智能滑套 |
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| 申请号 | CN201710414151.5 | 申请日 | 2017-06-05 | 公开(公告)号 | CN106988705A | 公开(公告)日 | 2017-07-28 |
| 申请人 | 北京佰文恒新能源服务有限公司; | 发明人 | 金显军; 魏萍; | ||||
| 摘要 | 智能滑套，本 发明 涉及石油及 天然气 开发中的钻井完井领域，通过提供一种滑套 开关 ，包括上接头、下接头、外管、滑套，外管的两端分别与上接头和下接头固定连接，且外管的 侧壁 上设置有通孔，滑套套设在所述外管的内部，滑套开关还包括驱动装置和压 力 传感器 ，驱动装置与滑套连接，用于驱动滑套在外管中上下滑动，以露出或封闭所述通孔， 压力传感器 设置在所述通孔的侧表面，用于检测通孔侧表面承受的压力，通过设置在滑套开关内部的驱动装置来驱动滑套在外管内的上下滑动，实现通孔的露出和封闭从而便于液体的流通通道的打开和关闭，节省了工作周期，提高了工作效率，提高了生产成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种滑套开关，包括上接头、下接头、外管、滑套，所述外管的两端分别与所述上接头和所述下接头固定连接，且所述外管的侧壁上设置有通孔，所述滑套套设在所述外管的内部，其特征在于：所述滑套开关还包括驱动装置和压力传感器，所述驱动装置与所述滑套连接，用于驱动滑套在所述外管中上下滑动，以露出或封闭所述通孔，所述压力传感器设置在所述通孔的侧表面，用于检测所述通孔侧表面承受的压力。 |
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| 说明书全文 | 智能滑套技术领域背景技术[0002] 完井作业是衔接钻井与采油作业的重要技术手段，同时，完井作业又是风险极大的井下作业，因此，完井作业的成功与否，将直接导致一口井的成败。特别是目前随着页岩气和致密油等非常规油气田勘探的不断深入，人们对于进行该类油气藏开发的研究也在不断加强。对于该类油气藏的开发，进行压裂完井也是必不可少的技术手段。不管是常规油气藏的完井作业还是非常规油气藏油气井的完井作业，一个不可或缺的技术手段就是利用滑套对下部油层进行开采。 [0003] 在现有的滑套开关中，一般为机械式滑套或高压开关式结构。其中，机械式滑套开关，须用钢丝绞车带下专用开关工具，打开或关闭滑套，操作繁杂，特别是海洋油井上操作更为繁杂，需用人力物力较多，施工周期长，成本高；而高压开关使用时，在油管内加压，释放该开关，但其打开后就不能关闭，要进行生产，必须起出管柱进行更换，这就增加了起下管柱的次数，延长了施工周期，提高了生产成本。 [0004] 同时，目前常规的滑套不能改变油进入滑套内的流量大小，同时，不能根据采油的实际需要关闭滑套上的通孔，从而破坏了油气藏。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种滑套开关，用以节省完井作业的生产成本、缩减生产周期。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种滑套开关，包括上接头、下接头、外管、滑套，所述外管的两端分别与所述上接头和所述下接头固定连接，且所述外管的侧壁上设置有通孔，所述滑套套设在所述外管的内部，其特征在于：所述滑套开关还包括驱动装置和压力传感器，所述驱动装置与所述滑套连接，用于驱动滑套在所述外管中上下滑动，以露出或封闭所述通孔，所述压力传感器设置在所述通孔的侧表面，用于检测所述通孔侧表面承受的压力。 [0008] 进一步地，所述滑套开关还包括控制装置，控制装置与压力传感器和驱动装置相连，所述控制装置用于根据压力传感器检测的压力值确定驱动装置的驱动信号以驱动滑套开关的运动进而调节通孔的露出程度。 [0009] 进一步地，所述控制装置包括： [0010] 压力流量数据库，用于存储所述通孔侧表面压力值和流量的对应关系； [0011] 比较单元，用于比较滑套开关的实际流量和目标流量的差值； [0012] 确定单元，用于根据所述差值确定驱动信号。 [0013] 优选的，所述压力传感器为耐腐蚀的压力传感器。 [0014] 优选的，所述驱动单元包括下压单元和上移单元，分别用于驱动滑套的向下移动和向上移动。 [0016] 优选地，所述上接头和所述外管的连接处设置有密封环。 [0017] 优选地，所述滑套和所述外管之间设置有密封环。 [0018] 优选地，所述外管的材质为60CrMnMoA，密封环为O型密封环。 [0019] 本发明的有益效果：本发明通过提供一种滑套开关，包括上接头、下接头、外管、滑套，外管的两端分别与上接头和下接头固定连接，且外管的侧壁上设置有通孔，滑套套设在所述外管的内部，滑套开关还包括驱动装置和压力传感器，驱动装置与滑套连接，用于驱动滑套在外管中上下滑动，以露出或封闭所述通孔，压力传感器设置在所述通孔的侧表面，用于检测通孔侧表面承受的压力，通过设置在滑套开关内部的驱动装置来驱动滑套在外管内的上下滑动，实现通孔的露出和封闭从而便于液体的流通通道的打开和关闭，节省了工作周期，提高了工作效率，提高了生产成本。进一步，设置在通孔侧表面的压力传感器可以用于检测通孔表面承受的压力值，因此通过监测压力值，可以监控流通通道的流通状态，保证了滑套开关的稳定工作。附图说明 [0020] 图1是本实施例滑套开关的结构示意图； 具体实施方式[0021] 本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。 [0023] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述： [0024] 如图1所示，本实施例提供一种滑套开关，包括上接头1、下接头2、外管3、滑套4，外管的两端分别与上接头1和下接头2固定连接，且外管的侧壁上设置有通孔5，滑套4套设在所述外管的内部，滑套开关还包括驱动装置(61、62)和压力传感器7，驱动装置与滑套连接，用于驱动滑套在外管中上下滑动，以露出或封闭所述通孔，压力传感器7设置在所述通孔5的侧表面，用于检测通孔侧表面承受的压力。 [0025] 如前所述，现有的油井滑套装置需要专用的开关工具，开关复杂。本实施例提供的滑套开关，通过设置在滑套开关内部的驱动装置来驱动滑套在外管内的上下滑动，实现通孔的露出和封闭从而便于液体的流通通道的打开和关闭，节省了工作周期，提高了工作效率，提高了生产成本。进一步，设置在通孔侧表面的压力传感器可以用于检测通孔表面承受的压力值，因此通过监测压力值，可以监控流通通道的流通状态，保证了滑套开关的稳定工作。 [0026] 进一步，驱动装置的驱动信号可调。由于驱动装置的驱动信号可调，从而调节滑套的运动程度，从而调节通孔的露出程度(亦即开口)，实现滑套开关的流量可调。 [0027] 在实际使用中，由于情况限制，通过驱动信号控制的通孔的实际露出程度往往和目标露出程度存在差异，导致流量控制无法做到精确。 [0028] 因此为了提高流量的调节精度，滑套开关还包括控制装置，控制装置与压力传感器和驱动装置相连，控制装置用于根据压力传感器检测的压力值确定驱动装置的驱动信号以驱动滑套开关的运动进而调节通孔的露出程度。 [0029] 由于在油井中油总量不变的情况下，通孔开口越大，通孔表面承受的压力值越小，因此该压力值间接反映了通孔的开口面积，而开口面积进一步决定了滑套开关的流量大小，因此可以将能够反映出通孔实际开口面积的压力传感器检测的压力值反馈给控制装置，控制装置根据该压力值确定实际开口面积和目标开口面积的差值从而调节驱动装置的驱动信号，实现高精度的流量调节。 [0030] 更具体地，控制装置包括： [0031] 压力流量数据库，用于存储所述通孔侧表面压力值和流量的对应关系； [0032] 比较单元，用于比较滑套开关的实际流量和目标流量的差值； [0033] 确定单元，用于根据所述差值确定驱动信号。 [0035] 优选地，压力传感器为耐腐蚀的压力传感器，防止由于长时间被液体腐蚀造成的失效，提高了使用寿命。 [0036] 下面对驱动单元的结构作进一步描述，驱动单元包括下压单元和上移单元，分别用于驱动滑套的向下移动和向上移动。进一步地，下压单元为液压缸和设置在液压缸中的活塞61，活塞与滑套相连，上移单元为弹簧62，所述弹簧的一端与滑套相连，另一端固定在下接头上。 [0037] 使用过程中，通过活塞驱动滑套向下运动，从而将外管的通孔露出，实现流通通道的打开，活塞施加的力保持不变，实现流通通道打开状态的维持。如若需要滑套向上运动，活塞施加的力撤去，通过弹簧的复位作用，从而推动滑套向上运动。 [0038] 进一步，为了防止液体(油)通过间隙处流进外管中或从外管和上接头的连接处溢出，滑套和外管之间设置有密封环9，上接头和外管的连接处设置有密封环8，密封环选用O性密封环，其耐热耐油耐寒性极高，确保了滑套开关的使用信赖性。 [0039] 其中，外管、上接头、下接头以及滑套的材质为60CrMnMoA，其综合力学性能好，承受压力较高，耐温耐磨。 [0040] 综上所述，本发明通过提供一种滑套开关，包括上接头1、下接头2、外管3、滑套4，外管的两端分别与上接头1和下接头2固定连接，且外管的侧壁上设置有通孔5，滑套4套设在所述外管的内部，滑套开关还包括驱动装置(61、62)和压力传感器7，驱动装置与滑套连接，用于驱动滑套在外管中上下滑动，以露出或封闭所述通孔，压力传感器7设置在所述通孔5的侧表面，用于检测通孔侧表面承受的压力，通过设置在滑套开关内部的驱动装置来驱动滑套在外管内的上下滑动，实现通孔的露出和封闭从而便于液体的流通通道的打开和关闭，节省了工作周期，提高了工作效率，提高了生产成本。进一步，设置在通孔侧表面的压力传感器可以用于检测通孔表面承受的压力值，因此通过监测压力值，可以监控流通通道的流通状态，保证了滑套开关的稳定工作。 [0041] 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。 |
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