[发明专利]多级压裂智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻探领域，具体而言，涉及一种多级压裂智能控制系统。

背景技术

在很多情况下，单口油气井会穿过多个油气层，需要进行多油气层复合开发。由于井深的不断增加，涉及到的完井操作也越来越复杂，如多级压裂作业。压裂作业对不同层段进行水力压裂以增大泻油通道，提高该层段的采收效果。目前，压裂作业使用最多的方法是一次性投球逐级压裂、压裂后各层段合并开采，但是当某一层压裂效果不佳需再次压裂时不可再次进行压裂作业，影响压裂效果，并且合采时层段间互相影响，也无法对单层段进行开关操作，单层段出现问题严重时会影响该井的整体产量，甚至导致该井报废，无法长期增产。除一次性投球逐级压裂外，已出现少量多级压裂方法，但往往对层段定位精度不高，操作工艺复杂，可靠性不高等缺点，难以满足智能完井所需的多级压裂作业需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种简单可靠的多级压裂 系统。

因此，本发明的技术方案如下：

一种多级压裂智能控制系统，包括智能压裂及定位管串、泥浆脉冲信号接收器、RFID标签投放装置、多节智能套管滑套、连续油管车，其中：

所述智能套管滑套包括主体、安装在所述主体上的智能滑套RFID标签、连接至所述智能滑套RFID标签的内线圈和信息写入外线圈，所述信息写入外线圈安装在所述主体的外壁上，用于向所述智能滑套RFID标签内写入当前智能套管滑套的深度信息，所述内线圈安装在所述主体的内壁上，用于读取所述智能套管RFID标签中存储的深度信息；

所述智能压裂及定位管串和位于地面上的所述连续油管车、所述RFID标签投放装置串联安装在连续油管上，所述连续油管车用于控制所述连续油管的下放，所述RFID标签投放装置用于向所述连续油管内投放携带预设信息的信息下传RFID标签；

所述智能压裂及定位管串包括RFID标签读取器、控制及定位电路、泥浆脉冲发生器，所述RFID标签读取器用于读取管串内和管串外对应位置上的RFID标签，所述控制及定位电路连接至所述RFID标签读取器和所述泥浆脉冲发生器，用于在所述RFID标签读取器读取到所述智能滑套RFID标签中的深度信息时控制所述泥浆脉冲发生器将该深度信息上传至所述泥浆脉冲信号接收器。

在该技术方案中，通过预先在滑套内的智能滑套RFID标签中写 入该滑套要下入井下的深度信息，在智能压裂及定位管串下井时，保持RFID标签读取器始终打开，从而可以实时获得智能压裂及定位管串的下入深度和位置并通过泥浆脉冲发生器将信息上传至地面，实现精确定位。

该技术方案中的控制系统：

所述智能压裂及定位管串还包括滑套控制工具，连接至所述控制及定位电路，所述控制及定位电路用于在所述RFID标签读取器读取到携带开/闭滑套的信息下传RFID标签时，控制所述滑套控制工具开/闭当前对应的所述智能套管滑套，并控制所述泥浆脉冲发生器上传所述智能套管滑套的开闭状态信息。

所述智能套管滑套还包括内滑套，所述主体上设有压裂孔，所述内滑套可开关所述压裂孔地安装在所述主体内，所述主体内形成一预设长度的环形槽，所述内滑套的一端深入所述环形槽内，所述内滑套的内壁上安装有与所述RFID标签读取器配合的滑套开指示标签和滑套闭指示标签，所述环形槽的侧壁上开有一标签读取窗口，所述内滑套打开时所述滑套开指示标签通过所述标签读取窗口露出且所述滑套闭指示标签被所述环形槽的侧壁遮挡，所述内滑套关闭时所述滑套闭指示标签露出且所述滑套开指示标签被所述环形槽的侧壁遮挡。

所述智能压裂及定位管串还包括封隔器，，连接至所述控制及定位电路，所述控制及定位电路用于在所述智能滑套RFID标签读取到携带坐封/解封的信息下传RFID标签时，控制所述封隔器，坐封/解封，以及控制所述泥浆脉冲发生器上传所述封隔器，的坐封/解封状态信 息。

所述的多级压裂智能控制系统还包括地面控制系统，连接至所述泥浆脉冲信号接收器、所述RFID标签投放装置和所述连续油管车，用于根据所述泥浆脉冲信号接收器接收到的信息控制所述RFID标签投放装置投放相应控制信息的信息下传RFID标签以及控制所述连续油管车执行相应的指令。

采用本发明中的控制系统：

1.固完井及压裂完成后，管内是同一直径，可以进行多次压裂作业；

2.根据需要开启和关闭任意一段或几段地层，实现层段的合采、分采和控制开采；

3.可同时实现无限级滑套开闭和层段压裂；

4.压裂作业时无需坐封球；

5.压裂作业定位精度高，避免误操作损坏套管；