[发明专利]一种无桥塞多级压裂电控开关智能滑套

说明书

本发明涉及本一种无桥塞多级压裂电控开关智能滑套，主要由上接头（1）、控制系统（18）、内筒（3）、外筒（4）、活塞（15）、压裂套（16）、下接头（17）组成。控制系统（18）借助压力传感器（2）检测压力信号后带动电动机（7）工作，经二级减速后传递至滚珠丝杠（10）处，滚珠丝杠（10）进行伸缩运动，通过活塞（15）控制加压孔的开闭，完成压裂施工作业。本发明结构无需下入桥塞，避免了桥塞钻磨及桥塞碎屑阻碍压裂进程；压裂作业完成后，压裂通道利用电控系统实现关闭状态，避免了常规滑套压裂后一直处于打开状态；借助压力传感器（2）传力实现滑套的智能作业，提高压裂作业效率并降低成本。

技术领域

本发明涉及油气田储层分层改造技术领域，特别是一种无桥塞多级压裂电控开关智能滑套。

背景技术

近年来，随着钻井技术的不断进步，石油开采逐渐由中高渗透常规储层油气藏向低孔、低渗、低压的非常规油气藏发展。面对低渗油气藏的开采，分段压裂技术是提高低渗透储层开采有效的手段。滑套是井筒分段的主要技术手段，现有滑套大多只能实现滑套的开启，难以实现关闭过程，因此施工过程大多基于桥塞与滑套配合作业的方式，实现井筒中各段分别压裂，在施工完成后通过钻桥塞的方式打通井眼通道，该作业方式存在成本高、作业周期长且作业流程复杂、桥塞碎屑无法返出井口影响后续作业等诸多问题。为了减少钻桥塞作业过程，随后开发了可溶桥塞，通过在井下酸液溶解桥塞的方式免除钻桥塞作业过程，但该作业方式仍然存在施工周期长、受限条件多等问题。因此开发一种能够井下智能开关滑套，实现滑套在井下的智能开关，可大幅提高多级分段压裂作业效率和压裂作业成本。

专利203463073U所述的一种可重复开关套管滑套，该装置将套管滑套与套管内通径保持一致，利用配套开关工具，实现分层压裂作业。该装置虽然钻桥塞作业，但滑套的开启与关闭需要从井口下入工具，施工作业较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自动化程度高、无需使用桥塞的多级压裂滑套。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种无桥塞多级压裂电控开关智能滑套，包括上接头、内筒、外筒、活塞、压裂套、下接头和控制系统；所述上接头与内筒上端连接，所述外筒套设于内筒外部，所述压裂套上端与内筒下端连接，所述压裂套下端与下接头的上端连接，所述内筒中部设置有第一台阶，所述第一台阶两端分别设置有第二台阶和第一环槽，所述第一环槽与外筒之间形成第一环空，所述控制系统设置于第一环空内，所述外筒的下端面抵靠于第一台阶的上端面上，所述第一台阶的下端面抵靠于压裂套的上端面上，所述内筒上设置有连通第一环槽下端面与第二台阶下端面的通孔，所述通孔内设置有阀杆，所述阀杆下端与活塞上端连接，所述阀杆上端与控制系统下端连接，所述下接头上设置有第三台阶和第四台阶，所述压裂套的下端面抵靠于第三台阶的上端面，所述第二台阶的下端面与第四台阶的上端面之间形成第二环空，所述活塞设置于第二环空内，所述内筒和下接头之间有间隙，所述间隙与第二环空连通，所述压裂套上第二环空部分的侧壁上设置有多个加压孔。

所述内筒的上端设置有压力传感器，所述压力传感器的感应探头设置于内筒内部，所述压力传感器的输出端与控制系统连接。

所述控制系统包括电路板、电池组、电动机、减速器、联轴器、滚珠丝杠、连接件和固定套筒，所述电路板的输出端与电动机电连接，所述电路板的输入端与压力传感器的输出端连接，所述电池组分别与电路板和电动机电连接，所述电动机的输出轴与减速器连接，所述减速器的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠上端连接，所述所述滚珠丝杠可旋转地固定于外筒内壁上，所述滚珠丝杠的下端套设有连接件，所述连接件上端设置有外螺纹，下端设置有内螺纹，所述连接件上端通过外螺纹与滚珠丝杠配合连接，连接件下端通过内螺纹与阀杆上端固定连接，所述连接件在滚珠丝杠作用下沿滚珠丝杠的轴向方向往复移动，连接件带动阀杆沿滚珠丝杠的轴向方向往复移动，所述固定套筒上开设有与连接件向匹配的通孔，所述通孔的轴向方向与滚珠丝杠的轴向方向相同，所述连接件在滚珠丝杠作用下沿固定套筒上的通孔移动，所述固定套筒通过螺钉固定于外筒的内壁上。