一种用于控制滑套开关的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于控制滑套开关的系统，包括：地面控制装置和井下控制装置，地面控制装置包括地面控制器和用于发送地面控制器的控制指令的井上电磁波模块，井下控制装置包括用于接收控制指令的井下电磁波模块、电源模块、控制滑套开关的执行机构和泵站以及井下控制器，井下电磁波模块、电源模块、井下控制器和泵站以及执行机构依次连接于一个圆柱壳体内，执行机构包括外套筒和开关活塞，外套筒上设有喷射孔，当开关活塞动作，喷射孔和滑套的内孔完全连通时，滑套处于开启状态；喷射孔和滑套的内孔未连通时，滑套处于关闭状态。因此可以通过地面控制器远程控制井下的滑套的开关动作，无需其它辅助工具，不仅操作方便，而且工作可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油天然气开采
，特别是涉及一种用于控制滑套开关的系统。
技术介绍
随着社会的发展，常规能源的开采量已越来越不能满足社会对能源的需求，于是页岩油气等非常规能源的开采就显得越来越重要。页岩油气主要以水平井钻井和分段压裂完井的方式开采，而滑套作为一种可以沟通/隔离油气井和底层流体的井下工具已广泛应用于水平井分段压裂酸化改造工艺技术中。目前，水平井分段压裂酸化改造广泛应用的是机械式投球滑套，即将每一级滑套对应尺寸的压裂球投入到井内，高压酸化压裂球将压裂球推至井内对应的滑套球座中进行封堵，并通过液压力开启滑套对此段产层进行压裂酸化。由于这种滑套结构复杂、通径小且压裂级数有限，并且当产层后期产水，需要关闭该层滑套时，此种滑套无法实现关闭封堵，可能导致油气井减产甚至报废。但是也有一种新式机械式投球滑套，如果在生产过程中某一层或者某几层出水，就可以将滑套开关工具用连续油管下到对应层关闭滑套，虽可以实现滑套的开关，但是分段级数有限，并且下连续油管作业时间较长，成本较高。因此，如何提供一种操作简单，工作可靠的控制滑套开关的系统，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于控制滑套开关的系统，不仅操作简单，而且工作可靠。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于控制滑套开关的系统，包括：地面控制装置和井下控制装置，所述地面控制装置包括地面控制器和用于发送所述地面控制器的控制指令的井上电磁波模块，所述井下控制装置包括用于接收所述控制指令的井下电磁波模块、电源模块、控制滑套开关的执行机构和控制所述执行机构动作的泵站以及根据所述控制指令控制所述泵站工作的井下控制器，所述井下电磁波模块、所述电源模块、所述井下控制器和所述泵站以及所述执行机构依次连接于一个圆柱壳体内，所述执行机构包括外套筒和开关活塞，所述外套筒上设有喷射孔，当所述开关活塞动作，所述喷射孔和所述滑套的内孔完全连通时，所述滑套处于开启状态；所述喷射孔和所述滑套的内孔未连通时，所述滑套处于关闭状态。优选地，所述井上电磁波模块包括井上电磁波信号处理单元和天线，所述井下电磁波模块包括线圈和井下电磁波信号处理单元，所述井上电磁波信号处理单元收到所述控制器发送的控制指令后进行处理并产生载波信号加载到所述天线上发送给所述线圈，所述线圈接收到所述载波信号后传送给所述井下电磁波信号处理单元进行处理并产生电信号传送给所述井下控制器，所述天线也可以接收所述井下电磁波模块反馈的载波信号，然后传送给所述井上电磁波信号处理单元进行处理转化为电信号传送给所述地面控制器。优选地，所述圆柱壳体的上段包括上外壳体，所述上外壳体的上端连接有上接头，所述上外壳体内设有所述线圈，所述上外壳体的下端连接有第一连接头，所述第一连接头的底部连接有中外壳体，所述电源模块和所述井下电磁波信号处理单元以及所述井下控制器位于所述中外壳体内，所述中外壳体底部连接有下外壳体，所述下外壳体内设有所述泵站，所述下外壳体底部连接有第二连接头，所述第二连接头底部和所述执行机构连接。优选地，所述下外壳体内设有下内壳体，所述下外壳体底部设有压力平衡装置，所述第一连接头、所述下外壳体和所述下内壳体以及所述压力平衡装置构成所述泵站的油箱。优选地，所述开关活塞和所述外套筒之间设有上腔和下腔，所述上腔用于液压油进入并控制所述开关活塞向上移动，使得所述喷射孔和所述滑套的内孔完全连通，所述下腔用于液压油进入并控制所述开关活塞向下移动，使得所述开关活塞完全遮挡所述喷射孔，所述泵站包括完全浸没在所述油箱内的潜油电机、减速器、柱塞泵、内部设有油路的阀块以及一端和所述上腔连通的开启油路，所述开启油路上设有二位三通电磁阀A，所述二位三通电磁阀A分别和所述柱塞泵以及所述油箱连接，还包括一端和所述下腔连通的关闭油路，所述关闭油路上设有二位三通电磁阀B，所述二位三通电磁阀B分别和所述柱塞泵以及所述油箱连接，所述柱塞泵、所述二位三通电磁阀A和所述二位三通电磁阀B布置在所述阀块上，且通过所述阀块上的油路相连。优选地，所述柱塞泵的出油口处设有溢流阀，所述溢流阀分别和所述二位三通电磁阀A以及所述二位三通电磁阀B连接，所述溢流阀位于所述阀块上。优选地，所述压力平衡装置包括布置在所述阀块下方的平衡活塞和缸筒，所述平衡活塞位于所述缸筒内，所述缸筒的底部侧壁上设有导流孔，所述导流孔和所述滑套的内腔连通。优选地，所述电源模块包括用于给所述井下电磁波模块供电的第一电池组和用于给所述井下控制器供电的第二电池组。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本专利技术所提供的一种用于控制滑套开关的系统，包括：地面控制装置和井下控制装置，地面控制装置包括地面控制器和用于发送地面控制器的控制指令的井上电磁波模块，井下控制装置包括用于接收控制指令的井下电磁波模块、电源模块、控制滑套开关的执行机构和控制执行机构动作的泵站以及根据控制指令控制泵站工作的井下控制器，井下电磁波模块、电源模块、井下控制器和泵站以及执行机构依次连接于一个圆柱壳体内，执行机构包括外套筒和开关活塞，外套筒上设有喷射孔，当开关活塞动作，喷射孔和滑套的内孔完全连通时，滑套处于开启状态；喷射孔和滑套的内孔未连通时，滑套处于关闭状态。通过地面控制器发出控制指令，井上电磁波模块接收到控制指令后，发送给井下电磁波模块，井下电磁波模块再传送给井下控制器，井下控制器控制泵站工作，进而使得执行机构动作，当执行机构的开关活塞使得外套筒的喷射孔和滑套的内孔连通时，滑套处于开启状态；当喷射孔和滑套的内孔未连通时，滑套处于关闭状态。因此可以通过地面控制器远程控制井下的滑套的开关动作，无需其它辅助工具，不仅操作方便，而且工作可靠。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种具体实施方式所提供的一种用于控制滑套开关的系统的控制原理示意图；图2为本专利技术一种具体实施方式所提供的一种用于控制滑套开关的系统的结构示意图；图3为本专利技术一种具体实施方式所提供的一种用于控制滑套开关的系统中位于井下的部件的结构示意图；图4为图3中A-A方向的剖视结构示意图；图5为图3中B-B方向的剖视结构示意图；图6为图3中C-C方向的剖视结构示意图；图7为本专利技术一种具体实施方式所提供的一种用于控制滑套开关的系统的泵站处于开启滑套状态时的控制原理示意图；图8为本专利技术一种具体实施方式所提供的一种用于控制滑套开关的系统的泵站处于关闭滑套状态时的控制原理示意图。附图标记如下：1为上接头，2为线圈芯轴，3为线圈，4为上外壳体，5为第一连接头，6为井下电磁波信号处理单元，7为电池仓，8为第一电池组，9为第二电池组，10为井下控制器，11为潜油电机，12为减速器，13为柱塞泵，14为二位三通电磁阀A，15为二位三通电磁阀B，16为溢流阀，17为阀块，18为油箱，19为平衡活塞，20为缸筒，21为下内壳体，22为导流孔，23为旋转接头，24为下外壳体，25为第二连接头，26为开关活塞，27为外套筒，28为喷射孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制滑套开关的系统，其特征在于，包括：地面控制装置和井下控制装置，所述地面控制装置包括地面控制器和用于发送所述地面控制器的控制指令的井上电磁波模块，所述井下控制装置包括用于接收所述控制指令的井下电磁波模块、电源模块、控制滑套开关的执行机构和控制所述执行机构动作的泵站以及根据所述控制指令控制所述泵站工作的井下控制器，所述井下电磁波模块、所述电源模块、所述井下控制器和所述泵站以及所述执行机构依次连接于一个圆柱壳体内，所述执行机构包括外套筒和开关活塞，所述外套筒上设有喷射孔，当所述开关活塞动作，所述喷射孔和所述滑套的内孔完全连通时，所述滑套处于开启状态；所述喷射孔和所述滑套的内孔未连通时，所述滑套处于关闭状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制滑套开关的系统，其特征在于，包括：地面控制装置和井下控制装置，所述地面控制装置包括地面控制器和用于发送所述地面控制器的控制指令的井上电磁波模块，所述井下控制装置包括用于接收所述控制指令的井下电磁波模块、电源模块、控制滑套开关的执行机构和控制所述执行机构动作的泵站以及根据所述控制指令控制所述泵站工作的井下控制器，所述井下电磁波模块、所述电源模块、所述井下控制器和所述泵站以及所述执行机构依次连接于一个圆柱壳体内，所述执行机构包括外套筒和开关活塞，所述外套筒上设有喷射孔，当所述开关活塞动作，所述喷射孔和所述滑套的内孔完全连通时，所述滑套处于开启状态；所述喷射孔和所述滑套的内孔未连通时，所述滑套处于关闭状态。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述井上电磁波模块包括井上电磁波信号处理单元和天线，所述井下电磁波模块包括线圈和井下电磁波信号处理单元，所述井上电磁波信号处理单元收到所述控制器发送的控制指令后进行处理并产生载波信号加载到所述天线上发送给所述线圈，所述线圈接收到所述载波信号后传送给所述井下电磁波信号处理单元进行处理并产生电信号传送给所述井下控制器，所述天线也可以接收所述井下电磁波模块反馈的载波信号，然后传送给所述井上电磁波信号处理单元进行处理转化为电信号传送给所述地面控制器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述圆柱壳体的上段包括上外壳体，所述上外壳体的上端连接有上接头，所述上外壳体内设有所述线圈，所述上外壳体的下端连接有第一连接头，所述第一连接头的底部连接有中外壳体，所述电源模块和所述井下电磁波信号处理单元以及所述井下控制器位于所述中外壳体内，所述中外壳体底部连接有下外壳体，所述下外壳体内设有所述泵站...

【专利技术属性】
技术研发人员：章勇，王强，王洛宾，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司烽火机械厂，
类型：发明
国别省市：四川;51