CN115749683A - 单根管线控制多层滑套的解码设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了单根管线控制多层滑套的解码设备及方法，解码结构包括第一开关结构和设置在滑套上的第二开关结构，所述第一开关结构与液压管线连接，第一开关结构用于控制液压管线与滑套是否连通，第二开关结构用于控制滑套与油管是否连通，仅运用一根液压管线下入地下，利用J型槽的开关结构在配合打压顺序，能够单独选择某一个产层或同时选择多个产层，能够较好的适用于不同的油井，且操作简便。

Description

单根管线控制多层滑套的解码设备及方法

技术领域

本发明涉及智能完井领域，具体涉及单根管线控制多层滑套的解码设备及方法。

背景技术

为实现油田智能化开采，减少多层井的层间干扰，目前油田普遍采用分层开采形式。目前存在的问题是单层开采效率低；而多层开采层间矛盾突出，层间干扰明显，采油含水量大、水淹油气层、甚至开采失败等问题。为解决此问题需要运用智能完井技术，通过电控或液控滑套的方式分别控制各个产层可以独立关闭、开启或节流，实现油藏的实时控制与优化开采、控制水锥气侵、加速生产、提高油气采收率。

现有液控智能井技术中，液控滑套需要多条液压管线控制，如果需要独立选择井下N层流量控制阀则需要N+1根液压控制管线，随着井下层数的增加，液压控制管线增多，工艺可行性不高，井口穿越困难，井下管线多，作业风险大。另一部分采用电控的方式来确定井下层位，其虽液控管路简单可行，但在井下高温高压恶劣环境中，电子元器件的耐久性会大大缩短。

申请号为202010328388.3的一种三管线控制六层滑套的井下液压系统，通过三根液压管线控制六层解码器系统进行作业，避免多层合采作业时出现压力干涉现象，但是该系统的解码系统结构复杂，在井下复杂的环境中，解码器结构容易损坏，且深产层井眼尺寸小，不利于实际使用。

申请号为202111521446.5的一根单管线控制多层智能管柱，通过一个解码器与多级控制单元连接，多级控制单元通过液控管线加压进行运动部件动作，通过万向截止轮机构进行换挡操纵，一个档位对应一种孔眼，调节档位多，控制精度高，该结构解码器结构复杂，在井下复杂的环境中更容易损坏，且维护成本高，当一个产层出现问题时，需要将整个解码器进行维护，成本较高，不便于实际使用。

发明内容

本发明的一个目的在于提供单根管线控制多层滑套的解码设备及方法，该目的采用以下技术方案实现：

本设备包括1条液压管线、与N层产层分别对应的N个解码结构及N个滑套，N为正整数，其中，解码结构包括第一开关结构和设置在滑套上的第二开关结构，所述第一开关结构与液压管线连接，第一开关结构用于控制液压管线与滑套是否连通，第二开关结构用于控制滑套与油管是否连通。

在使用时，解码结构能够单独控制每个产层，且第一开关结构和第二开关结构相互配合，在打开第一开关结构的情况下，才能进一步的打开第二开关结构，通过每个产层的两个开关结构相互配合，能够更好的单独控制某一产层，避免操作失误，且本结构的两个开关结构独立设置在每个产层中，当其中一个产层中的解码结构损坏时，可直接更换或维修该产层中的第一开关结构或第二开关结构即可，操作更简便，与现有的解码设备相比，实用性更高。

对于本设备而言，第一开关结构和第二开关结构可以为多种，例如第一开关结构可以为流量开关，当液压管线通入第一开关结构中的液压油压力达到阈值时，第一开关结构打开，液压管线中的液压油通过第一开关结构与第二开关结构连接，液压管线中的液压油作用在第二开关结构上，第二开关结构也可以为流量开关，当在第二开关结构的液压油压力达到对应阈值时，第二开关打开，进而使滑套与油管连通，原油通过油管进入滑套中。

第一开关结构和第二开关结构还可以为其他机械结构，只要能够实现在不同的液压油压力下进行关和开的功能即可。

在此基础之上，井下高温高压环境恶劣，为了进一步的使本设备的使用寿命增长，本发明人还提出了一种第二开关结构，第二开关结构包括设置在滑套内的中心管，中心管上套装有定位套和复位弹簧，滑套上设置有与第一开关结构连接的进油孔和与定位杆连接的定位孔，定位套上设置有定位槽，定位杆的一端插入定位槽中；第一开关结构打开时，液压管线与进油孔连通，液压管线和复位弹簧使中心管、定位套在滑套内滑动，并通过定位杆的一端在定位槽中滑动，使中心管与滑套之间的相对位置固定，滑套与油管处于连通状态或不连通状态定位槽。

具体的，在原始状态时，中心管遮挡滑套与油管的连通处，因此需要调节中心管在滑套中的相对位置，进而使滑套与油管处于连通状态。在使用时，首先需要该产层的第一开关结构处于打开状态，即液压管线中的液压油通过第一开关结构进入进油孔中，液压油进入进油孔中后，液压油位于中心管外壁与滑套内壁之间，在液压的作用下，中心管在滑套内壁上以滑套轴线为直线滑动，在滑动的过程中，同时带动定位杆在定位槽滑动，定位杆通过滑动到定位槽中不同的位置，将中心管定位在滑套内不同的位置处，其中，定位槽与定位杆之间有多种滑动定位实现模式，例如通过螺纹定位等结构。在此为了更有利于简化结构，本发明人设计了一种定位槽结构，使得中心管在滑套内移动的过程中可快速便捷的实现定位，该定位槽结构为包括依次连通的关闭滑槽、中间滑槽和第二开启滑槽的结构，定位杆的一端位于关闭滑槽内时，滑套与油管处于不连通状态，定位杆的一端位于第二开启滑槽内时，滑套与油管处于连通状态。其中，关闭滑槽、中间滑槽和第二开启滑槽均为J型槽，J型槽为现有的结构。

更进一步的，为了使本结构能够更好的适用于多产层结构的使用，本发明人将定位套沿其周向方向设置有至少一组依次连通的定位槽，在使用的过程中，随着中心管带动定位套的移动，定位杆在定位槽中移动，并带动中心管和定位套周向旋转，定位套在依次连通的定位槽中循环移动，实现本结构的多次循环使用。

更进一步的，为了能更好的与第二开关结构配合使用，本发明人同时对第一开关结构进行改进，第一开关结构包括依次连接的液缸、解码器、单向阀，单向阀与解码器之间设置有第一弹簧，液压管线与单向阀的入口端连接，单向阀的出口端与进油孔连接。

解码器包括滑动套和调节杆，滑动套沿其周向方向依次设置有一组开关滑槽和N-1组调节滑槽，开关滑槽包括依次连通的第一开启滑槽和第一定位槽，每组调节滑槽均包括依次连通的第一定位槽和第二定位槽，每产层中的调节杆按从上到下的顺序依次设置在开关滑槽、调节滑槽中的第一定位槽中；液压管线、单向阀、液缸、第一弹簧使调节杆在开关滑槽和N-1组调节滑槽中移动，使液压管线与滑套连通或不连通。其中，第一开启滑槽、第一定位槽和第二定位槽均为J型槽。

在使用时，液压管线向液缸中通入液压油，液缸中的阀杆推动滑动套移动，调节杆位置固定，随着滑动套的移动，调节杆在开关滑槽和调节滑槽中移动。当调节杆在开关滑槽中从第一定位槽移动到第一开启滑槽时，阀杆将单向阀打开，液压管线中的液压油通过单向阀进入进油孔中。

初始状态时，第一产层中的调节杆位于开关滑槽中的第一定位槽中，第二产层中的调节杆位于第一个调节滑槽中的第一定位槽中，第N产层中的调节杆位于N-1个调节滑槽中的第一定位槽中，液压管线向液缸中通入液压油时，每个产层中的液缸均受到液压油推力作用，使调节杆在开关滑槽或调节滑槽中移动一次，该次移动仅打开一个产层的第一开关结构，其他产层的滑动套移动且旋转，但调节杆并未位于第一开启滑槽中，因此其他产层的第一开关结构保持关闭状态。

具体的，单根管线控制多层滑套的解码方法，对于每一层的解码结构，其开关调节方法包括以下步骤：

步骤1调节液压管线中的液压为0MPa；

步骤2向液压管线中通入打开第一开关的第一预设液压，第一开关打开；

步骤3第一开关打开后向液压管线中加压至第二预设液压，第二开关打开。

第二开关结构的预设压力大于第一开关结构，因此在打开第一开关结构后直接加压使第二开关结构打开，不需要先降压再加压，操作更加便捷。

在此过程中，初始状态时，需要打开的产层的第一开关结构中的调节杆位于开关滑槽中的第一定位槽中，通入第一预设液压，在第一预设液压推动液缸中的阀杆移动，阀杆带动解码器中滑动套移动，使调节杆从开关滑槽中的第一定位槽移动到第一开启滑槽中，该产层的第一开关结构打开，液压管线中的液压油通过单向阀进入进油孔中，第一开关结构保持打开状态；然后液压管线加压至第二预设液压，液压油通过进油孔进入滑套与中心管之间并带动中心管移动，定位杆从该组定位槽的关闭滑槽中移动到中间滑槽最后固定在第二开启滑槽中。在此过程中，初始状态时，其他产层的第一开关结构中的调节杆位于调节滑槽中的第一定位槽中，通入第一预设液压后，其他产层的调节杆从调节滑槽中的第一定位槽移动到同组的第二调节滑槽中保持关闭状态。

当需要不同的产层时，还包括层数选择方法，需要选择N层时，具体包括：

步骤Ⅰ调节液压管线中的液压为0MPa；

步骤Ⅱ向液压管线中通入打开第一开关的第一预设液压；

重复上述步骤Ⅰ至步骤ⅡN-1次，选择第N层。

本结构用于N层产层，每层产层都具有解码结构，且结构相同，但每产层中的调节杆按从上到下的顺序依次设置在开关滑槽、调节滑槽中的第一定位槽中。

定位槽在使用时，通过上述步骤选择不同的产层，选择该产层后，再通过上述每一层的解码结构的开关调节方法进行解码，打开第一开关结构和第二开关结构，实现对某产层的选择和开启。

打开一个产层后，调节液压管线中的液压为0MPa，打开的产层的第一开关结构关闭，第二开关结构保持打开，通过上述方法选择另一个需要打开的产层，即使该产层的调节杆从开关滑槽的第一定位槽中滑动到第一开启滑槽即可，然后在加压到第二预设液压完成该产层的第二开关结构开启。

同时，当需要从上到下逐层打开产层时，具体包括：

步骤1调节液压管线中的液压为0MPa；

步骤2向液压管线中通入打开第一开关的第一预设液压，第一开关打开；

步骤3第一开关打开后向液压管线中加压至第二预设液压，第二开关打开；

重复步骤1至步骤3N次，从上到下逐层打开N层产层的第一开关结构和第二开关结构。

在本结构中每个产层的第一预设液压、第二预设液压相同，通过上述步骤可从上到下依次打开每个产层，进行使用。在实际的使用过程中，由于从上到下井下压力逐层增大，因此一般来说，在使用时为从上到下依次开启每个产层，但是当某一产层压力异常，需要单独开启或者关闭该产层时，可通过上述方法，首先选定该产层，然后再打开该产层。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明单根管线控制多层滑套的解码设备及方法，仅运用一根液压管线下入地下，利用J型槽的开关结构与打压顺序的配合，能够单独选择某一个产层或同时选择多个产层或依次打开N个产层，能够较好的适用于不同的油井，且每层单独控制，需要维护时，只需要单独维护后一个产层中的解码结构即可，不仅操作简便，还能有效提高效率并节约成本；

并且，每个产层中的第一开关结构和第二开关结构直接通过加入不同的预设液压即可进行调节，操作简便，更有利于井下复杂的环境中使用；

其次，开关结构中使用J型槽进行位置限定，虽然J型槽进行位置限定为现有的结构，但是本发明人通过将调节杆巧妙的从上到下依次设置在不同的位置上，再通过第一开关结构和第二开关结构的相互配合，结合不同的打压顺序，实现对不同产层的选择与开启，操作便捷，便于广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例1中本结构示意图；

图2为实施例2中滑套和第二开关结构示意图；

图3为实施例2中定位套结构示意图；

图4为实施例2中定位槽展开示意图；

图5为实施例2中初始状态时定位杆与定位槽位置关系示意图；

图6为实施例2中当定位杆位于中间滑槽中时位置关系示意图；

图7为实施例2中当定位杆位于中间滑槽中时，中心管与滑套之间的位置结构示意图；

图8为实施例2中定位杆位于第二开启滑槽中时位置关系示意图；

图9为实施例2中当定位杆位于第二开启滑槽中时，中心管与滑套之间的位置结构示意图；

图10为实施例3中第一开关结构示意图；

图11为实施例4中六产层的打压波形示意图；

图12为定位杆位于初始关闭滑槽中时结构示意图；

图13为实施例3中调节杆在开关滑槽中从第一定位槽移动到第一开启滑槽时，第一开关结构示意图；

图14为实施例3中调节杆从开关滑槽的第一开启滑槽移动到相互连通的调节滑槽的第一定位槽中，第一开关结构示意图；

图15为六个产层中，调节杆在滑动套中的位置关系示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-地面设备，2-液压管线，3-第一开关结构，31-液缸，32-第二弹簧，33-第一弹簧，34-调节杆，35-滑动套，36-单向阀，4-滑套，41-上阀体，42-下阀体，43-外阀体，44-中心管，45-进油孔，46-定位孔，47-复位弹簧，48-定位套，5-封隔器，6-堵头，7-油管，8-套管，9-关闭滑槽，10-第二开启滑槽，11-定位杆，12-中间滑槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本发明公开使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。为本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1所示，本结构包括一条液压管线2、套管8、油管7、设置在N层产层内的解码结构、封隔器5及滑套4，N为正整数；所述液压管线2介于套管8和油管7之间的井筒环空内并贯穿整个井筒，油管位于套管内部，且套管在N个封隔器的作用下与油管附着，堵头6与油管尾部通过螺纹连接。液压管线2由地面向井底方向依次连接地面设备1和N个解码结构，解码结构与需开采的产层一一对应。

解码结构包括第一开关结构3和设置在滑套4上的第二开关结构，所述第一开关结构3与液压管线2连接，第一开关结构3用于控制液压管线2与滑套4是否连通，第二开关结构用于控制滑套4与油管7是否连通。

在部分实施例中，第一开关结构为现有的液压控制开关，如利用第一电磁阀的结构，原始状态时，第一电磁阀保持关闭状态，当所述蓄能器进油口处的压力油液的液压值大于或者等于第一预设压力值时，所述第一压力开关能够控制所述第一电磁阀打开。还可以为其他液压控制开关结构，只要能够实现液压油的压力达到预设值时，第一开关结构打开，液压油进入第二开关处即可。

在部分实施例中，第二开关结构也为现有的结构，只要能够实现液压油通入第二开关结构中的压力达到预设值时，第二开关结构打开，滑套与油管连通，例如液压管线加压进行运动部件动作，通过万向截止轮机构进行换挡操纵，一个档位对应一种孔眼。

在使用时，当需要打开第一产层时，向液压管线中通入第一产层中第一开关结构预设的液压油，使第一开关结构打开，液压油进入第二开关结构中，然后在液压管线中增加液压油，使第一产层中第二开关结构打开，进而使第一产层中的油管与滑套连通，进行使用，使用完毕后，调节液压管线中的液压油，使第一开关结构和第二开关结构关闭，在本实施例中从上到下每个产层中的第一开关结构的预设压力不相同，且为逐渐增大的，因此，当需要从上到下依次打开产层时，首先打开第一个产层的第一开关结构、第二开关结构后，加压打开下一产层的第一开关结构、第二开关结构，如此循环实现从上到下依次打开所有产层。在本实施例中具体的预设压力根据开关结构调节设置。

实施例2

在上述实施例的基础上，一种优选的第二开关结构，如图2所示，滑套4包括上阀体41、下阀体42以及连接在上阀体和下阀体之间的外阀体43，第二开关包括设置在滑套4内的中心管44，中心管44上套装有定位套48和复位弹簧47，中心管的外侧面设置有两段放置区，定位套48和复位弹簧47分别位于两段放置区上，复位弹簧47的一端与上阀体接触，另一端与中心管接触；滑套4上设置有与第一开关结构3连接的进油孔45和与定位杆11连接的定位孔46，定位套48上设置有三组依次连通的定位槽，定位套48的结构如图3所示，定位杆11的一端插入定位槽中，定位槽内包括依次连通的关闭滑槽9、中间滑槽12和第二开启滑槽10，定位杆11的一端位于关闭滑槽9内时，滑套4与油管7处于不连通状态，定位杆11的一端位于第二开启滑槽10内时，滑套4与油管7处于连通状态。其中，关闭滑槽9、中间滑槽12和第二开启滑槽10在定位槽上的展开图如图4所示，关闭滑槽9、中间滑槽12和第二开启滑槽10均为相互连通的J型槽。

在使用时，初始状态时，如图5所示，定位杆位于定位套48中一组定位槽中的关闭滑槽9中，中心管与滑套之间的位置结构如图2所示，当第一开关结构打开后，液压管线中的液压油与滑套的进油孔连通，并进入滑套与中心管之间，在液压油的作用下，中心管带动定位套一起向左移动，此时定位杆在定位槽中的关闭滑槽中向右移动，当定位杆位于中间滑槽中时，如图6所示，此时中心管与滑套之间的位置结构如图7所示，此时油管与滑套之间已为连通状态，该状态下中心管在复位弹簧的作用下使中心管在滑套中往右移动，定位杆在定位槽中从中间滑槽向第二开启滑槽移动，最终定位在第二开启滑槽中，如图8所示，此时中心管与滑套之间的位置结构如图9所示，中心管与滑套之间的相对位置固定，滑套与油管之间实现连通。

当需要关闭该产层时，调节该产层的第一开关结构，使第一开关结构保持开启状态，调节液压管线中的液压油进行加压，在加压过程中，定位杆从第二开启滑槽中移动到下一组定位槽中的初始关闭滑槽中时如图12所示，此时在复位弹簧的作用下，从初始关闭滑槽移动到该组定位槽的关闭滑槽中。其中，关闭滑槽长度最长，关闭滑槽和中间滑槽之间为斜角，便于定位杆从关闭滑槽中滑入中间滑槽中，中间滑槽与开启滑槽之间为斜角，便于定位杆从中间滑槽滑入开启滑槽中，同时开启滑槽与初始关闭滑槽之间、初始关闭滑槽与关闭滑槽之间均为斜角，便于定位杆从开启滑槽滑入初始关闭滑槽、初始关闭滑槽滑入关闭滑槽中。

实施例3

在上述实施例的基础上，一种优选的第一开关结构，如图10所示，包括依次连接的液缸31、解码器、单向阀36，单向阀36与解码器之间设置有第一弹簧33，液压管线2与单向阀36的入口端连接，单向阀36的出口端与进油孔45连接。液压管线与液缸连接，滑动套35沿其周向方向依次设置有一组开关滑槽和N-1组调节滑槽，开关滑槽包括依次连通的第一开启滑槽和第一定位槽，每组调节滑槽均包括依次连通的第一定位槽和第二定位槽，每产层中的调节杆34按从上到下的顺序依次设置在开关滑槽、调节滑槽中的第一定位槽中，且第一开启滑槽、第一定位槽和第二定位槽均为相互连通的J型槽。第一开启滑槽的长度长于第一定位槽和第二定位槽。

在使用时，初始状态时，第一开关结构如图10所示，调节杆位于开关滑槽中的第一定位槽中，液压管线中的液压油进入液缸中，液缸推动阀杆向右移动，阀杆带动解码器中滑动套35向右移动，当调节杆在开关滑槽中从第一定位槽移动到第一开启滑槽时，第一开关结构如图13所示，阀杆将单向阀打开，液压管线中的液压油通过单向阀进入进油孔中。当需要关闭第一开关结构时，调节液压管线，使其内的液压油减少到0MPa，减少的过程中，在第一弹簧的作用下，推动滑动槽向左移动，在液缸的第二弹簧32和第一弹簧的相互作用下，使调节杆从开关滑槽的第一开启滑槽中移动到相互连通的调节滑槽的第一定位槽中，第一开关结构如图14所示，该第一开关结构保持关闭状态。

在部分实施例中，当具有六产层时，六个产层中，调节杆在滑动套中的位置关系如图15所示，滑动套35沿其周向方向依次设置有一组开关滑槽和五组调节滑槽，其中，第一产层中的调节杆位于开关滑槽中的第一定位槽中，第二产层中的调节杆位于第一个调节滑槽中的第一定位槽中，第三产层中的调节杆位于第二个调节滑槽中的第一定位槽中，第四产层中的调节杆位于第三个调节滑槽中的第一定位槽中，第五产层中的调节杆位于第四个调节滑槽中的第一定位槽中，第六产层中的调节杆位于第五个调节滑槽中的第一定位槽中，开关滑槽、第一定位槽、第二定位槽、第三定位槽、第四定位槽、第五个调节滑槽依次连通，且开关滑槽与第五个调节滑槽连通。

当通入第一预设液压时，第一产层中调节杆从开关滑槽中的第一定位槽移动到第一开启滑槽中，第一产层的第一开口结构打开；第二产层中的调节杆从第一个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第二产层的第一开口结构关闭；第三产层中的调节杆从第二个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第三产层的第一开口结构关闭；第四产层中的调节杆从第三个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第四产层的第一开口结构关闭；第五产层中的调节杆从第四个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第五产层的第一开口结构关闭；第六产层中的调节杆从第五个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第六产层的第一开口结构关闭。

当调节液压管线2中的液压为0MPa时，第一产层中调节杆从开关滑槽中的第一开启滑槽中移动到第五个调节滑槽中的第一定位槽中；第二产层中的调节杆从第一个调节滑槽中第二定位槽中移动到开关滑槽中的第一定位槽中；第三产层中的调节杆从第二个调节滑槽中的第二定位槽中移动到第一个调节滑槽中的第一定位槽中；第四产层中的调节杆从第三个调节滑槽中的第二定位槽中移动到第二个调节滑槽中的第一定位槽中；第五产层中的调节杆从第四个调节滑槽中的第二定位槽中移动到第三个调节滑槽中的第一定位槽中；第六产层中的调节杆从第五个调节滑槽中的第二定位槽中移动到第四个调节滑槽中的第一定位槽中。上述六个产层中的第一开关结构均保持关闭状态。

当N为其他数值时，每层的第一开关结构的工作原理相同，在此不做赘述。

实施例4

在上述实施例的基础上，单根管线控制多层滑套的解码方法，当需要单独开启某一产层时，首先需要对产层进行选中，包括：

步骤Ⅰ调节液压管线2中的液压为0MPa；

步骤Ⅱ向液压管线2中通入打开第一开关的第一预设液压；

重复上述步骤Ⅰ至步骤ⅡN-1次，选择第N层；

选中产层后，需要开启该产层，包括：

步骤1调节液压管线2中的液压为0MPa；

步骤2向液压管线2中通入打开第一开关的第一预设液压，第一开关打开；

步骤3第一开关打开后向液压管线2中加压至第二预设液压，第二开关打开。

在部分实施例中，当需要从上到下还逐层打开产层时，具体包括：

步骤1调节液压管线2中的液压为0MPa；

步骤2向液压管线2中通入打开第一开关的第一预设液压，第一开关打开；

步骤3第一开关打开后向液压管线2中加压至第二预设液压，第二开关打开；

重复步骤1至步骤3N次，从上到下逐层打开每层的第一开关结构和第二开关结构。

在本实施例中，以用于六产层的解码设备为例：

如图11所示，每产层中的调节杆34按从上到下的顺序依次设置在开关滑槽、调节滑槽中的第一定位槽中，在本实施例中，第一预设液压为5MPa，第二预设液压为15MPa。

当需要打开第一产层时，首先选定第一产层，调节液压管线2中的液压为0MPa，向液压管线2中通入5MPa的液压油，选定第一产层，第一产层的第一开关结构打开，其他产层中的第一开关结构的调节杆从第一定位槽移动到第二定位槽中，保持关闭状态。

向液压管线2中加压至15MPa，第一产层的第二开关结构打开，然后调节液压管线2中的液压为0MPa，第一产层的第二开关结构的定位杆保持在该组定位槽的关闭滑槽中，第二开关结构保持开启状态，第一产层的第一开关结构的调节杆在第一弹簧和第二弹簧的作用下，移动到第五个调节滑槽中的第一定位槽中，第一开关结构关闭。

当需要单独打开第三产层时，调节液压管线2中的液压为0MPa，向液压管线2中通入5MPa的液压油，第三产层中的调节杆从第二个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第三产层的第一开口结构保持关闭状态，将液压管线2中的液压降低为0MPa，第三产层中的调节杆从第二个调节滑槽中的第二定位槽中移动到第一个调节滑槽中的第一定位槽中，第三产层的第一开口结构保持关闭状态，向液压管线2中通入5MPa的液压油，第三产层中的调节杆从第一个调节滑槽中的第一定位槽移动到第一个调节滑槽中的第二定位槽，第三产层的第一开口结构保持关闭状态，将液压管线2中的液压降低为0MPa，第三产层中的调节杆从第一个调节滑槽中的第二定位槽移动到开关滑槽的第一定位槽中，第一开关结构保持关闭状态，向液压管线2中通入5MPa的液压油，第三产层中的调节杆从开关滑槽的第一定位槽移动到第一开启滑槽中，第三产层的第一开关结构打开，向液压管线2中加压至15MPa，第二开关结构中的定位杆在定位槽中的关闭滑槽中移动到中间滑槽、从中间滑槽移动到第二开启滑槽，第三产层的第二开关结构打开。

在已打开第一产层的第一开关结构和第二开关结构的情况下，还需要再打开第三产层时，在已打开第一产层的基础上，调节液压管线2中的液压为0MPa，第一产层中的第一开关结构的调节杆从开关滑槽中的第一开启滑槽中移动到第五个调节滑槽中的第一定位槽中，第一产层的第一开关结构关闭，此时第一产层的第二开关结构的定位杆保持在第二开启滑槽中，第二开关结构保持打开状态；第三产层的调节杆从第二个调节滑槽中的第二定位槽移动到第一个调节滑槽中的第一定位槽中，保持关闭状态；向液压管线2中通入5MPa的液压油，第一产层的第一开关结构中调节杆从第五个调节滑槽中的第一定位槽移动到第五个调节滑槽中的第二定位槽，保持关闭；第三产层的调节杆从第一个调节滑槽中的第一定位槽移动到第一个调节槽中的第二定位槽中，保持关闭，此时第一产层的调节杆从第五个调节滑槽中的第一定位槽移动到第五个调节滑槽的第二定位槽中，第一产层的第一开关结构保持关闭状态；将液压管线2中的液压降低为0MPa，第三产层的调节杆从第一个调节槽中的第二定位槽移动到开关滑槽中的第一定位槽中，保持关闭状态，向液压管线2中通入5MPa的液压油，第三产层的调节杆从开关滑槽中的第一定位槽移动到第一开启滑槽中，第三产层的第一开关结构打开，向液压管线2中加压至15MPa，第三产层的第二开关结构打开。

在部分实施例中，当需要从上到下逐层打开产层时：

调节液压管线2中的液压为0MPa，向液压管线2中通入5MPa液压油，第一产层中的调节杆从第一产层中调节杆从开关滑槽中的第一定位槽移动到第一开启滑槽中，第一产层的第一开口结构打开；第二产层中的调节杆从第一个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第二产层的第一开口结构关闭；第三产层中的调节杆从第二个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第三产层的第一开口结构关闭；第四产层中的调节杆从第三个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第四产层的第一开口结构关闭；第五产层中的调节杆从第四个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第五产层的第一开口结构关闭；第六产层中的调节杆从第五个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第六产层的第一开口结构关闭。

向液压管线2中加压至15MPa液压油，第一产层的第二开关结构的调节杆从关闭滑槽移动到中间滑槽，从中间滑槽移动到第二开启滑槽，第一产层的第二开关结构打开；

调节液压管线2中的液压为0MPa，第一产层的第二开关结构保持打开状态，第一产层的第一开关结构的调节杆从开关滑槽中的第一开启滑槽中移动到第五个调节滑槽中的第一定位槽中；第二产层中的调节杆从第一个调节滑槽中第二定位槽中移动到开关滑槽中的第一定位槽中；第三产层中的调节杆从第二个调节滑槽中的第二定位槽中移动到第一个调节滑槽中的第一定位槽中；第四产层中的调节杆从第三个调节滑槽中的第二定位槽中移动到第二个调节滑槽中的第一定位槽中；第五产层中的调节杆从第四个调节滑槽中的第二定位槽中移动到第三个调节滑槽中的第一定位槽中；第六产层中的调节杆从第五个调节滑槽中的第二定位槽中移动到第四个调节滑槽中的第一定位槽中。上述六个产层中的第一开关结构均保持关闭状态。

向液压管线2中通入5MPa液压油，第一产层的调节杆从第五个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽中，第二产层中的调节杆从开关滑槽中的第一定位槽移动到第一开启滑槽中，第三产层中的调节杆第一个调节滑槽的第一定位槽移动到第二定位槽，第四产层中的调节杆从第二个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽，第五产层中的调节杆从第三个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽，第六产层中的调节杆从第四个调节滑槽中的第一定位槽移动到第二定位槽，第二产层的第一开关结构开启，其他产层的第一开关结构关闭。

向液压管线2中加压至15MPa液压油，第二产层的第二开关结构的调节杆从关闭滑槽移动到中间滑槽，从中间滑槽移动到第二开启滑槽，第二产层的第二开关结构打开。

调节液压管线2中的液压为0MPa，第二产层的第二开关结构保持打开状态，第一产层的调节杆从第五个调节滑槽中的第二定位槽移动到第四个调节滑槽的第一定位槽，第二产层中的调节杆从开关滑槽的第一开启滑槽移动到第五个调节滑槽的第一定位槽，第三产层的调节杆从第一个调节滑槽的第二定位槽移动到开关滑槽的第一定位槽，第四产层的调节杆从第二个调节滑槽中的第二定位槽移动到第一个调节槽的第一定位槽，第五产层的调节杆从第三个调节滑槽中的第二定位槽移动到第二个调节槽的第一定位槽，第六产层中的调节杆从第四个调节滑槽中的第二定位槽移动到第三个调节滑槽的第一定位槽，所有产层的第一开关结构均关闭。

向液压管线2中通入5MPa液压油，第一产层的调节杆从第四个调节滑槽的第一定位槽移动到第二定位槽，第二产层的调节杆从第五个调节滑槽的第一定位槽移动到第二定位槽，第三产层的调节杆从开关滑槽的第一定位槽移动到第一开启滑槽，第四产层的调节杆从第一个调节槽的第一定位槽移动到第二定位槽，第五产层的调节杆从第二个调节槽的第一定位槽移动到第二定位槽，第六产层的调节杆从第三个调节滑槽的第一定位槽移动到第二定位槽，第三产层的第一开关结构开启，其他产层的第一开关结构关闭。

向液压管线2中加压至15MPa液压油，第三产层的第二开关结构的调节杆从关闭滑槽移动到中间滑槽，从中间滑槽移动到第二开启滑槽，第三产层的第二开关结构打开。

循环上述步骤，直至所有产层均打开。

在部分实施例中，产层的数量还可以为N个，实现上述操作，需要满足滑动套35沿其周向方向依次设置有一组开关滑槽和N-1组调节滑槽，且每产层中的调节杆34按从上到下的顺序依次设置在开关滑槽、调节滑槽中的第一定位槽中。第二开关结构定位套48上设置有三组或两组依次连通的定位槽，在实际操作过程中，优选的为两组定位槽，便于加工使用。

本文中所使用的“第一”、“第二”等只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.单根管线控制多层滑套的解码设备，包括液压管线（2）、设置在N层产层内的解码结构及滑套（4），N为正整数，其特征在于，解码结构包括第一开关结构（3）和设置在滑套（4）上的第二开关结构，所述第一开关结构（3）与液压管线（2）连接，第一开关结构（3）用于控制液压管线（2）与滑套（4）是否连通，第二开关结构用于控制滑套（4）与油管（7）是否连通。

2.根据权利要求1所述的单根管线控制多层滑套的解码设备，其特征在于，第二开关结构包括设置在滑套（4）内的中心管（44），中心管（44）上套装有定位套（48）和复位弹簧（47），滑套（4）上设置有与第一开关结构（3）连接的进油孔（45）和与定位杆（11）连接的定位孔（46），定位套（48）上设置有定位槽，定位杆（11）的一端插入定位槽中；第一开关结构打开时，液压管线（2）与进油孔（45）连通，液压管线（2）和复位弹簧（47）使中心管（44）、定位套（48）在滑套（4）内滑动，并通过定位杆（11）的一端在定位槽中滑动，使中心管（44）与滑套（4）之间的相对位置固定，滑套（4）与油管（7）处于连通状态或不连通状态。

3.根据权利要求2所述的单根管线控制多层滑套的解码设备，其特征在于，定位槽内包括依次连通的关闭滑槽（9）、中间滑槽（12）和第二开启滑槽（10），定位杆（11）的一端位于关闭滑槽（9）内时，滑套（4）与油管（7）处于不连通状态，定位杆（11）的一端位于第二开启滑槽（10）内时，滑套（4）与油管（7）处于连通状态。

4.根据权利要求3所述的单根管线控制多层滑套的解码设备，其特征在于，定位套（48）沿其周向方向设置有至少一组依次连通的定位槽。

5.根据权利要求3或4所述的单根管线控制多层滑套的解码设备，其特征在于，关闭滑槽（9）、中间滑槽（12）和第二开启滑槽（10）均为J型槽。

6.根据权利要求1所述的单根管线控制多层滑套的解码设备，其特征在于，第一开关结构（3）包括依次连接的液缸（31）、解码器、单向阀（36），单向阀（36）与解码器之间设置有第一弹簧（33），液压管线（2）与单向阀（36）的入口端连接，单向阀（36）的出口端与进油孔（45）连接。

7.根据权利要求6所述的单根管线控制多层滑套的解码设备，其特征在于，解码器包括滑动套（35）和调节杆（34），滑动套（35）沿其周向方向依次设置有一组开关滑槽和N-1组调节滑槽，开关滑槽包括依次连通的第一开启滑槽和第一定位槽，每组调节滑槽均包括依次连通的第一定位槽和第二定位槽，每产层中的调节杆（34）按从上到下的顺序依次设置在开关滑槽、调节滑槽中的第一定位槽中；

液压管线（2）、单向阀（36）、液缸（31）、第一弹簧（33）使调节杆（34）在开关滑槽和N-1组调节滑槽中移动，使液压管线（2）与滑套（4）连通或不连通。

8.单根管线控制多层滑套的解码方法，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的设备，包括开关调节方法，具体包括：

步骤1调节液压管线（2）中的液压为0MPa；

步骤2向液压管线（2）中通入打开第一开关的第一预设液压，第一开关打开；

步骤3第一开关打开后向液压管线（2）中加压至第二预设液压，第二开关打开。

9.根据权利要求8所述的单根管线控制多层滑套的解码方法，其特征在于，还包括层数选择方法，需要选择第N层时，具体包括：

步骤Ⅰ调节液压管线（2）中的液压为0MPa；

步骤Ⅱ向液压管线（2）中通入打开第一开关的第一预设液压；

重复步骤Ⅰ至步骤ⅡN-1次，选择第N层。

10.根据权利要求8所述的单根管线控制多层滑套的解码方法，其特征在于，重复步骤1至步骤3N次，从上到下逐层打开N层产层的第一开关结构和第二开关结构。

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