CN220504997U - 井下多簇压裂的智能滑套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下多簇压裂的智能滑套，包括智能滑套本体，所述智能滑套本体包括中芯管，中芯管的顶部和底部分别连接有第一连接头和第二连接头，所述第一连接头的两侧内壁上均开设有压裂端口，第一连接头内密封活动套设有第一滑套，第一滑套用于在内部对压裂端口进行封堵，第一滑套的底端延伸至中芯管内，中芯管的侧壁上开设有顶部为开口设置的环形槽。本实用新型能够通过电驱动远程操控的方式稳定解除对两个压裂端口的封堵，可有效的避免因压裂液不足造成的无法驱动情况，提高驱动稳定性，且配合封堵机构在两个压裂端口外部进一步封堵的方式，可有效的避免井下杂质进入到压裂端口内部的情况。

Description

井下多簇压裂的智能滑套

技术领域

本实用新型涉及井下多簇压裂用具技术领域，尤其涉及一种井下多簇压裂的智能滑套。

背景技术

随着低渗透油气藏的开发，由于受到储层条件、压裂工艺等多重限制，单一增加裂缝长度来提高低渗透油气藏产量效果不明显，“体积压裂”通过压裂的方式对储层实施改造，在形成一条或多条主裂缝的同时，通过采用分段多簇射孔的技术，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率，随着油气田水平井“体积压裂”的快速发展，对压裂改造技术提出了更高的要求，水平井分段压裂改造在满足大排量的同时，还应满足不限级数、连续压裂以及后期可控开采等技术要求，现有技术中通过在油管上从近井口向远井口的方向依次设置内径逐减的水力喷射器，采用逐级投球的方式，虽可以实现连续压裂，但受级差限制，只能实现有限级压裂，并且无法满足大排量和后期可控开采的技术要求，为此申请号：201510011678.4，公开了一种水平井智能滑套，首次将电磁波传导、测控技术与压裂工艺相结合，可在管柱上设置多级智能滑套，通过地面控制系统发射电磁波信号逐一控制井下智能滑套打开形成O环球座，投同一尺寸的球即可完成对各层段的压裂，从而实现了不限级数和连续压裂的技术要求；并且水平井智能滑套与套管直接连接固完井后进行光套管压裂，在满足“体积压裂”大排量的前提下无需起下管柱，极大地简化了压裂工艺，提高了施工效率，同时还可实现后期可控开采等技术要求；

上述专利中通过将电磁波传导、测控技术与压裂工艺相结合，可在管柱上设置多级智能滑套，并通过地面控制系统发射电磁波信号逐一控制井下智能滑套打开形成O环球座，投同一尺寸的球即可完成对各层段的压裂，从而实现了不限级数和连续压裂的技术要求，但是其在解除对压裂端口的封堵时，利用压裂液驱动滑套下移解除封堵，此种依靠压裂液驱动滑套的方式，稳定性低，在压裂液不足时，则无法驱动滑套下移解除封堵，针对上述专利通过压裂液驱动滑套下移不稳定的情况进行改进，因此我们提出了井下多簇压裂的智能滑套。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的井下多簇压裂的智能滑套。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

井下多簇压裂的智能滑套，包括智能滑套本体，所述智能滑套本体包括中芯管，中芯管的顶部和底部分别连接有第一连接头和第二连接头，所述第一连接头的两侧内壁上均开设有压裂端口，第一连接头内密封活动套设有第一滑套，第一滑套用于在内部对压裂端口进行封堵，第一滑套的底端延伸至中芯管内，中芯管的侧壁上开设有顶部为开口设置的环形槽，第一滑套的两侧均固定连接有弹性导向机构，中芯管套设在两个弹性导向机构上，弹性导向机构对第一滑套起到竖向导向的效果，环形槽内滑动套设有挤压机构，挤压机构位于两个弹性导向机构的上方并与两个弹性导向机构相配合，挤压机构用于对两个弹性导向机构进行挤压，挤压机构套设在第一滑套上，第一连接头上套设有封堵结构，封堵机构与第一滑套的两侧内壁固定连接，封堵机构用于对两个压裂端口的外侧进行封堵，中芯管的两侧内壁之间固定安装有支撑环，支撑环的顶部两侧均固定连接有压力传感器，两个压力传感器均位于第一滑套的下方并与第一滑套相配合，压力传感器用于对第一滑套的挤压力进行检测，两个压力传感器和挤压机构均匹配设置有同一个外部控制系统，外部控制系统对挤压机构进行控制的原理在申请号201510011678.4的文件中已经公开，在这里不做阐述。

优选的，所述弹性导向机构包括移动块，两个移动块均位于环形槽内，两个移动块相互靠近的一侧分别与第一滑套的两侧固定连接，移动块的底部固定连接有导向杆，中芯管滑动套设在两个导向杆上，导向杆和移动块相配合，对中芯管起到竖向导向的效果，移动块的底部与环形槽的底部内壁之间固定连接有处于压缩状态的压缩弹簧，压缩弹簧活动套设在对应的导向杆上，处于压缩状态的压缩弹簧的设置，使得第一滑套能够始终与第一连接头的顶部内壁密封连接，提高第一滑套与第一连接头之间的密封稳定性。

优选的，所述挤压机构包括挤压环，挤压环套设在第一滑套上并与第一滑套的外侧不接触，挤压环滑动套设在环形槽内，挤压环位于两个移动块的上方并与两个移动块相配合，通过挤压环对两个移动块进行挤压，第一连接头的底部两侧均嵌装固定有多级电动伸缩杆，两个多级电动伸缩杆的输出轴底端均延伸至环形槽内并与挤压环的顶部固定连接，多级电动伸缩杆用于驱动对应的移动块竖向移动，位于左侧的多级电动伸缩杆的前侧固定连接有同步控制开关，同步控制开关与两个多级电动伸缩杆电性连接，同步控制开关用于控制两个多级电动伸缩杆同步开启，同步控制开关与外部控制系统电性连接，外部控制系统用于对同步控制开关进行控制的原理为现有的技术，在这里不做阐述。

优选的，所述封堵机构包括封堵管，封堵管与两个压裂端口相配合，封堵管的两侧内壁上均固定连接有连接杆，两个连接杆相互靠近的一端分别贯穿对应的压裂端口并与第一滑套的两侧固定连接，连接杆的顶部与对应的压裂端口顶部内壁活动接触，通过连接杆实现封堵管和第一滑套之间的连接，通过封堵管对两个压裂端口外侧进行封堵。

优选的，所述第一滑套上粘接套设有密封胶套，密封胶套的外侧与第一连接头的内壁和中芯管的内壁紧密贴合，第一滑套的顶部粘接固定有密封圈，密封圈的顶部与第一连接头的顶部内壁紧密接触，通过密封胶套和密封圈实现第一滑套与第一连接头之间连接。

优选的，所述环形槽的底部内壁上开设有两个导向槽，导向槽的内壁与对应的导向杆外侧活动接触。

优选的，所述第一连接头的底部两侧均开设有安装槽，安装槽的两侧内壁和顶部内壁分别与对应的多级电动伸缩杆外侧固定连接，同步控制开关位于左侧的安装槽内。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过弹性导向机构和挤压机构相配合，能够在压裂作业时，通过电驱动远程操控的方式驱动第一滑套竖向移动，从而能够稳定解除对两个压裂端口的封堵，且配合支撑环和压力传感器的设置，能够在完全解除对两个压裂端口的封堵时，自动控制挤压机构中的多级电动伸缩杆关闭，实现自动化操作的目的；

2、通过封堵机构的设置，能够对两个压裂端口在外部进一步封堵，通过在外部封堵的方式，可有效的避免井下杂质进入到压裂端口内部的情况；

本实用新型能够通过电驱动远程操控的方式稳定解除对两个压裂端口的封堵，可有效的避免因压裂液不足造成的无法驱动情况，提高驱动稳定性，且配合封堵机构在两个压裂端口外部进一步封堵的方式，可有效的避免井下杂质进入到压裂端口内部的情况。

附图说明

图1为本实用新型提出的井下多簇压裂的智能滑套的立体结构示意图；

图2为本实用新型提出的井下多簇压裂的智能滑套的主视剖视结构示意图；

图3为图2中A部分的放大结构示意图。

图中：100、中芯管；101、第一连接头；102、第二连接头；1、支撑环；2、压力传感器；3、封堵管；4、连接杆；5、多级电动伸缩杆；6、环形槽；7、挤压环；8、同步控制开关；9、移动块；10、导向杆；11、压缩弹簧；12、密封圈；13、导向槽；14、第一滑套；15、压裂端口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，井下多簇压裂的智能滑套，包括智能滑套本体，智能滑套本体包括中芯管100，中芯管100的顶部和底部分别连接有第一连接头101和第二连接头102，第一连接头101的两侧内壁上均开设有压裂端口15，通过中芯管100、第一连接头101、第二连接头102和压裂端口15相配合，进行井下多簇压裂的原理在申请号201510011678.4的文件中已经公开，在这里具体不再阐述，第一连接头101内密封活动套设有第一滑套14，第一滑套14用于在内部对压裂端口15进行封堵，第一滑套14的底端延伸至中芯管100内，其中第一滑套14上粘接套设有密封胶套，密封胶套的外侧与第一连接头101的内壁和中芯管100的内壁紧密贴合，第一滑套14的顶部粘接固定有密封圈12，密封圈12的顶部与第一连接头101的顶部内壁紧密接触，通过密封胶套和密封圈12实现第一滑套14与第一连接头101之间连接；

中芯管100的侧壁上开设有顶部为开口设置的环形槽6，第一滑套14的两侧均固定连接有弹性导向机构，中芯管100套设在两个弹性导向机构上，其中弹性导向机构包括移动块9，两个移动块9均位于环形槽6内，两个移动块9相互靠近的一侧分别与第一滑套14的两侧固定连接，移动块9的底部固定连接有导向杆10，中芯管100滑动套设在两个导向杆10上，其中环形槽6的底部内壁上开设有两个导向槽13，导向槽13的内壁与对应的导向杆10外侧活动接触，导向杆10和移动块9相配合，对中芯管100起到竖向导向的效果，移动块9的底部与环形槽6的底部内壁之间固定连接有处于压缩状态的压缩弹簧11，压缩弹簧11活动套设在对应的导向杆10上，处于压缩状态的压缩弹簧11的设置，使得第一滑套14能够始终与第一连接头101的顶部内壁密封连接，提高第一滑套14与第一连接头101之间的密封稳定性；

环形槽6内滑动套设有挤压机构，挤压机构位于两个移动块9的上方并与两个移动块9相配合，挤压机构套设在第一滑套14上，其中挤压机构包括挤压环7，挤压环7套设在第一滑套14上并与第一滑套14的外侧不接触，挤压环7滑动套设在环形槽6内，挤压环7位于两个移动块9的上方并与两个移动块9相配合，通过挤压环7对两个移动块9进行挤压，第一连接头101的底部两侧均嵌装固定有多级电动伸缩杆5，其中第一连接头101的底部两侧均开设有安装槽，安装槽的两侧内壁和顶部内壁分别与对应的多级电动伸缩杆5外侧固定连接，两个多级电动伸缩杆5的输出轴底端均延伸至环形槽6内并与挤压环7的顶部固定连接，多级电动伸缩杆5用于驱动对应的移动块9竖向移动，位于左侧的多级电动伸缩杆5的前侧固定连接有同步控制开关8，其中同步控制开关8位于左侧的安装槽内，同步控制开关8与两个多级电动伸缩杆5电性连接，同步控制开关8用于控制两个多级电动伸缩杆5同步开启；

第一连接头101上套设有封堵结构，封堵机构与第一滑套14的两侧内壁固定连接，其中封堵机构包括封堵管3，封堵管3与两个压裂端口15相配合，封堵管3的两侧内壁上均固定连接有连接杆4，两个连接杆4相互靠近的一端分别贯穿对应的压裂端口15并与第一滑套14的两侧固定连接，连接杆4的顶部与对应的压裂端口15顶部内壁活动接触，通过连接杆4实现封堵管3和第一滑套14之间的连接，通过封堵管3对两个压裂端口15外侧进行封堵；

中芯管100的两侧内壁之间固定安装有支撑环1，支撑环1的顶部两侧均固定连接有压力传感器2，两个压力传感器2均位于第一滑套14的下方并与第一滑套14相配合，压力传感器2用于对第一滑套14的挤压力进行检测，第一滑套14的底部与压力传感器2之间的距离比连接杆4与对应的压裂端口15底部内壁之间的距离小，两个压力传感器2和同步控制开关8均匹配设置有同一个外部控制系统，外部控制系统对同步控制开关8进行控制的原理在申请号201510011678.4的文件中已经公开，在这里不做阐述，本实用新型能够通过电驱动远程操控的方式稳定解除对两个压裂端口15的封堵，可有效的避免因压裂液不足造成的无法驱动情况，提高驱动稳定性，且配合封堵机构在两个压裂端口15外部进一步封堵的方式，可有效的避免井下杂质进入到压裂端口15内部的情况。

工作原理：需要解除对压裂端口15的封堵进行投球作业时，可通过外部控制系统控制同步控制开关8开启，同步控制开关8控制赖两个多级电动伸缩杆5同步正向启动，两个多级电动伸缩杆5的输出轴同时带动挤压环7向下移动，挤压环7向下对两个移动块9进行挤压，挤压的力带动移动块9向下移动，移动块9带动对应的导向杆10向下移动，移动块9向下移动的同时对对应的压缩弹簧11进行压缩，两个移动块9同时带动第一滑套14向下移动，第一滑套14向下逐渐与两个压裂端口15错开，同时第一滑套14通过两个连接杆4带动封堵管3向下移动，封堵管3向下同样与两个压裂端口15错开，当第一滑套14向下移动至其底部与两个压力传感器2接触时，对两个压力传感器2进行挤压，压力传感器2检测到挤压力时，则证明第一滑套14和封堵管3完全与压裂端口15错开，解除对压裂端口15的封堵，此时压力传感器2将信号传递给外部控制系统，外部控制系统通过同步控制开关8控制两个多级电动伸缩杆5关闭，此时即可通过压裂端口15进行投球压裂作业，通过电驱动远程操控的方式挤压第一滑套14向下移动解除对压裂端口15的封堵，可有效的避免因压裂液不足造成的无法驱动情况，提高驱动稳定性；

在压裂作业完成后，需要对压裂端口15进行封堵时，通过外部控制系统和同步控制开关8控制两个多级电动伸缩杆5反向启动，使得挤压环7转变为向上移动，挤压环7向上放松对两个移动块9的挤压力，此时处于压缩状态的压缩弹簧11的弹力带动对应的移动块9向上移动，两个移动块9同时带动第一滑套14向上移动对两个压裂端口15在内部封堵，同时第一滑套14通过两个连接杆4带动封堵管3向上移动对两个压裂端口15在外部进行封堵，通过在外部封堵的方式，可有效的避免井下杂质进入到压裂端口15内部的情况，且密封圈12和处于压缩状态的压缩弹簧11的设置，使得第一滑套14能够始终与第一连接头101的顶部内壁密封连接，提高第一滑套14与第一连接头101之间的密封稳定性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.井下多簇压裂的智能滑套，包括智能滑套本体，所述智能滑套本体包括中芯管(100)，中芯管(100)的顶部和底部分别连接有第一连接头(101)和第二连接头(102)，其特征在于，所述第一连接头(101)的两侧内壁上均开设有压裂端口(15)，第一连接头(101)内密封活动套设有第一滑套(14)，第一滑套(14)的底端延伸至中芯管(100)内，中芯管(100)的侧壁上开设有顶部为开口设置的环形槽(6)，第一滑套(14)的两侧均固定连接有弹性导向机构，中芯管(100)套设在两个弹性导向机构上，环形槽(6)内滑动套设有挤压机构，挤压机构位于两个弹性导向机构的上方并与两个弹性导向机构相配合，挤压机构套设在第一滑套(14)上，第一连接头(101)上套设有封堵结构，封堵机构与第一滑套(14)的两侧内壁固定连接，中芯管(100)的两侧内壁之间固定安装有支撑环(1)，支撑环(1)的顶部两侧均固定连接有压力传感器(2)，两个压力传感器(2)均位于第一滑套(14)的下方并与第一滑套(14)相配合，两个压力传感器(2)和挤压机构均匹配设置有同一个外部控制系统。

2.根据权利要求1所述的井下多簇压裂的智能滑套，其特征在于，所述弹性导向机构包括移动块(9)，两个移动块(9)均位于环形槽(6)内，两个移动块(9)相互靠近的一侧分别与第一滑套(14)的两侧固定连接，移动块(9)的底部固定连接有导向杆(10)，中芯管(100)滑动套设在两个导向杆(10)上，移动块(9)的底部与环形槽(6)的底部内壁之间固定连接有处于压缩状态的压缩弹簧(11)，压缩弹簧(11)活动套设在对应的导向杆(10)上。

3.根据权利要求2所述的井下多簇压裂的智能滑套，其特征在于，所述挤压机构包括挤压环(7)，挤压环(7)套设在第一滑套(14)上并与第一滑套(14)的外侧不接触，挤压环(7)滑动套设在环形槽(6)内，挤压环(7)位于两个移动块(9)的上方并与两个移动块(9)相配合，第一连接头(101)的底部两侧均嵌装固定有多级电动伸缩杆(5)，两个多级电动伸缩杆(5)的输出轴底端均延伸至环形槽(6)内并与挤压环(7)的顶部固定连接，位于左侧的多级电动伸缩杆(5)的前侧固定连接有同步控制开关(8)，同步控制开关(8)与两个多级电动伸缩杆(5)电性连接，同步控制开关(8)与外部控制系统电性连接。

4.根据权利要求3所述的井下多簇压裂的智能滑套，其特征在于，所述封堵机构包括封堵管(3)，封堵管(3)与两个压裂端口(15)相配合，封堵管(3)的两侧内壁上均固定连接有连接杆(4)，两个连接杆(4)相互靠近的一端分别贯穿对应的压裂端口(15)并与第一滑套(14)的两侧固定连接，连接杆(4)的顶部与对应的压裂端口(15)顶部内壁活动接触。

5.根据权利要求1所述的井下多簇压裂的智能滑套，其特征在于，所述第一滑套(14)上粘接套设有密封胶套，密封胶套的外侧与第一连接头(101)的内壁和中芯管(100)的内壁紧密贴合，第一滑套(14)的顶部粘接固定有密封圈(12)，密封圈(12)的顶部与第一连接头(101)的顶部内壁紧密接触。

6.根据权利要求2所述的井下多簇压裂的智能滑套，其特征在于，所述环形槽(6)的底部内壁上开设有两个导向槽(13)，导向槽(13)的内壁与对应的导向杆(10)外侧活动接触。

7.根据权利要求3所述的井下多簇压裂的智能滑套，其特征在于，所述第一连接头(101)的底部两侧均开设有安装槽，安装槽的两侧内壁和顶部内壁分别与对应的多级电动伸缩杆(5)外侧固定连接，同步控制开关(8)位于左侧的安装槽内。