-采油树、N-气控管线、O-高压打气泵、R-固定扶正保护器。

图2中 01-上接箍、02-上接头、03-压紧丝堵、04-锥套、05-小压紧螺套、06-薄隔垫、07-胶圈、08-厚隔垫、09-密封套、10-钢管电缆、11-主体、12-大护套、13-开口固定环、14-过线套、15-小连接套、16-直流电机、17-行星齿轮减速器、18-密封套、19-密封塞座、20-开关控制主体、21-传导丝杠、22-左限位开关、23-碰块、24-有限位开关、25-扭力套筒、26-扭力丝杠、27-密封套、28-长密封套、29-开关套、30-柱塞、31-定位螺钉、32-铜垫、33-开关固定主体、34-密封垫、35-小丝堵、36-传压套、37-开口密封套、38-固定套、39-下接头、40-电路板、电源、41-内压压力传感器、42-丝堵、43-数据采集板、44-温度传感器、45-外压压力传感器、46-气控管线、47-过线管、48-过气管。

图13中13-1-上油管接头、13-2-上油管短节、13-3- 气控管线密封接头、13-4- 上活塞套、13-5- 上密封套、13-6- 密封圈、13-7- 主体、13-8- 封隔器胶筒、13-9- 隔环、13-10- 进气孔、13-11- 气控管线、13-12- 下油管接头、13-13- 下活塞套、13-14- 下密封套、13-15- 下油管短节。

具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图，通过实施例作详细说明：

如图1所示，本发明的气井分层开采、控制、测试的智能控制装置，包括智控制设备和控制管柱，其特征在于：智控设备包括设在地面的智能控制箱I、高压打气泵O、设在岩层段的气控井下封隔器（如图13所示）和设在气层段的直读智能气井井下分层测压装置（如图2所示）；控制管柱包括采油树M及采油树上的油管生产闸门L和两个套管闸门K、与采油树套管接头连接的套管H、与采油树油管悬挂头连接的油管G、与油管串接的上层气控井下封隔器D、A气层的直读智能气井井下分层测压装置A、中层气控井下封隔器E、B气层的直读智能气井井下分层测压装置B、下层气控井下封隔器F和C气层的直读智能气井井下分层测压装置C，与上层气控井下封隔器D、A气层的直读智能气井井下分层测压装置A、中层气控井下封隔器E、B气层的直读智能气井井下分层测压装置B、下层气控封隔器F和C气层的直读智能气井井下分层测压装置C分别并接的钢管电缆和气控管线，还包括设在A气层、B气层和C气层油管上的钢管电缆J和气控管线N的固定扶正保护器R。

一种气井分层开采、控制、测试的控制方法，包括天然气井分层生产的方法和分层测试的方法，其特征在于：将天然气气井的三层生产气层设为A气层、B气层、C气层，每层安装上直读智能气井井下分层测压装置，由气控井下封隔器将三层生产气层封隔开，当需要A气层关闭，B气层生产，C气层关闭时，地面智控箱下达指令让A、C层的直读智能气井井下分层测压装置的直流电机带动行星齿轮减速器转动，行星齿轮加速器输出轴带动柱塞向后移动，通过柱塞的向后移动，打开B气层的直读智能气井井下分层测压装置的连通孔，让B气层天然气通过油管输出地面，实现分层控制；地面计量站可及时量出该层的产气量，实现分层采气；直读智能气井井下分层测压装置也同时记录下该层的生产压差和井下温度，实现了分层测试；当B气层生产一个周期后，通过柱塞的向前移动，关闭B气层，通过C气层的直读智能气井井下分层测压装置的柱塞向后移动，打开C气层与直读智能气井井下分层测压装置的连通孔，开始生产C气层，测得C层产量、压力、温度，再通过地面智控箱下达指令关闭C层，然后打开A层，同样可了解A层相关数据；经过三个周期后，通过资料的录取分析各层相关数据，确定各层的生产压差，从而达到合理开采，均衡生产，实现分层控制、测试、采气的目的；直读智能气井井下分层测压装置内装有的控制电路及压力传感器和温度传感器，还能实现分层测压力恢复、压降、静压、流压和温度，可测油套管的压力并通过有套管的压力监控封隔器的好坏及井下分层开关的工况，便于及时了解气井井下各层的生产状况，为合理指导气井生产提供了有效的方法和手段。

如图13所示，所述气控井下封隔器，包括上油管接头13-1、上油管短节13-2-、气控管线密封接头13-3、上活塞套13-4、13-5- 上密封套13-5、密封圈13-6、主体13-7、封隔器胶筒13-8、隔环13-9、进气孔13-10-、气控管线13-11、下油管接头13-12、下活塞套13-13-、下密封套13-14、下油管短节13-15，使用方法是利用主体13-07一侧壁厚的气控管线孔内的气控管线13-11，从主体和对应的气控管线上设有的与上活塞套13-04和下活塞套13-13内端面处连通的进气孔进气，依靠上密封套13-05和下密封套13-14内周之间设有对称的且外端相对的两个各自与上下密封套和主体13-07滑动密封配合的上活塞套13-04、下活塞套13-13上下运动，使上、下活塞套之间设有的两个封隔器胶筒13-08膨胀封隔或压缩解封，在实际应用中，将一个或两个气控井下封隔器及气控管线串接在注水管柱或采油油管柱上，随油管柱下入井底的设定位置，将气控管线末端装上丝堵。从地面高压气源通过气控管线向三个气控井下封隔器送气，开始坐封，坐封后通过油管和套管分别对三个气控井下封隔器验封，通过验封合格后进行油井或水井的投产工作。如需要油水井作业时，将地面的气控管线上的放气阀打开，将气一放，气控井下封隔器就解封了，开始提油管柱或水管柱作业。气控井下封隔器坐封和解封方便，只要地面高压气源给足额定压力，气控井下封隔器就顺利坐封，只要打开地面上气控管线的放气阀气控井下封隔器就顺利解封，快捷安全。

如图2所示，直读智能气井井下分层测压装置构成及工作原理：

1、只能控制部分：由电路板40、数据采集板43、φ4钢管电缆10、内压压力传感器41、外压压力传感器45、温度传感器44等组成。

接收地面钢管电缆10的供电，为井下电路部分提供需要的电源，同时接收地面控制器的指令，向直流电机16供电。根据指令接通或切断直流电机16的电源或正反转。数据采集板43则根据地面数控指令将内压压力传感器41和外压压力传感器45及温度传感器44所测的相关数据、信号进行处理并通过钢管电缆10传送至地面智能控制器。

2、动力部分：主要由直流电机16、行星齿轮减速器17、传导丝杠21、左限位开关22、右限位开关24、碰块23、扭力丝杠26、密封套27等组成。

工作原理：当井下电路向直流电机16供电时，直流电机16带动行星齿轮减速器17传动，行星齿轮减速器17的输出轴又带动传导丝杠21转动，传导丝杠21又带动碰块23前后移动。当直流电机16正转时，碰块23会向左右移动，同时传导丝杠21又带动柱塞30向左移动，柱塞30又带动密封垫34和小丝堵35一同在开口密封套37向左移动。直至打开开关套29使地层与主体通道连通，使井下产气层中的天然气通过分层测压装置中间流到地面输气管道。当碰块23继续向左移至左限位开关22时，就切断直流电机16的电源，这一工作过程停止。当需要关闭该层的通道时将反向供电，一切将按反向工作，柱塞30又返回原位置，碰块23又碰触右限位开关24，切断直流电机16供电，进气通道被关闭，停止该气层的产气。

3、联接固定部分：主要由上接箍01、上接头02、大护套12、下接头29、固定套38、主体11、开关固定主体33、开口固定环13等组成。

其联接固定的原理是：上接箍01连接上接头02、上接头02又与主体11相连接固定，主体11又与开关固定主体33相连接固定，开关固定主体33又与大护套12相连接固定。开关固定主体33又和固定套38相连接固定，固定套38又和下接头39相连接固定。开口固定环13又固定在主体11的中心管上。电路板40、数据采集板43则都固定在开口固定环13上。所有与外部承压部分都装有胶圈，保证井下气体或液体不能进入电路内，保证电路部分在高压高温状态下正常运行。上接箍01与下接头39分别连接井下油管，φ4电缆钢管10和气控管线46都同时各自从钢管电缆密封机构和气控管线密封机构内穿过，并保持在密封状态下与下一级分层测压装置保持联接和导通，达到正常工作。

4、钢管电缆部分：包括压紧丝堵03、锥套04、密封套09、过线管14、小联接套15、密封塞18、密封塞座19、长密封套28、和钢管电缆。φ4钢管电缆10与气控管线46的固定都是一样的，只是气控管线46只保证从整个装置内部穿越与井下气控封隔器相导通，用来控制气控封隔器的收缩与膨胀。φ4钢管电缆则不同，既要穿越本身的分层测压装置，又要与下级分层测压装置串联，提供电源和上传数据信号，既保证电路与装置的电路导通还要保证在密封状态下的电路与装置本身的绝缘。这就要求有相关的部件和材料相配合固定、密封、绝缘。其密封、固定、联接的原理如下：将φ4钢管电缆10穿越整个分层测压装置，在整个分层测压装置内依次装有压紧丝堵03、锥套04、小压紧螺套05、薄隔垫06、胶圈07、厚隔垫08、密封套09、长密封套28。通过用压紧丝堵03和小压紧螺套05压紧薄隔垫06和胶圈07来实现的。φ4钢管电缆10的引出线，一是接入装置内的电路，二是经过密封塞18和密封塞座19从左端又接入下一个装置。

5、开关控制部分：包括开关套29、柱塞30、定位螺钉31、开关固定主体33、密封垫34、小丝堵35、开口密封套37。工作过程是：柱塞30内螺纹与扭力丝杠26相配合，当扭力丝杠26正向转动时，拉动柱塞30向左移动，为防止柱塞也转动，在柱塞30开有一个纵向槽，由定位螺钉31插进槽内，以防止柱塞30旋转，保证柱塞30只能前后移动，而不能旋转。柱塞右端上装有密封垫34，用小丝堵35固定。密封套27与小丝堵35都是用硬质合金制作，具有高硬度和高耐腐蚀性的双重功能，以防止气层内的粉状高速砂进入和气流损坏开关，当气流从开关套的出口，再通过装置的开口密封套的开口处，气流进入开口密封套37的换向作用（开口密封套37是用硬质合金做的，其主要作用就是耐粉砂冲击，耐腐蚀）通过改变气流的方向，降低气流的流速，使气层来的气体经油管上升到井口地面管道，经管道输出至用户。

Claims (6)

1.气井分层开采、控制、测试的智能控制装置，包括智控制设备和控制管柱，其特征在于：智控设备包括设在地面的智能控制箱（I）、高压打气泵（O）、设在岩层段的气控井下封隔器和设在气层段的直读智能气井井下分层测压装置；控制管柱包括采油树（M）及采油树上的油管生产闸门（L）和两个套管闸门（K）、与采油树套管接头连接的套管（H）、与采油树油管悬挂头连接的油管（G）、与油管串接的上层气控井下封隔器（D）、A气层的直读智能气井井下分层测压装置（A）、中层气控井下封隔器（E）、（B）气层的直读智能气井井下分层测压装置（B）、下层气控井下封隔器（F）和C气层的直读智能气井井下分层测压装置（C），与上层气控井下封隔器（D）、A气层的直读智能气井井下分层测压装置（A）、中层气控井下封隔器（E）、B气层的直读智能气井井下分层测压装置（B）、下层气控封隔器（F）和C气层的直读智能气井井下分层测压装置（C）分别并接的钢管电缆和气控管线，还包括设在A气层、B气层和C气层油管上的钢管电缆（J）和气控管线（N）的固定扶正保护器（R）。

2.根据权利要求1所述的气井分层开采、控制、测试的智能控制装置，其特征在于：所述直读智能气井井下分层测压装置，包括连接保护部分、电路电源部分、动力部分、传感器部分、钢管电缆信息传递部分、开关控制部分和气控封隔器的气控管线密封机构部分，其特征在于：连接保护部分包括接箍(01)、与接箍螺纹连接的上接头(02)、与上接头螺纹连接的主体(11)、与主体上部外周通过销钉连接的大护套(12)、与大护套下部螺纹连接的开关固定主体(33)、与开关固定主体通过销钉连接的固定套(38)、与固定套通过销钉和缩径台阶连接的下接头(39)；动力部分和开关控制部分包括设在大护套(12)与主体(11)之间环空内一侧上部的直流电机(16)、与直流电机相连的行星齿轮减速器(17)、与行星齿轮减速器通过开关控制主体(20)连接的传导丝杠(21)及设在开关控制主体(20)中上部和中下部的左限位开关(22)和右限位开关(24)及传导丝杠上的碰块(23)，通过扭力套筒(25)、轴承、密封套(27)、开关套(29)、柱塞(30)、密封垫(34)与传导丝杠(21)下端连接的扭力丝杠(26)，及设在扭力丝杠端部的小丝堵(35)，及穿过开关固定主体(33)和开关套(29)的柱塞(30)的定位螺钉(31)；钢管电缆信息传递部分包括设在与动力部分同一平面上的钢管电缆和钢管电缆密封机构，钢管电缆密封机构从上向下包括压紧丝堵(03)、与压紧丝堵螺纹连接的小压紧螺套(05)、设在压紧丝堵(03)与小压紧螺套(05)之间的锥套(04)、与小压紧螺套(05)螺纹连接的且穿入主体(11)纵向孔的密封套(09)、设在小压紧螺套(05)与密封套(09)之间的薄隔垫(06)和胶圈(07)、与密封套(09)外周相连接的过线套(14)、设在过线套(14)上下两端的开口固定环(13)、套在过线套内周的通过与密封塞座(19)相套连接的上下小连接套(15)、设在小连接套与密封塞座(19)之间的密封塞(18)、与小连接套(15)相套连接且在主体(11)和开关固定主体(33)同心孔内的长密封套(28)、与长密封套(28)下端螺纹相连的小压紧螺套(05)、与小压紧螺套(05)螺纹相连的压紧丝堵(03)和设在小压紧螺套(05)与压紧丝堵(03)之间的锥套(04)；钢管电缆包括上钢管电缆(10)和下钢管电缆(10)，上钢管电缆从上向下沿钢管电缆密封机构的中心线插入与密封塞座上所设的多路传输接头联接，下钢管电缆从下向上沿钢管电缆密封机构的中心线插入与密封塞座19上所设的多路传输接头联接；电路电源部分和传感器部分设在上述结构旋转90度夹角内，包括从主体(11)与大护套(12)环形空间一侧上部的电路板和电源（40），设在下部的主体（11）和开关固定主体（33）同心孔上部的内压压力传感器(41)和下部的丝堵(42)，设在主体(11)与大护套(12)环形空间另一侧上部的数据采集板(43)和温度传感器(44)，设在下部的主体(11)和开关固定主体(33)同心孔上部的外压压力传感器(45)；气控封隔器的气控管线密封机构设在电路电源部分和传感器部分旋转45度的夹角内，包括设在主体(11)上端部孔内的过线管(47)，与过线管螺纹连接的过气管(48)，与过气管(48)螺纹连接的且设在主体(11)下部孔内和开关固定主体(33)孔内的过线管(47)，气控管线沿气控封隔器的气孔管线密封机构的中心线穿过，在过气管的上下端外周设有开口固定环(13)。

3.根据权利要求1所述的气井分层开采、控制、测试的智能控制装置，其特征在于：所述地面智能控箱，包括交直流转换稳压电源、控制电路模块、单片计算机、分层开采、控制、测试软件和输出输入接线端，通过交直流转换稳压电源将地面220V交流电转换成200V以内的可调直流电源，达到上述直读智能气井井下分层测压装置的电路、电机的所需电压和电流；单片计算机用曼彻斯特码向井下仪器发出指令，各层上的直读智能气井井下分层测压装置按照指令实现各层天然气开采、控制及压力、温度测试，并接受层直读智能气井井下分层测压装置传上来的采集信号解码还原，通过单片计算机软件将所采集的数据保存显示。

4.气井分层开采、控制、测试的控制方法，包括天然气井分层生产的方法和分层测试的方法，其特征在于：将天然气气井的三层生产气层设为A气层、B气层、C气层，每层都安装上直读智能气井井下分层测压装置，由气控井下封隔器将三层生产气层封隔开，当需要A气层关闭，B气层生产，C气层关闭时，地面智控箱下达指令让A、C层的直读智能气井井下分层测压装置的直流电机带动行星齿轮减速器转动，行星齿轮加速器输出轴带动柱塞向后移动，通过柱塞的向后移动，打开B气层的直读智能气井井下分层测压装置的连通孔，让B气层天然气通过油管输出地面，实现分层控制；地面计量站可及时量出该层的产气量，实现分层采气；直读智能气井井下分层测压装置也同时记录下该层的生产压差和井下温度，实现了分层测试；当B气层生产一个周期后，通过柱塞的向前移动，关闭B气层，通过C气层的直读智能气井井下分层测压装置的柱塞向后移动，打开C气层与直读智能气井井下分层测压装置的连通孔，开始生产C气层，测得C层产量、压力、温度，再通过地面智控箱下达指令关闭C气层，然后打开A气层，同样可了解A气层相关数据；经过三个周期后，通过资料的录取分析各层相关数据，确定各层的生产压差，从而达到合理开采，均衡生产，实现分层控制、测试、采气的目的；直读智能气井井下分层测压装置内装有的控制电路及压力传感器和温度传感器，还能实现分层测压力恢复、压降、静压、流压和温度，可测油套管的压力并通过有套管的压力监控气控井下封隔器的好坏及井下分层开关的工况，便于及时了解气井井下各层的生产状况，为合理指导气井生产提供了有效的方法和手段。

5.根据权利要求4所述的气井分层开采、控制、测试的控制方法，其特征在于：气控井下封隔器利用主体（13-07）一侧壁厚的气控管线孔内的气控管线（13-11），从主体和对应的气控管线上设有的与上活塞套（13-04）和下活塞套（13-13）内端面处连通的进气孔进气，依靠上密封套（13-05）和下密封套（13-14）内周之间设有对称的且外端相对的两个各自与上下密封套和主体（13-07）滑动密封配合的上活塞套（13-04）、下活塞套（13-13）上下运动，使上、下活塞套之间设有的两个封隔器胶筒（13-08）膨胀封隔或压缩解封。

6.根据权利要求4所述的气井分层开采、控制、测试的控制方法，其特征在于：所述直读智能气井井下分层测压装置的使用方法，在每个气层的直读智能气井井下分层测压装置内装有两个压力传感器，一个是与油管内相通，一个是与气层相通，分别测得油管内压力和气层的压力；另装有温度传感器，了解不同深度的井下温度，再是装有直流电机及减速器，通过电机及减速器带动柱塞前后运动，柱塞的前后运动使之实现了在井下分层采气的开和关；当地地面智控箱向直读智能气井井下分层测压装置供电或下达指令，各气层的直读智能气井井下分层测压装置的电路系统则根据指令来实现打开气层和关闭气层、分层测试、分层采气的手段。