一种无限级套管滑套自识别开启工具的制作方法

1.本实用新型涉及石油开采井下工具技术领域，特别涉及一种无限级套管滑套自识别开启工具。


背景技术：

2.在石油开采过程中，常用一种叫做可开关套管滑套的工具实现分段压裂技术。可开关套管滑套需要通过开启和关闭工具来实现开启和关闭操作。目前现有的套管滑套开启工具主要使用普通油管、连续油管及电缆方式入井，或者使用投球方式代替开启工具。油管或者电缆方式存在入井难，操作复杂，在水平段负荷不准确的问题，同时由于套管内存有油管等送井工具占用空间，不能完全实现体积压裂或大排量加砂等操作；投球方式使得套管滑套难以实现全通径或无限级。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种无限级套管滑套自识别开启工具，具有以下优点：1、不采用现有开启工具的油管/电缆等入井方式，改用投放泵送的方式，套管内没有送井工具占用空间，真正实现体积压裂和大排量加砂作业；
4.2、通过泵送液压开启方式，避免了对管柱重量要求，地面现象明显，作业方式友好；工具90％以上零件采用可溶材料，入井完成对目标滑套开启工作后，工具90％以上会溶解掉，不用起出作业，操作简单，便捷，减少作业流程，降低作业成本，提高经济性；
5.3、设置了电控系统，通过传感器及配套软件程序能够实现对井下多个滑套进行甄别，找到目标滑套并完成对目标滑套开启操作。井下滑套不需要对每一级进行特殊结构设计，固井完井时不需要特殊排列。
6.本实用新型还提供具有上述一种无限级套管滑套自识别开启工具，包括：泵送单元、支撑单元、捕捉单元、限位单元、触发单元、电控单元，所述支撑单元由锥体组成，所述捕捉单元包括捕捉块，所述捕捉块的内部设置有支撑弹簧，所述限位单元包括锁定帽，所述锁定帽的左部设置有限位销，所述触发单元包括动力室，所述动力室的内部设置有动力柱塞，所述动力柱塞的右侧设置有能量室，所述电控单元包括电控室，所述电控室的内部设置有电控系统，所述电控室的外圆侧面设置有自识别传感器，所述电控室的右侧设置有电控室堵头，所述电控单元与支撑单元通过螺纹连接成为一体。不采用现有开启工具的油管/电缆等入井方式，改用投放泵送的方式，套管内没有送井工具占用空间，真正实现体积压裂和大排量加砂作业。
7.根据本实用新型的第一方面，提供一种无限级套管滑套自识别开启工具，所述泵送单元由皮碗、中心管组成，所述皮碗采用可溶橡胶，硫化在中心管顶端内部，所述泵送单元与支撑单元通过螺纹连接成为一体。
8.根据本实用新型的第一方面，提供一种无限级套管滑套自识别开启工具，所述锥
体的外侧面通过机加工方式加工出沟槽，所述捕捉块位于沟槽内，所述锥体的中心处设置有孔，所述锁定帽和动力室均位于孔内。
9.根据本实用新型的第一方面，提供一种无限级套管滑套自识别开启工具，所述捕捉块未扩张状态下的外径与锥体的外径相同，所述捕捉块为带有斜面的块状结构，所述斜面的角度与锥体沟槽底面角度相配合，所述斜面上开设有不通孔，所述支撑弹簧位于不通孔的内部。
10.根据本实用新型的第一方面，提供一种无限级套管滑套自识别开启工具，所述锁定帽与限位销的内侧部分卡合在一起。
11.根据本实用新型的第一方面，提供一种无限级套管滑套自识别开启工具，所述能量室的形状为空心圆柱体，所述能量室位于动力室的内部，所述动力柱塞为实心圆柱体，且一端加工有实心平头帽，装配在能量室的内部。
12.根据本实用新型的第一方面，提供一种无限级套管滑套自识别开启工具，所述电控系统包括电池、电控电路，所述电池与电控电路电性连接，所述能量室的内部设有电子触发器，且电子触发器与电控电路电性连接，所述自识别传感器与电控电路电性连接。
13.根据本实用新型的第一方面，提供一种无限级套管滑套自识别开启工具，所述无限级套管滑套自识别开启工具内部设置有密封圈。用于密封各配件之间的间隙，防止工具在井下被液体浸染。
14.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
16.图1为本实用新型一种无限级套管滑套自识别开启工具的结构示意图；
17.图2为本实用新型一种无限级套管滑套自识别开启工具的电控电路的电控原理图。
18.图例说明：
19.1、泵送单元；2、支撑单元；3、捕捉单元；4、限位单元；5、触发单元；6、电控单元；101、皮碗；102、中心管；201、锥体；301、捕捉块；302、支撑弹簧；401、锁定帽；402、限位销；501、动力室； 502、动力柱塞；503、能量室；601、电控室；602、电控系统；603、自识别传感器；604、电子触发器；605、电控室堵头。
具体实施方式
20.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
21.参照图1-2，本实用新型实施例一种无限级套管滑套自识别开启工具，其包括泵送单元1、支撑单元2、捕捉单元3、限位单元4、触发单元5、电控单元6，支撑单元2由锥体201组成，用于对捕捉块 301形成支撑，防止捕捉块301收缩滑脱，锥体201的外侧面通过机加工方
式加工出沟槽，捕捉块301位于沟槽内，锥体201的中心处设置有孔，锁定帽401和动力室501均位于孔内，捕捉单元3包括捕捉块301，捕捉单元3用于捕捉套管滑套，捕捉块301未扩张状态下的外径与锥体201的外径相同，捕捉块301为带有斜面的块状结构，斜面的角度与锥体201沟槽底面角度相配合，斜面上开设有不通孔，支撑弹簧302位于不通孔的内部，捕捉块301的内部设置有支撑弹簧 302，限位单元4包括锁定帽401，限位单元4用于在入井过程中对捕捉块301进行限位，防止其误扩张，对非目标套管滑套作用，锁定帽401与限位销402的内侧部分卡合在一起，锁定帽401的左部设置有限位销402，触发单元5包括动力室501，触发单元5用于产生稳定动力，解锁限位总成，释放捕捉块301对目标滑套套管滑套进行捕捉，动力室501的内部设置有动力柱塞502，动力柱塞502的右侧设置有能量室503，能量室503内有能量团，用于提供动力，能量室503 的形状为空心圆柱体，能量室503位于动力室501的内部，动力柱塞 502为实心圆柱体，且一端加工有实心平头帽，装配在能量室503的内部，电控单元6包括电控室601，电控单元6用于对井下套管滑套甄别，自识别目标滑套，并在目标滑套处发送触发指令，使触发总成工作，进而使本实用新型开始工作，完成对目标滑套的开启操作，电控室601的内部设置有电控系统602，电控系统602包括电池、电控电路，电路由一个mcu主控芯片，一个拨码开关，一个8550三极管，三个霍尔传感器组成，还有一个热敏元件(电热丝)，拨码开关用来设置目标地址，霍尔传感器用来识别目标滑套。识别一次，mcu对比一次，直至识别到目标滑套。mcu控制三极管产生一个大电流，加热热敏元件，触发能量团释放出大量气体，从而给柱塞提供推力，电池与电控电路电性连接，电子触发器604位于能量室503的内部，且与电控电路电性连接，自识别传感器603与电控电路电性连接，电控室 601的外圆侧面设置有自识别传感器603，电控室601的右侧设置有电控室堵头605，电控单元6与支撑单元2通过螺纹连接成为一体，泵送单元1由皮碗101、中心管102组成，用于泵送入井时产生驱动力，皮碗101采用可溶橡胶，硫化在中心管102顶端内部，泵送单元 1与支撑单元2通过螺纹连接成为一体，无限级套管滑套自识别开启工具内部设置有密封圈。
22.工作原理：工具下井之前，通过设置电控电路上的目标地址，控制工具在第几级滑套处开启工作。
23.工具通过泵送入井，入井时捕捉块301被锁定在锥体201上，外径与锥体201外径一致。当工具泵送至目标滑套处时，电控单元6的自识别传感器603识别到目标滑套后，电控单元6的电控电路产生触发信号，触发能量室503内部的能量团释放能量，将动力柱塞502推出，动力柱塞502带动锁定帽401移动，释放限位销402，在支撑弹簧302作用下，捕捉块301向外扩张，继续泵送过程中，捕捉块301 会将滑套捕捉到，并卡在滑套内部不动，继续泵送，锥体201继续向前，并与捕捉块301产生相对运动，剪断限位销402，并伸入到捕捉块301下面形成支撑锚定。继续升压，皮碗101扩张与滑套内壁贴合，形成密封。此时工具与滑套形成一个整体，在压力作用下，将滑套打开。此时即可进行压裂作业。在压裂完成后，工具90％以上的零件会慢慢溶解。
24.投放过程中，可以适配专用的工具投放封井器，实现不关井连续投放。
25.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。