[发明专利]通过井下光纤控制的固井分级箍及控制方法

说明书

本发明公开一种通过井下光纤控制的固井分级箍及控制方法，a、将固井分级箍连入管串中,固井分级箍中设置有光纤连接器，所述光纤连接器连接铠装光纤，所述铠装光纤通过管套环空由井口穿出，与地面光纤调制器连接；b、将步骤a中连接完成的管串下入钻井中，当固井分级箍位于作业位置时，通过地面光纤调制器把开启控制信号转化为光信号，并通过铠装光纤送入井下；c、光纤连接器接收到光信号后，固井分级箍进行动作。本发明提供的技术方案能够实现在地面通过光纤通信方式远程控制固井分级箍开关。该方法同时满足远程控制、操作简单、无需投胶塞的要求。

技术领域

本发明涉及油气田钻井技术领域，具体是一种通过井下光纤控制的固井分级箍及控制方法。

背景技术

在分级固井作业过程中，目前通用的开、关分级箍的方法是向井下投入开启塞和关闭塞。当需要开启分级箍时，向井下投入开启塞，开启塞随固井液向井下运动，并最终座于分级箍上的开启台阶上，憋压使凡尔向下运动，开启分级箍上的孔道，当需要关闭分级箍时，再次向井下投入关闭塞，关闭塞随固井液向井下运动，并最终座于分级箍上的关闭台阶上，再次憋压使凡尔再次向下运动，关闭分级箍上的孔道；待固井施工完成后，在下入钻头钻掉2个胶塞和水泥塞。目前的作业需要向井下投入两次开、关胶塞，不仅作业流程繁琐，而且后期钻磨需要花费较长时间；同时由于胶塞在井下向下运动过程中，会和套管壁产生磨损，导致在座到台阶上时，存在胶塞上下密封不严的问题，会影响分级固井的效果，甚至因为胶塞磨损严重，导致开启或关闭分级箍失败，从而对分级固井作业产生重大影响。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对目前技术中的不足，提供一种通过井下光纤控制的固井分级箍及控制方法，能够实现在地面远程控制固井分级箍开关。该方法同时满足远程控制、操作简单、无需投胶塞的要求。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种通过井下光纤控制的固井分级箍及控制方法，控制方法如下：

a、将固井分级箍连入管串中,固井分级箍中设置有光纤连接器，所述光纤连接器连接铠装光纤，所述铠装光纤通过管套环空由井口穿出，与地面光纤调制器连接；

b、将步骤a中连接完成的管串下入钻井中，当固井分级箍位于作业位置时，通过地面光纤调制器把开启控制信号转化为光信号，并通过铠装光纤送入井下；

c、光纤连接器接收到光信号后，固井分级箍进行动作；

所述固井分级箍包括上接头、电机外壳体、电机内壳体、联接套、井下电池、密封圈、电机转子、井下电路板、光纤连接器、下接头和套筒，所述上接头连接于电机外壳体上端，电机外壳体套接在电机内壳体外侧，所述套筒连接与上接头上端，所述电机内壳体上端穿过上接头内孔套接在套筒内；电机外壳体与电机内壳体两端设置有密封圈构成密闭空间，电机转子、井下电池、井下电路板和光纤连接器安装于其中，电机外壳体上设置有孔，铠装光纤通过孔连通光纤连接器，铠装光纤与孔连接缝隙密封；电机外壳体与电机内壳体之间设置有环形筒装的联接套，所述联接套与电机外壳体固定连接，联接套套接在电机内壳体外侧，联接套与电机内壳体之间通过螺纹丝杆方式连接，螺纹旋向配合电机转子旋向，电机转子旋转时，电机内壳体沿螺纹向上运动；所述下接头连接于电机外壳体下端，所述下接头设置有螺纹可与管套连接；所述套筒上设置有外通孔，所述电机内壳体在套筒内部分设置有内通孔，所述内通孔上下端均设置有密封圈组；井下电路板内置有电信号，所述光纤连接器可接收由地面光纤调制器传递来的光信号并传递给井下电路板进行光电转换、信号处理及识别，如果识别的信号与井下电路板内置的电信号不匹配，则不动作；如果识别的信号与井下电路板内置的电信号匹配，则控制井下电池供电，电机转子转动。

作为本方案的一种改进，套筒上外通孔直径大于电机内壳体上内通孔直径。

作为本方案的一种改进，所述内通孔上下端密封圈组均至少包含两个密封圈。