[實(shí)用新型]一種用于水平井分段壓裂酸化改造的地面控制井下滑套

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420324947.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN203891841U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石磊;周正;唐欣;伍軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號(hào): E21B34/16
• 分類號(hào): E21B34/16;E21B43/27
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于水平井分段壓裂酸化改造的地面控制井下滑套，屬于石油開采中所使用的完井改造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

滑套作為一種可以溝通/隔離油氣井與地層流體的井下工具，目前廣泛應(yīng)用于水平井分段壓裂酸化作業(yè)管柱中。目前油田水平井分段壓裂酸化采用機(jī)械式投球滑套，打開每一級(jí)滑套都需要投入對(duì)應(yīng)尺寸的壓裂球，施工時(shí)從下到上逐層投球打開各層滑套，每一級(jí)滑套球座內(nèi)徑及壓裂球內(nèi)徑均不相同，從下到上，滑套球座和壓裂球內(nèi)徑逐級(jí)增大，最大不能超過上部工具的最小內(nèi)徑，這種滑套結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通徑小，且壓裂級(jí)數(shù)有限；并且當(dāng)儲(chǔ)層后期產(chǎn)水，需要關(guān)閉滑套時(shí)，由于滑套無法實(shí)現(xiàn)關(guān)閉封堵，導(dǎo)致油氣井產(chǎn)能降低甚至報(bào)廢。

例如，中國專利文獻(xiàn)公開的“一種投球開啟自鎖滑套”，?公開號(hào)：CN201972661U，公開日期：2011年09月14日，該專利闡述了在水平井段作業(yè)時(shí)投球開啟壓裂噴砂通道，并鎖定保持生產(chǎn)通道暢通，但仍采用投球分段，分段數(shù)受限。

專利“雙打開壓差滑套”，公開號(hào)：CN201723198U，公開日期：2011年01月26日，該實(shí)用新型是利用壓差推動(dòng)上、下液缸分別向上下移動(dòng)，打開通道，可以解決投球滑套不能用于水平裸眼井分段壓裂、酸化工具管柱第一段的問題，但仍無法解決分段受限問題。

基于此，又開發(fā)出一些新的機(jī)械式可開關(guān)滑套，這類滑套在壓裂酸化施工時(shí)，可通過投球或下入連續(xù)油管帶開關(guān)工具打開滑套，當(dāng)儲(chǔ)層后期產(chǎn)水，需要關(guān)閉滑套時(shí)，下入連續(xù)油管帶開關(guān)工具關(guān)閉滑套。例如專利“一種選擇性開關(guān)滑套組件中的智能型滑套”，公開號(hào)：CN202125290U，公開日期：2012年01月25日，該實(shí)用新型是利用下入專用開關(guān)工具，打開和關(guān)閉智能滑套。這類滑套的最大問題在于連續(xù)油管帶開關(guān)工具開關(guān)滑套需要使用連續(xù)油管設(shè)備，作業(yè)費(fèi)用高，且連續(xù)油管作業(yè)需要花費(fèi)大量時(shí)間，該方法操作復(fù)雜，施工周期長(zhǎng)，成本很非常高。

綜上，國外水平井分段壓裂酸化改造工藝中，最新的滑套控制方法是在施工時(shí)投球依次打開各級(jí)滑套并施工，待各層施工全部完成后，反排壓裂球并鉆掉各投球滑套中的球座，進(jìn)行生產(chǎn)；在生產(chǎn)過程中，如遇某一層位或某些層位出水，則下連續(xù)油管帶滑套開關(guān)工具關(guān)閉對(duì)應(yīng)層位的滑套；這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)滑套，但分段級(jí)數(shù)有限；國內(nèi)水平井分段壓裂酸化改造工藝中，普遍應(yīng)用的也是投球式滑套。但相較于國外同類產(chǎn)品，這類滑套不具備后期可關(guān)閉的功能。并且現(xiàn)有投球滑套操作則需要等待地面投球落到滑套球座所花費(fèi)的時(shí)間，時(shí)效性上較差。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有水平井分段壓裂酸化改造工藝中的滑套存在的上述問題，提供一種用于水平井分段壓裂酸化改造的地面控制井下滑套。本實(shí)用新型能夠通過地面電磁波信號(hào)遠(yuǎn)程控制井下滑套的開關(guān)動(dòng)作，能夠?qū)崟r(shí)控制滑套的開關(guān)動(dòng)作；并且不需要投球，通徑大，當(dāng)后期產(chǎn)水后，也可以通過在地面發(fā)送電磁波信號(hào)控制井下滑套關(guān)閉。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種用于水平井分段壓裂酸化改造的地面控制井下滑套，其特征在于：包括地面電磁波發(fā)射裝置和開關(guān)滑套，開關(guān)滑套包括電磁波接收裝置、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和滑套，所述電磁波接收裝置和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在滑套上，所述滑套的外殼上開有噴射孔，滑套的凡爾上開有噴射孔；所述地面電磁波發(fā)射裝置發(fā)送指令信息，電磁波接收裝置接收電磁波發(fā)射裝置發(fā)送的指令信息并控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)凡爾運(yùn)動(dòng)；所述凡爾運(yùn)動(dòng)至凡爾噴射孔與外殼噴射孔連通時(shí)，滑套為開啟狀態(tài)，所述凡爾運(yùn)動(dòng)至凡爾噴射孔與外殼噴射孔未連通時(shí)，滑套為關(guān)閉狀態(tài)。

所述地面電磁波發(fā)射裝置包括信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大器和發(fā)射天線，信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大器和發(fā)射天線依次連接，信號(hào)發(fā)生器接收控制指令并產(chǎn)生載波信號(hào)，通過信號(hào)放大器放大后，加載到發(fā)射天線向外發(fā)送。

所述電磁波接收裝置包括接收天線、控制電路板和指令輸出單元，接收天線、控制電路板和指令輸出單元依次連接，接收天線接收地面電磁波發(fā)射裝置發(fā)送的指令信息，并將指令信息傳送給控制電路板進(jìn)行識(shí)別，指令輸出單元接收控制電路板識(shí)別的控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制。?

所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括液缸、下活塞和將液缸中的液壓油輸送到下活塞帶動(dòng)下活塞做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的供油機(jī)構(gòu)，下活塞與凡爾連接帶動(dòng)凡爾運(yùn)動(dòng)。

所述液缸包括上連接管、中心管和上活塞，中心管位于上連接管內(nèi)，上連接管和中心管一端與上接頭連接，上連接管另一端與電纜短接連接，上活塞設(shè)置在上連接管和中心管之間形成的環(huán)形空間內(nèi)，上活塞下方的密閉環(huán)形空間形成充滿液壓油的油箱。