[实用新型]一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，属于石油开采中所使用的完井改造技术领域。

背景技术

滑套作为一种可以沟通/隔离油气井与地层流体的井下工具，目前广泛应用于水平井分段压裂酸化作业管柱中。目前油田水平井分段压裂酸化采用机械式投球滑套，打开每一级滑套都需要投入对应尺寸的压裂球，施工时从下到上逐层投球打开各层滑套，每一级滑套球座内径及压裂球内径均不相同，从下到上，滑套球座和压裂球内径逐级增大，最大不能超过上部工具的最小内径，这种滑套结构复杂，通径小，且压裂级数有限；并且当储层后期产水，需要关闭滑套时，由于滑套无法实现关闭封堵，导致油气井产能降低甚至报废。

例如，中国专利文献公开的“一种投球开启自锁滑套”， 公开号：CN201972661U，公开日期：2011年09月14日，该专利阐述了在水平井段作业时投球开启压裂喷砂通道，并锁定保持生产通道畅通，但仍采用投球分段，分段数受限。

专利“双打开压差滑套”，公开号：CN201723198U，公开日期：2011年01月26日，该实用新型是利用压差推动上、下液缸分别向上下移动，打开通道，可以解决投球滑套不能用于水平裸眼井分段压裂、酸化工具管柱第一段的问题，但仍无法解决分段受限问题。

基于此，又开发出一些新的机械式可开关滑套，这类滑套在压裂酸化施工时，可通过投球或下入连续油管带开关工具打开滑套，当储层后期产水，需要关闭滑套时，下入连续油管带开关工具关闭滑套。例如专利“一种选择性开关滑套组件中的智能型滑套”，公开号：CN202125290U，公开日期：2012年01月25日，该实用新型是利用下入专用开关工具，打开和关闭智能滑套。这类滑套的最大问题在于连续油管带开关工具开关滑套需要使用连续油管设备，作业费用高，且连续油管作业需要花费大量时间，该方法操作复杂，施工周期长，成本很非常高。

综上，国外水平井分段压裂酸化改造工艺中，最新的滑套控制方法是在施工时投球依次打开各级滑套并施工，待各层施工全部完成后，反排压裂球并钻掉各投球滑套中的球座，进行生产；在生产过程中，如遇某一层位或某些层位出水，则下连续油管带滑套开关工具关闭对应层位的滑套；这种技术能够实现开关滑套，但分段级数有限；国内水平井分段压裂酸化改造工艺中，普遍应用的也是投球式滑套。但相较于国外同类产品，这类滑套不具备后期可关闭的功能。并且现有投球滑套操作则需要等待地面投球落到滑套球座所花费的时间，时效性上较差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有水平井分段压裂酸化改造工艺中的滑套存在的上述问题，提供一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套。本实用新型能够通过地面电磁波信号远程控制井下滑套的开关动作，能够实时控制滑套的开关动作；并且不需要投球，通径大，当后期产水后，也可以通过在地面发送电磁波信号控制井下滑套关闭。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：包括地面电磁波发射装置和开关滑套，开关滑套包括电磁波接收装置、驱动系统和滑套，所述电磁波接收装置和驱动系统设置在滑套上，所述滑套的外壳上开有喷射孔，滑套的凡尔上开有喷射孔；所述地面电磁波发射装置发送指令信息，电磁波接收装置接收电磁波发射装置发送的指令信息并控制驱动系统带动凡尔运动；所述凡尔运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔连通时，滑套为开启状态，所述凡尔运动至凡尔喷射孔与外壳喷射孔未连通时，滑套为关闭状态。

所述地面电磁波发射装置包括信号发生器、信号放大器和发射天线，信号发生器、信号放大器和发射天线依次连接，信号发生器接收控制指令并产生载波信号，通过信号放大器放大后，加载到发射天线向外发送。

所述电磁波接收装置包括接收天线、控制电路板和指令输出单元，接收天线、控制电路板和指令输出单元依次连接，接收天线接收地面电磁波发射装置发送的指令信息，并将指令信息传送给控制电路板进行识别，指令输出单元接收控制电路板识别的控制信号，并根据控制信号对驱动系统进行控制。 

所述驱动系统包括液缸、下活塞和将液缸中的液压油输送到下活塞带动下活塞做直线往复运动的供油机构，下活塞与凡尔连接带动凡尔运动。

所述液缸包括上连接管、中心管和上活塞，中心管位于上连接管内，上连接管和中心管一端与上接头连接，上连接管另一端与电缆短接连接，上活塞设置在上连接管和中心管之间形成的环形空间内，上活塞下方的密闭环形空间形成充满液压油的油箱。