[发明专利]多段压裂与智能完井一体化管柱及方法

权利要求书

1.一种压裂控水完井管柱，包括：

压裂机构，所述压裂机构构造为在打开状态下用于对地层进行压裂；以及

控水机构，所述控水机构构造为在打开状态下用于接收来自地层中的流体并根据流体中的水含量而调节允许流体进入管柱的流量；

其中，在进行压裂时，所述压裂机构处于打开状态而控水机构处于关闭状态，在进行采油时，所述控水机构处于打开状态而压裂机构处于关闭状态。

2.根据权利要求1所述的压裂控水完井管柱，其特征在于，在进行压裂时，通过所述管柱内压力大于管柱外压力而使所述压裂机构自动打开，所述控水机构自动关闭；

在进行采油时，通过所述管柱内压力小于所述管柱外压力而使所述控水机构自动打开，所述压裂机构自动关闭。

3.根据权利要求2所述的压裂控水完井管柱，其特征在于，所述压裂机构包括沿轴向方向接续设置的多个压裂短节，各个压裂短节包括：

压裂外筒，在所述压裂外筒的侧壁上构造有第一流通孔；

套设在所述压裂外筒内的压裂内筒，在所述压裂内筒的侧壁上构造有第二流通孔；

套设在所述压裂外筒与压裂内筒之间的压裂弹簧，所述压裂弹簧的上端与压裂内筒的径向向外延伸的抵接部相接合，下端与压裂外筒的径向向内延伸抵接部相接合；以及

设置在所述压裂内筒内的压裂球座；

其中，通过向所述管柱内投入憋压球打压，使得所述憋压球与所述压裂球座接合，所述压裂内筒向下移动，以使所述第一流通孔与所述第二流通孔彼此连通，允许压裂流体射向储层；在不向所述管柱内打压时，所述压裂内筒的第一流通孔与所述第二流通孔彼此分离；

其中，所述多个压裂短节中的最下方的压裂短节中的压裂球座为可溶球座，其他压裂短节中的压裂球座为扩张式球座，所述扩张式球座构造为能在打压超过一定阈值时扩张，以允许所述憋压球通过，

其中，所述憋压球为可溶憋压球。

4.根据权利要求3所述的压裂控水完井管柱，其特征在于，所述扩张式球座构造为弹性球座，在所述压裂内筒的内壁上构造有与球座接收槽；

在初始状态下，所述弹性球座的用于接收所述憋压球的接收部套设在所述压裂内筒内，并在所述压裂内筒的内壁的限制下径向收缩，所述接收部处于所述球座接收槽上方；

在所述憋压球与所述弹性球座相接合时，通过向所述管柱内打压，使得所述弹性球座相对于所述压裂内筒向下移动，使得所述接收部与所述球座接收槽对齐，所述接收部在弹性作用下径向向外扩张至插入所述球座接收槽内。

5.根据权利要求3或4所述的压裂控水完井管柱，其特征在于，所述压裂外筒构造有第一压力连通孔，所述第一压力连通孔构造为允许管柱外的压力传递至所述压裂弹簧所在的腔体内。

6.根据权利要求2到5中任一项所述的压裂控水完井管柱，其特征在于，所述控水机构包括：

防砂筛管，所述防砂筛管构造有供流体通过的筛孔；

套设在所述防砂筛管内的压差滑套；以及

设置在压差滑套与防砂筛管之间的自适应控水器；

其中，在管柱内压力大于管柱外压力时，所述压差滑套关闭，在所述管柱内压力小于所述管柱外压力时，所述压差滑套打开并使得流体能通过所述筛孔和自适应控水器而流到所述压差滑套内。