CN113123757A - 一种智能投放装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能投放装置，包括天线、阅读器、电池、驱动机构、执行机构和限位机构；所述天线用于接收滑套上的电子标签的电磁信号，所述阅读器和所述天线相连接，用于对接收的所述电磁信号进行识别，所述驱动机构和所述阅读器相连接，所述阅读器识别所述电磁信号后控制所述驱动机构动作，所述执行机构与所述驱动机构相连接，所述限位机构和所述执行机构相连接，所述驱动机构驱动所述执行机构动作，并使得所述限位机构伸出所述智能投放装置，所述限位机构能够和滑套内管相抵接，并推动所述滑套内管相对于滑套外管滑动，露出所述滑套上的出液孔；所述电池分别与所述天线、所述阅读器、驱动机构相连接，所述电池用于给所述智能投放装置供电。
Description
技术领域
本发明涉及油气开发技术领域，特别是一种智能投放装置。
背景技术
现有的套管滑套开启程序需要先将滑套锁紧装置破坏或解锁，将滑套开启，从而将液体流道孔眼暴露，液体通过孔眼进入地层，通过高压水力将地层制造裂缝，从而有效开采地层中的油气资源。为了最大化对地层中的油气资源进行开采，通常一口井内会有多只套管滑套，而每一只套管滑套对应与其相对应的地层。若在套管试压过程中，某一级滑套被提前开启，将导致该级以下的地层无法正常进行水力压裂改造。
为了准确识别需要开启的滑套，出现了通过EM(电磁波)开启指定的滑套锁紧装置的方法，通常在滑套内设置天线、阅读器、电池、电机、锁紧装置等，再往套管中投放相适配的电子标签，滑套的天线接收电磁信号，通过阅读器识别后，激活电机，从而解除锁紧装置，实现解锁，开启指定的滑套。
该方法需要事先将天线、阅读器、电池、电机、锁紧装置等内置在滑套内，这些电器件需要跟随滑套长期置于井下，对各个电器件的耐高温性能要求较高，且电器件置于井下的时间越长，识别的可靠性越低，在实际操作中出现了识别的可靠性较低的情况。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种智能投放装置。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种智能投放装置，包括天线、阅读器、电池、驱动机构、执行机构和限位机构；
所述天线用于接收滑套上的电子标签的电磁信号，所述阅读器和所述天线相连接，所述阅读器用于对接收的所述电磁信号进行识别，所述驱动机构和所述阅读器相连接，所述阅读器识别所述电磁信号后控制所述驱动机构动作，所述执行机构与所述驱动机构相连接，所述限位机构和所述执行机构相连接，所述驱动机构驱动所述执行机构动作，并使得所述限位机构伸出所述智能投放装置，所述限位机构能够和滑套内管相抵接，并推动所述滑套内管相对于滑套外管滑动，露出所述滑套上的出液孔；
所述电池分别与所述天线、所述阅读器、驱动机构相连接，所述电池用于给所述智能投放装置供电。
本发明所述的智能投放装置集成了大量电器件(天线、阅读器、电池、驱动机构、执行机构和限位机构)，而在油气开采过程中，所述智能投放装置仅需短暂性地入井(一般为几个小时)，因此，可大大减小井下高温环境对电器件的影响，从而大幅提高识别的准确性和可靠性，同时大大减小各个电器件的设计难度。
另一方面，由于大量电器件均集成在所述智能投放装置内，与之配套的滑套内仅需设置电子标签即可，由于滑套需长期置于井下而言(可长达几个月)，在滑套内设置的电器件越少，受井下高温环境的影响越小，识别的准确性和可靠性越高。
作为本发明的优选方案，所述执行机构包括锥体，所述限位机构为套设在所述锥体上的限位环，所述限位环上设有与所述锥体相适配的坡面。驱动机构推动所述锥体运动，使得限位环在所述锥体上发生爬坡，进而使得所述限位环伸出所述智能投放装置。
作为本发明的优选方案，所述执行机构还包括弹簧，所述弹簧的两端分别连接所述驱动机构和所述锥体。所述弹簧能够在驱动结构停止驱动后，带动所述锥体回到初始位置。
作为本发明的优选方案，所述电池为高温电池。
作为本发明的优选方案，所述驱动机构为电机。
作为本发明的优选方案，所述智能投放装置为可溶解结构，所述智能投放装置的主体结构和大部分器件均由可溶材料制成，如镁合金等，如此可实现所述智能投放装置在井下的自动溶解，减少打捞、打磨等工作量。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明所述的智能投放装置集成了大量电器件(天线、阅读器、电池、驱动机构、执行机构和限位机构)，而在油气开采过程中，所述智能投放装置仅需短暂性地入井(一般为几个小时)，因此，可大大减小井下高温环境对电器件的影响，从而大幅提高识别的准确性和可靠性，同时大大减小各个电器件的设计难度。
附图说明
图1是本发明所述的智能投放装置的结构示意图。
图2是本发明所述的滑套的结构示意图。
图3是本发明所述的多级压裂智能控制系统的结构示意图一。
图4是本发明所述的多级压裂智能控制系统的结构示意图二。
图5是本发明所述的多级压裂智能控制系统的结构示意图三。
图6是本发明所述的多级压裂智能控制系统的结构示意图四。
图标：1-套管管节，
2-滑套，21-电子标签，22-锁紧装置，23-出液孔，24-滑套外管，25-滑套内管，26-限位部件，
3-智能投放装置，31-天线，32-阅读器，33-电池，34-驱动机构，35-执行机构，351-弹簧，352-锥体，36-限位机构。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-图6所示，一种多级压裂智能控制系统，包括套管管节1、滑套2和智能投放装置3。
所述滑套2连接于相邻两个所述套管管节1之间，每个所述滑套2包括套接连接的滑套外管24和滑套内管25，在所述滑套外管24上设有出液孔23，所述滑套内管25通过锁紧装置22(如销钉等)与所述滑套外管24相连接，且所述滑套内管25对所述出液孔23进行遮挡。
在所述滑套内管25的后部还设有限位部件26，所述限位部件26与所述滑套外管24为一体成型结构件，所述限位部件26的内径小于所述滑套外管24的内径，当所述滑套内管25破坏所述锁紧装置22并露出所述出液孔23后，所述限位部件26用于阻挡所述滑套内管25进一步滑动，起到限位作用。且在所述限位部件26上还设有电子标签21，所述电子标签21设置在远离所述出液孔23的一端，且某一级所述滑套2对应的电子标签21安装在其前一级所述滑套2上。
所述智能投放装置3包括天线31、阅读器32、高温电池33、驱动机构34、执行机构35和限位机构36，所述天线31用于接收所述电子标签21的电磁信号，所述阅读器32和所述天线31相连接，所述阅读器32用于对接收的所述电磁信号进行识别，所述驱动机构34(如电机)和所述阅读器32相连接，所述阅读器32识别所述电磁信号后控制所述驱动机构34动作，所述执行机构35与所述驱动机构34相连接，所述限位机构36和所述执行机构35相连接。所述电池33分别与所述天线31、所述阅读器32、驱动机构34相连接，所述电池33用于给所述智能投放装置3供电。
所述执行机构35包括锥体352和弹簧351，所述弹簧351的两端分别连接所述驱动机构34和所述锥体352，所述限位机构36为套设在所述锥体352上的限位环，所述限位环上设有与所述锥体352相适配的坡面。驱动机构34推动所述锥体352运动，使得限位环在所述锥体352上发生爬坡，进而使得所述限位环伸出所述智能投放装置。限位环伸出后，和所述滑套内管25相抵接，所述限位机构36产生的推力破坏所述锁紧装置22，并继续推动所述滑套内管25相对于所述滑套外管24滑动，继而露出所述出液孔23，最后由于限位部件26的阻挡，所述滑套内管25将停留在所述限位部件26处。
作为一种优选的实施方式，所述智能投放装置3为可溶解结构。
一种多级压裂智能控制方法，利用所述的一种多级压裂智能控制系统进行控制，包括以下步骤：
步骤一：在滑套2内放置电子标签21，其中将某一级所述滑套2对应的电子标签21安装在其前一级所述滑套2上，并将所述滑套2置于井下；
步骤二：往井中投放智能投放装置3，所述智能投放装置3在前一级所述滑套2上识别某一级所述滑套2的电子标签21，之后驱动限位机构36伸出，限位机构36推动所述滑套2破坏锁紧装置22，并继续推动某一级所述滑套2的滑套内管25相对于所述滑套外管24滑动，露出出液孔23。
其中，图3为所述智能投放装置3刚入井的结构示意图，此时阅读器32还未识别电子标签21；图4为阅读器32在前一级所述滑套2上识别某一级所述滑套2的电子标签21，之后驱动限位机构36伸出的结构示意图；图5为伸出的所述限位机构36和某一级所述滑套2的滑套内管25相抵接的结构示意图；图6为所述限位机构36破坏锁紧装置22后，推动滑套内管25相对于所述滑套外管24滑动，露出出液孔23的结构示意图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能投放装置，其特征在于，包括天线(31)、阅读器(32)、电池(33)、驱动机构(34)、执行机构(35)和限位机构(36)；
所述天线(31)用于接收滑套(2)上的电子标签(21)的电磁信号，所述阅读器(32)和所述天线(31)相连接，所述阅读器(32)用于对接收的所述电磁信号进行识别，所述驱动机构(34)和所述阅读器(32)相连接，所述阅读器(32)识别所述电磁信号后控制所述驱动机构(34)动作，所述执行机构(35)与所述驱动机构(34)相连接，所述限位机构(36)和所述执行机构(35)相连接，所述驱动机构(34)驱动所述执行机构(35)动作，并使得所述限位机构(36)伸出所述智能投放装置(3)，所述限位机构(36)能够和滑套内管(25)相抵接，并推动所述滑套内管(25)相对于滑套外管(24)滑动，露出所述滑套(2)上的出液孔(23)；
所述电池(33)分别与所述天线(31)、所述阅读器(32)、驱动机构(34)相连接，所述电池(33)用于给所述智能投放装置(3)供电。
2.根据权利要求1所述的一种智能投放装置，其特征在于，所述执行机构(35)包括锥体(352)，所述限位机构(36)为套设在所述锥体(352)上的限位环，所述限位环上设有与所述锥体(352)相适配的坡面。
3.根据权利要求2所述的一种智能投放装置，其特征在于，所述执行机构(35)还包括弹簧(351)，所述弹簧(351)的两端分别连接所述驱动机构(34)和所述锥体(352)。
4.根据权利要求1所述的一种智能投放装置，其特征在于，所述电池(33)为高温电池。
5.根据权利要求1所述的一种智能投放装置，其特征在于，所述驱动机构(34)为电机。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种智能投放装置，其特征在于，所述智能投放装置(3)为可溶解结构。
7.根据权利要求6所述的一种智能投放装置，其特征在于，所述智能投放装置(3)为镁合金构件。
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