[发明专利]一种全通径无限级智能压裂滑套及其分层压裂实施方法

权利要求书

1.一种全通径无限级智能压裂滑套，包括滑套外壳体（2），以及设置在滑套外壳体（2）左侧的过液孔（18），以及安装在滑套外壳体（2）右端的过渡腔体（20），以及安装在滑套外壳体（2）内壁的轴系腔体（5），以及安装在轴系腔体（5）左端的滑套阀芯（3），以及安装在轴系腔体（5）左端且位于滑套阀芯（3）内壁的伸缩球座（4），以及安装在轴系腔体（5）内壁用于驱动伸缩球座（4）直线运动的驱动轴系（6），以及安装在轴系腔体（5）右端的内壳；其中所述内壳与轴系腔体（5）形成通径，内壳能够直线移动抵在过渡腔体（20）上延伸所述通径；

其中所述驱动轴系（6）包括传动楔块（6-1）和联轴器（6-6），以及安装在传动楔块（6-1）右端的密封座（6-2），以及驱动传动楔块（6-1）直线运动的伸缩推杆（6-3），以及与伸缩推杆（6-3）螺纹连接的转动丝杠（6-4），以及驱动转动丝杠（6-4）转动的直流电机（7）；联轴器（6-6）连接直流电机（7）输出轴与转动丝杠（6-4）；

驱动轴系（6）安装在轴系腔体（5）内，通过联轴器（6-6）与直流电机（7）连接，电机旋转带动转动丝杠（6-4）旋转，伸缩推杆（6-3）通过螺纹与转动丝杠（6-4）旋接，将直流电机（7）的旋转运动转化为伸缩推杆（6-3）的直线运动，伸缩推杆（6-3）与传动楔块（6-1）连接，从而带动传动楔块（6-1）轴向上的直线往复运动，传动楔块（6-1）与伸缩球座（4）通过滑动配合斜面连接；通过配合斜面将伸缩球座（4）径向推出，实现伸缩球座（4）的伸出动作；传动楔块（6-1）向右侧运动时，通过配合斜面将伸缩球座（4）径向拉回，实现伸缩球座（4）的收回动作。

2.根据权利要求1所述的压裂滑套，所述驱动轴系（6）还包括安装在转动丝杠（6-4）右侧的轴承组件（6-5）。

3.根据权利要求2所述的压裂滑套，所述内壳包括两个电控腔体（19），以及连接两个电控腔体（19）的电控腔体外套（15），以及安装在两个电控腔体（19）内壁的电控腔体内衬（8），所述电控腔体内衬（8）、电控腔体外套（15）和两个电控腔体（19）之间形成两个密闭空间Ⅰ，其中一个密闭空间Ⅰ用于放置直流电机（7）。

4.根据权利要求3所述的压裂滑套，还包括设置在另外一个密闭空间Ⅰ内的电路板（14），以及设置在轴系腔体（5）上的压力传导孔（17），以及安装在其中一个电控腔体（19）内的压力传感器（16）；所述压力传感器（16）所处空间与压力传导孔（17）连通，电路板（14）通过导线与直流电机（7）和压力传感器（16）电控连接，电路板（14）集成的主控单片机用于定时控制模式。

5.根据权利要求4所述的压裂滑套，还包括安装在过渡腔体（20）内部且与电路板（14）通过导线电控连接的无线通信模块（9）。

6.根据权利要求5所述的压裂滑套，还包括安装在位于右侧的过渡腔体（20）右端的电池腔外壳体（10），以及安装在电池腔外壳体（10）内壁的电池腔内衬（11），以及电池组（12）；所述电池腔外壳体（10）、电池腔内衬（11）和过渡腔体（20）形成密闭空间Ⅱ，电池组（12）位于所述密闭空间Ⅱ内，电池组（12）通过导线与电路板（14）连接，电池腔内衬（11）与过渡腔体（20）形成通径。

7.根据权利要求6所述的压裂滑套，还包括接头，所述接头包括安装在滑套外壳体（2）左端的上接头（1），以及安装在电池腔外壳体（10）右端的下接头（13），上接头（1）与电控腔体内衬（8）形成通径，下接头（13）与电池腔内衬（11）形成通径。

8.使用权利要求7所述的压裂滑套进行分层压裂的实施方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一、进行层位地址设置，实现各压裂滑套与目标压裂层段的一一对应；

步骤二、设置油管，通过上接头（1）与上部的油管连接，通过下接头（13）与下部的油管连接，从而完成多段压裂滑套串联的施工管柱；

步骤三：在滑套关闭状态时，通过定时或压力脉冲或投放电子标签方式，将动作指令传输给电路板（14），电路板（14）解析控制指令后，通过电池组（12）供电，驱动直流电机（7）反转，实现伸缩球座（4）的伸出；

步骤四、从井口投放压裂球（21），因目标压裂层段滑套的伸缩球座（4）处于伸出状态，压裂球（21）会坐落在伸缩球座（4）上，从而实现管柱内通道的阻断；

步骤五、通过井口泵车加压，在压裂球两端产生压差，在压差作用下，压裂球（21）移动并通过伸缩球座（4）将开启动力传递给滑套阀芯（3），滑套阀芯（3）随各移动零件移动用以暴露出过液孔（18），实现所述压裂滑套内、外空间的连通，此状态下即可实施压裂施工作业；

所述各移动零件即滑套阀芯（3）、伸缩球座（4）、轴系腔体（5）、驱动轴系（6）、直流电机（7）、电控腔体内衬（8）、电路板（14）、电控腔体外套（15）、压力传感器（16）和电控腔体（19）；

步骤六、当该层段压裂施工结束后，通过三种控制方式，还可实现伸出球座（4）的收回，重新恢复滑套全通径状态。