[發明專利]滑套控制工具及可超越操作的液控滑套

有效

• 申請號: 201310023553.4
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103061709A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 鄭立臣;楊清海;高揚;孫福超;裴曉含
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B34/14
• 分類號: E21B34/14;E21B34/08;E21B43/267
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 董惠石

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，特別是一種在油井壓裂作業中使用的實現井下滑套位置識別及開關滑套的滑套控制工具，還是一種在油井壓裂作業中使用的可實現超越操作的液控滑套。

背景技術

油田生產中，電控壓裂滑套具有大通徑、作業工藝簡單、成功率和安全性高、容易實現多段無阻礙壓裂等優點是近些年來新出現的一種壓裂滑套。如中國專利CN102518420A，公開日期2012年6月27日，公開了《一種不限層電控壓裂滑套》。電控滑套經常在70MPa甚至更高的壓力條件下工作，且井下環境惡劣，電控滑套的控制必須考慮到預案處理。即當電控滑套的電控系統失效的情況時，應該有備選的控制方法實現對滑套的開關操作。即通過超越操作對電控滑套的電控系統無法正常工作時，實現滑套的開關控制。

目前，現有的超越控制是通過向滑套中下入連續的滑套控制工具的方式進行控制，常用的滑套控制工具均采用凹槽識別方式，即通過滑套控制工具上設置的凸塊對滑套內周壁上的凹槽進行識別，以使凸塊卡設在凹槽內而實現滑套控制工具與滑套間的連接，之后通過上移或下放油管，實現對井下電控滑套的開啟或關閉。

但是，在水平井、大斜度井等具有復雜結構井壁的井筒中作業時，滑套內周壁上的凹槽內常常會沉積砂粒，凹槽深度變淺，導致滑套控制工具無法準確識別滑套上的凹槽，而無法準確定位滑套，造成作業失效；另外，由于現有的井筒中，各個井下工具通常需要通過接箍等連接部件進行連接，在接箍與井下工具之間會形成凹陷結構，當滑套控制工具下放到油管內后，接箍與井下工具之間形成的凹陷結構會導致滑套控制工具上的凸塊誤識別，而使凸塊卡設在該凹陷結構中，導致滑套控制工具誤操作，造成作業失效。

發明內容

為了解決現有技術中常用的滑套控制工具容易誤操作的技術問題，本發明提供了一種滑套控制工具，該滑套控制工具采用凸臺識別的方式，可以有效防止誤操作，提高作業效率，且操作簡單方便。本發明還提供了一種可超越操作的液控滑套。

本發明為解決其技術問題采用的技術方案是：一種滑套控制工具，所述滑套控制工具包括從上向下依次連接的圓筒形的上壓環、圓筒形的基管和圓筒形的下壓環，基管內設有軸向貫通的中心孔，基管的上端固定連接有筒形的上接頭，基管的下端固定連接有筒形的下接頭，基管的側壁設有連通基管內外的多個活塞孔，每個活塞孔內均設有活塞，基管的側壁外設置有卡套，卡套包括兩個左右對稱設置并且大小和形狀相同的半卡套，沿卡套的周向，每個半卡套的外壁均設有卡槽，沿卡套的軸向，每個半卡套的兩端分別設有上突部和下突部，活塞分別與上突部和下突部的位置相對應，上壓環和下壓環都能夠沿基管的軸向滑動，上壓環套設于基管和上接頭外，上壓環與上接頭之間設有上彈簧，上壓環通過上彈簧的頂壓與卡套的上端抵接，下壓環套設于基管和下接頭外，下壓環與下接頭之間設有下彈簧，下壓環通過下彈簧的頂壓與卡套的下端抵接。

一種可超越操作的液控滑套，包括外套筒和設置在外套筒內的滑套，滑套的兩端與外套筒密封連接并且滑套能夠沿著外套筒的軸向滑動，沿著滑套的周向，滑套的內壁含有上下設置的環形的上凹槽和環形的下凹槽，上凹槽和下凹槽之間滑套的內壁形成環形的凸臺，凸臺與上述的卡槽相匹配，上凹槽與上述的上突部相匹配，下凹槽與上述的下突部相匹配。

優選沿著內套筒的軸線方向，上凹槽和下凹槽的長度小于凸臺的長度。

在外套筒和內套筒之間設置有封閉的環形空腔，在環形空腔內，沿著外套筒的軸向依次連接有封閉的第一儲油腔、與內套筒固定連接的環形的滑套活塞、封閉的第二儲油腔，所述可超越操作的液控滑套還包括提供液壓油的供油裝置、液壓換向閥和用于控制液壓換向閥的控制裝置，液壓換向閥為兩位三通電控液壓換向閥，供油裝置與液壓換向閥的進油口連通，液壓換向閥的第一出油口與第一儲油腔連通，液壓換向閥的第二出油口與第二儲油腔連通，供油裝置能夠容納的液壓油的體積至少是第一儲油腔體積的2倍，控制裝置能夠控制液壓換向閥使供油裝置只向第一儲油腔供油，或使供油裝置只向第二儲油腔供油。

供油裝置包括筒形的外缸套和套設于外缸套內的內缸套，外缸套的一端和內缸套的一端同時與外套筒的一端固定密封連接，外缸套的另一端與內缸套的另一端連接，在外缸套和內缸套之間形成環形容納空間，在環形容納空間內，沿著外缸套的軸向依次連接有封閉的環形儲油空間、環形的油缸活塞和環形的儲能空間，儲能空間內設置有能夠推動油缸活塞壓縮儲油空間的彈簧，內缸套的內部與內套筒滑套的內部連通，儲油空間與液壓換向閥的進油口連通，儲能空間與內缸套的內部連通。