一种水平井不限级智能滑套装置的制作方法

本发明涉及水平井压裂领域，尤其涉及一种水平井不限级智能滑套装置。

背景技术：

水平井钻井技术是提高单井产量和高效开发低渗透油气藏的先进技术，由于水平井储层段长、非均质性强，若采用常规方式进行改造针对性不强、效果差，水平井分段压裂技术是目前开采低孔、低渗油气藏的最好方法，水平井分段压裂完井工艺多使用滑套装置来实现，滑套装置的开关多采用投球，故该种滑套也称为投球滑套。

经实践，投球滑套在实际使用中存在以下一些问题：

1、投球滑套大部分只能在直井或者斜井中使用；

2、投球滑套打开后不能自锁；

3、当投球滑套内沉砂时，低密度球不能顺利进入球座，会造成投球滑套不能正常打开；

4、当制作球座所使用的材料不是可钻材料时，不能实现内滑套与外筒之间的周向固定，所以不能采取钻磨的方式对球座进行钻磨作业，这会影响油井排液以及后续生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水平井不限级智能滑套装置，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种水平井不限级智能滑套装置，包括上筒体、中心筒体、下筒体、滑套、二位四通电磁阀、命令接收装置、开关检测和信号发射装置、地面检测器、第一电极，所述上筒体及下筒体均焊接在中心筒体上，上筒体、中心筒体、下筒体互通，中心筒体的上端开设有压裂端口，滑套安装在中心筒体内的内腔内，滑套能沿内腔进行上下移动，滑套与内腔形成腔室，腔室由上腔室及下腔室组成，所述滑套外壁上焊接有凸起，凸起将腔室进行分割，所述上腔室的上端设有第一液压管、第二液压管，下腔室的下端设有第三液压管、第四液压管，第一液压管、第二液压管、第三液压管、第四液压管均与二位四通电磁阀连接，二位四通电磁阀通过管线与液压罐连接，二位四通电磁阀及液压罐均安装在中心筒体内，所述命令接收装置、开关检测和信号发射装置、第一电极安装在中心筒体内，命令接收装置、开关检测和信号发射装置安装在空腔内，空腔为密封设计，所述第一电极与地面上的第二电极相对应，地面检测器与智能滑套内的命令接收装置、开关检测和信号发射装置连接，地面检测器采用电磁波信息传输系统进行信息传输，智能滑套安装在定位管内。

优选的，所述上筒体上设有内螺纹，下筒体上设有外螺纹。

优选的，所述滑套的外表面包裹有密封圈。

优选的，所述中心筒体内还设有蓄电池，蓄电池与命令接收装置、开关检测和信号发射装置、二位四通电磁阀电性连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明设计合理；智能滑套装置同时随套管下放到水平井段从而避免了投球滑套大部分只能在直井或者斜井中使用的问题，同时二位四通电磁阀、命令接收装置、开关检测和信号发射装置，可独立接收地面上的命令，不限级；利用液压罐及二位四通电磁阀对第一液压管、第二液压管、第三液压管、第四液压管进行液体的供应、切断从而改变上腔室、下腔室的压力，实现滑套的上下移动，当滑套打开后也能进行自锁操作；这种滑套装置也能进行钻磨操作；智能滑套装置上的命令接收装置接收到地面检测器发送的命令后解码，对应的某一级的滑套打开，当这一级滑套对应的地层压裂完成后，地面检测器发送滑套关闭的命令，智能滑套装置上的命令接收装置接收到关闭的命令执行关闭动作，在滑套关闭的过程中，开关检测和信号发射装置工作，实时检测滑套的移动的位移，测量的结果通过地层信息传输通道传输到地面，实现了滑套的智能开关。

附图说明

图1为本发明水平井不限级智能滑套装置示意图。

图2为本发明水平井不限级智能滑套装置的二位四通电磁阀示意图。

图3为本发明水平井不限级智能滑套装置的控制系统图。

图中：1、上筒体，2、滑套，3、上腔室，4、下腔室，5、内腔，6、中心筒体，7、空腔，8、命令接收装置，9、开关检测和信号发射装置，10、下筒体，11、第一电极，12、液压罐，13、二位四通电磁阀，14、第三液压管，15、第四液压管，16、第一液压管，17、第二液压管，18、压裂端口，19、地面检测器，20、第二电极，21、定位管，22、智能滑套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1-3所示，一种水平井不限级智能滑套装置，包括上筒体1、中心筒体6、下筒体10、滑套2、二位四通电磁阀13、命令接收装置8、开关检测和信号发射装置9、地面检测器19、第一电极11，所述上筒体1及下筒体10均焊接在中心筒体6上，上筒体1上设有内螺纹，下筒体10上设有外螺纹，通过内螺纹、外螺纹易于滑套装置与套管进行连接，上筒体1、中心筒体6、下筒体10互通，中心筒体6的上端开设有压裂端口18，滑套2安装在中心筒体6内的内腔5内，滑套2能沿内腔5进行上下移动，滑套的外表面包裹有密封圈，滑套2与内腔5形成腔室，腔室由上腔室3及下腔室4组成，所述滑套2的外壁上焊接有凸起，凸起将腔室进行分割，所述上腔室3的上端设有第一液压管16、第二液压管17，下腔室4的下端设有第三液压管14、第四液压管15，第一液压管16、第二液压管17、第三液压管14、第四液压管15均与二位四通电磁阀13连接，二位四通电磁阀13通过管线与液压罐12连接，二位四通电磁阀13及液压罐12均安装在中心筒体6内，所述命令接收装置8、开关检测和信号发射装置9、第一电极11安装在中心筒体6内，命令接收装置8、开关检测和信号发射装置9安装在空腔7内，空腔7为密封设计，所述第一电极11与地面上的第二电极20相对应，地面检测器19与智能滑套22内的命令接收装置8、开关检测和信号发射装置9连接，地面检测器19采用电磁波信息传输系统进行信息传输，智能滑套22安装在定位管21内。

本发明工作原理：地面检测器19发送滑套2打开命令，该打开命令通过由定位管21和地层组成的地层信息传输通道下传到井下智能滑套装置中，智能滑套装置中的命令接收装置8接收打开命令后输出一控制信号，使二位四通电磁阀13动作，打开第一液压管16及第二液压管17，液压罐12内的液体进入上腔室3内，从而带动滑套2向下移动，当滑套2向下至将压裂端口18全部打开时，开关检测和信号发射装置9实时监测滑套2滑行的位移，检测结果通过地层信息传输通道传送到地面检测器19；若压裂完成后，需要将这级的滑套2关闭，地面检测器19发送滑套2关闭命令，该关闭命令通过地层信息传输通道传送到井下智能滑套22中，智能滑套22中的命令接收装置8接收到关闭命令后输出一控制信号，使二位四通电磁阀13动作，关闭第一液压管16和第二液压管17，同时打开第三液压管14和第四液压管15，液压罐12内的液体进入下腔室4内，从而带动滑套2向上移动，从而关闭压裂端口18，开关检测和信号发射装置9实时记录滑套2滑行的移位，从而保证压裂端口18完全关闭。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种水平井不限级智能滑套装置，包括上筒体、中心筒体、下筒体、滑套、二位四通电磁阀、命令接收装置、开关检测和信号发射装置、地面检测器、第一电极，上筒体及下筒体均焊接在中心筒体上，上筒体、中心筒体、下筒体互通，中心筒体的上端开设有压裂端口，滑套安装在中心筒体内的内腔内，滑套与内腔形成腔室，腔室由上腔室及下腔室组成，所述上腔室的上端设有第一液压管、第二液压管，下腔室的下端设有第三液压管、第四液压管，二位四通电磁阀通过管线与液压罐连接，所述命令接收装置、开关检测和信号发射装置、第一电极安装在中心筒体内。本发明设计合理；滑套的设计能进行钻磨，二位四通电磁阀能进行液压管的任意切换。

技术研发人员：高国旺;刘科满;王天琦;党瑞荣
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2017.11.23
技术公布日：2018.02.23