[發明專利]一種多級壓裂智能控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202010049992.2
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN113137206A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 張強;張偉;曾琦軍
• 申請（專利權）人: 成都維銳泰達能源技術有限公司
• 主分類號: E21B34/14
• 分類號: E21B34/14;E21B43/26;E21B43/14;E21B47/09
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 林秋雅

本發明公開了一種多級壓裂智能控制系統及控制方法，控制系統包括套管管節、滑套和智能投放裝置；每個滑套包括套接連接的滑套外管、滑套內管和電子標簽，在滑套外管上設有出液孔，滑套內管通過鎖緊裝置與滑套外管相連接且對出液孔進行遮擋；智能投放裝置包括天線、閱讀器、電池、驅動機構、執行機構和限位機構，天線用于接收電子標簽的電磁信號，閱讀器和天線相連接，用于對接收的電磁信號進行識別，驅動機構和閱讀器相連接，閱讀器識別電磁信號后控制驅動機構動作，執行機構與驅動機構相連接，限位機構和執行機構相連接，驅動機構驅動執行機構動作，使得限位機構伸出智能投放裝置，推動滑套內管相對于滑套外管滑動，露出出液孔。

技術領域

本發明涉及油氣開發技術領域，特別是一種多級壓裂智能控制系統及控制方法。

背景技術

現有的套管滑套開啟程序需要先將滑套鎖緊裝置破壞或解鎖，將滑套開啟，從而將液體流道孔眼暴露，液體通過孔眼進入地層，通過高壓水力將地層制造裂縫，從而有效開采地層中的油氣資源。為了最大化對地層中的油氣資源進行開采，通常一口井內會有多只套管滑套，而每一只套管滑套對應與其相對應的地層。若在套管試壓過程中，某一級滑套被提前開啟，將導致該級以下的地層無法正常進行水力壓裂改造。

為了準確識別需要開啟的滑套，出現了通過EM(電磁波)開啟指定的滑套鎖緊裝置的方法，通常在滑套內設置天線、閱讀器、電池、電機、鎖緊裝置等，再往套管中投放相適配的電子標簽，滑套的天線接收電磁信號，通過閱讀器識別后，激活電機，從而解除鎖緊裝置，實現解鎖，開啟指定的滑套。

該方法需要事先將天線、閱讀器、電池、電機、鎖緊裝置等內置在滑套內，這些電器件需要跟隨滑套長期置于井下，對各個電器件的耐高溫性能要求較高，且電器件置于井下的時間越長，識別的可靠性越低，在實際操作中出現了識別的可靠性較低的情況。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的問題，提供一種多級壓裂智能控制系統及控制方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種多級壓裂智能控制系統，包括套管管節、滑套和智能投放裝置。

所述滑套連接于相鄰兩個所述套管管節之間，每個所述滑套包括套接連接的滑套外管和滑套內管，在所述滑套外管上設有出液孔，所述滑套內管通過鎖緊裝置與所述滑套外管相連接，且所述滑套內管對所述出液孔進行遮擋，所述滑套內還設有電子標簽。

所述智能投放裝置包括天線、閱讀器、電池、驅動機構、執行機構和限位機構，所述天線用于接收所述電子標簽的電磁信號，所述閱讀器和所述天線相連接，所述閱讀器用于對接收的所述電磁信號進行識別，所述驅動機構和所述閱讀器相連接，所述閱讀器識別所述電磁信號后控制所述驅動機構動作，所述執行機構與所述驅動機構相連接，所述限位機構和所述執行機構相連接，所述驅動機構驅動所述執行機構動作，并使得所述限位機構伸出所述智能投放裝置，所述限位機構能夠和所述滑套內管相抵接，推動滑套內管破壞所述鎖緊裝置，并推動所述滑套內管相對于所述滑套外管滑動，露出所述出液孔。所述鎖緊裝置可以是銷釘等結構，在一定剪切力作用下會受到破壞。

所述電池分別與所述天線、所述閱讀器、驅動機構相連接，所述電池用于給所述智能投放裝置供電。

本發明僅在滑套內設置電子標簽，而將其他的電器件(天線、閱讀器、電池、驅動機構、執行機構和限位機構)均設置在智能投放裝置內，相較于滑套需長期置于井下而言(可長達幾個月)，所述智能投放裝置僅需短暫性地入井(一般為幾個小時)，因此，可大大減小井下高溫環境對電器件的影響，從而大幅提高識別的準確性和可靠性，同時大大減小各個電器件的設計難度。

作為本發明的優選方案，所述滑套外管上設有限位部件，所述限位部件用于阻擋所述滑套內管滑動。當露出出液孔后，所述限位部件可限制滑套內管進一步滑動，起到限位作用。