一种电控滑套固井压裂工具制造技术

本发明专利技术提供了一种电控滑套固井压裂工具，包括依次连接的上接头(4)、滑套(3)和下接头(1)，滑套(3)外套设有套筒(2)，套筒(2)上设有压裂液排出通孔(201)，所述电控滑套固井压裂工具内设有轴向通道(12)，所述电控滑套固井压裂工具还包括依次连接的压力传感器(10)、控制单元(9)和电控开关组件，压力传感器(10)能够实时检测轴向通道(12)内的压力值并发送给控制单元(9)；当控制单元(9)接收到压力开启信号时，控制单元(9)使所述电控滑套固井压裂工具从关闭状态向开启状态转变。该电控滑套固井压裂工具可以通过接收预设的压力信号来控制滑套开启，做到准确压力、准确时间下开启。准确时间下开启。准确时间下开启。

【技术实现步骤摘要】
一种电控滑套固井压裂工具


[0001]本专利技术涉及石油开采设备
，具体的是一种电控滑套固井压裂工具。

技术介绍

[0002]目前，国内油田针对低渗透油藏往往采用水力压裂来提高产量，水力压裂的原理是将高能量加压压裂液注入一个储层中，可以提高碳氢化合物的萃取率和最终采收率。自20世纪60年代后，我国广泛采用此技术应用到油气田的增产作业中，压裂作业的相关配套设备自此得到广泛的开发和推广应用。其中水平井分段压裂、酸化技术的有效工具固井滑套成为最新的发展趋势。
[0003]随着我国天然气勘探开发逐渐向致密砂岩气、页岩气、煤层气等非常规油气藏领域深入，提高单井产量成为目前开发的首要目标。经过几十年的发展,我国各种岩性的油气藏都有水平井钻成,且采取的水平井完井方法多种多样，连续油管射孔作业(TCP)通常应用于水平井完井作业，但随着水平井深度逐渐加长，为了降低连续油管首段射孔作业风险以及费用，趾端滑套技术的应用将随着该趋势逐渐提升。趾端滑套与生产套管进行连接，作为套管管串的一部分下入井内，固井结束后，即可经行套管试压，滑套开启，完成首段压裂，并为后续的桥塞射孔连作提供泵送流道，从而免去了昂贵的连油射孔费用。目前的油气田压裂作业多是水平油井裸眼多段压裂环境，并不需要全井筒试压。而在固井的环境下，水泥浆容易通过传压孔进入液压腔影响滑套的开启，滑套不能正常打开造成事故，有一定的风险性。且因受到滑套剪切销钉的剪切值不稳定性也容易造成滑套打不开或过早打开。滑套剪切销钉后滑套向下运动，瞬间释放高压，管柱内激动压力大，容易造成管柱窜动，影响管柱内封隔器密封。第二代趾端滑套经过该改进，使用一种破裂盘来代替剪切销钉，并增加延时阀来进行延时开启，有效解决上述问题。但破裂盘每批次质量不一，成本高检测困难，不能准确达到设计开启压力。且对延时阀的延时时间和液压油的粘稠度、清洁度要求严格，易造成过早或过慢开启，严重下液压油有一点杂质就可堵塞延时阀不能开启滑套，稳定性较差。

技术实现思路

[0004]为了解决现有压裂工具中滑套不容易控制的问题，本专利技术提供了一种电控滑套固井压裂工具，该电控滑套固井压裂工具含有电子智能控制系统，该电子智能控制系统可以通过接收预设的压力信号来控制滑套开启，开启前可井筒试压，做到准确压力、准确时间下开启，下井后静置6个月
‑
12个月仍可正常工作。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电控滑套固井压裂工具，包括依次连接的上接头、滑套和下接头，滑套外套设有套筒，套筒上设有压裂液排出通孔，所述电控滑套固井压裂工具内设有轴向通道，套筒阻挡轴向通道与压裂液排出通孔连通，所述电控滑套固井压裂工具还包括依次连接的压力传感器、控制单元和电控开关组件，压力传感器能够实时检测轴向通道内的压力值并发送给控制单元；当控制单元接收到压力开启信号时，控制单元能够通过该电控开关组件控制滑套轴向移动，并使轴向通道与压裂液排出
通孔连通。
[0006]套筒的下部固定套设于下接头的上部外，压力传感器、控制单元和所述电控开关组件均位于套筒和下接头之间。
[0007]下接头的侧壁内设有测压孔，压力传感器与下接头连接固定，压力传感器通过测压孔测量轴向通道内的压力，所述压力开启信号为脉冲压力开启信号或压力阈值保压开启信号。
[0008]下接头的上部外设有安装槽，控制单元连接有供电单元，压力传感器、控制单元和供电单元均位于该安装槽内。
[0009]所述电控开关组件含有依次连接的电机、拉杆和密封轴，电机、拉杆、密封轴和滑套沿轴向依次排列，电机与控制单元连接，电机能够通过拉杆使密封轴轴向移动。
[0010]下接头的侧壁内含有依次连通的径向连接孔道和轴向连接孔道，密封轴位于轴向连接孔道内，密封轴与轴向连接孔道密封连接，下接头的内部能够依次通过径向连接孔道和轴向连接孔道与下接头的外部连通。
[0011]当所述电控滑套固井压裂工具处于关闭状态时，滑套的下端套设于下接头的上端外，滑套与下接头密封连接，密封轴封堵轴向连接孔道；所述电控滑套固井压裂工具从关闭状态向开启状态转变的过程中，密封轴向远离滑套的方向移动，轴向通道内的压力液能够依次通过径向连接孔道和轴向连接孔道后推动滑套向远离下接头的方向移动；当所述电控滑套固井压裂工具处于开启状态时，滑套脱离下接头，轴向通道内的压裂液能够通过压裂液排出通孔排出。
[0012]滑套的上端套设于上接头的下端内，滑套与上接头密封连接，滑套的上端外设有外卡簧槽，上接头内设有内卡簧槽，当所述电控滑套固井压裂工具处于关闭状态时，外卡簧槽的位置与内卡簧槽的位置错开，外卡簧槽内含有卡簧；当所述电控滑套固井压裂工具处于开启状态时，外卡簧槽的位置与内卡簧槽的位置相对应，外卡簧槽与内卡簧槽之间通过该卡簧连接。
[0013]多个压裂液排出通孔沿套筒的周向排布，压裂液排出通孔位于上接头和下接头之间，滑套与套筒密封连接。
[0014]套筒的上端与上接头螺纹连接，套筒的下端与下接头螺纹连接，套筒与滑套通过剪切销钉连接。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]1、该电控滑套固井压裂工具随油管一趟下井，一趟完成压裂作业，省去了射孔作业，节省了作业时间和作业风险；无需额外的封隔器卡层，节省了成本；不需要悬挂封隔器，油管直接回接到井口。压裂完成后油管保持全通径，方便后续的修井作业。可在固井环境下使用多段压裂技术。
[0017]2、使用电子智能控制系统来控制滑套开启，可进行井筒试压，做到准确压力、准确时间下开启滑套，相比较传统的破裂盘延时阀型的趾端滑套打开更准确，不需要打超高压即可打开滑套，操作更安全。下井后静置6个月
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12个月仍可正常工作。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示
意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0019]图1是本专利技术所述电控滑套固井压裂工具的主视图。
[0020]图2是沿图1中A
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A方向的剖视图。
[0021]图3是图2中电控开关组件部位的放大示意图。
[0022]图4是图3中密封轴部位的放大示意图。
[0023]图5是图2中滑套部位的放大示意图。
[0024]图6是沿图3中B
‑
B方向的剖视图。
[0025]图7是密封轴与下接头的配合示意图。
[0026]图8是上接头、滑套和下接头的主视图。
[0027]图9是本专利技术所述电控滑套固井压裂工具处于开启状态时的示意图。
[0028]图10是所述脉冲压力开启信号的示意图。
[0029]图11是所述压力阈值保压开启信号的示意图。
[0030]图12是控制系统的示意图。
[0031]1、下接头；2、套筒；3、滑套；4、上接头；5、电机；6、拉杆；7、密封轴；8、压盖；9、控制单元；10、压力传感器；11、供电单元；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电控滑套固井压裂工具，其特征在于，所述电控滑套固井压裂工具包括依次连接的上接头(4)、滑套(3)和下接头(1)，滑套(3)外套设有套筒(2)，套筒(2)上设有压裂液排出通孔(201)，所述电控滑套固井压裂工具内设有轴向通道(12)，套筒(2)阻挡轴向通道(12)与压裂液排出通孔(201)连通，所述电控滑套固井压裂工具还包括依次连接的压力传感器(10)、控制单元(9)和电控开关组件，压力传感器(10)能够实时检测轴向通道(12)内的压力值并发送给控制单元(9)；当控制单元(9)接收到压力开启信号时，控制单元(9)能够通过该电控开关组件控制滑套(3)轴向移动，并使轴向通道(12)与压裂液排出通孔(201)连通。2.根据权利要求1所述的电控滑套固井压裂工具，其特征在于，套筒(2)的下部固定套设于下接头(1)的上部外，压力传感器(10)、控制单元(9)和所述电控开关组件均位于套筒(2)和下接头(1)之间。3.根据权利要求2所述的电控滑套固井压裂工具，其特征在于，下接头(1)的侧壁内设有测压孔(101)，压力传感器(10)与下接头(1)连接固定，压力传感器(10)通过测压孔(101)测量轴向通道(12)内的压力，所述压力开启信号为脉冲压力开启信号或压力阈值保压开启信号。4.根据权利要求2所述的电控滑套固井压裂工具，其特征在于，下接头(1)的上部外设有安装槽，控制单元(9)连接有供电单元(11)，压力传感器(10)、控制单元(9)和供电单元(11)均位于该安装槽内。5.根据权利要求1所述的电控滑套固井压裂工具，其特征在于，所述电控开关组件含有依次连接的电机(5)、拉杆(6)和密封轴(7)，电机(5)、拉杆(6)、密封轴(7)和滑套(3)沿轴向依次排列，电机(5)与控制单元(9)连接，电机(5)能够通过拉杆(6)使密封轴(7)轴向移动。6.根据权利要求5所述的电控滑套固井压裂工具，其特征在于，下接头(1)的侧壁内含有依次连通的径向连接孔道(102)和轴向连接孔道(103)，密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启龙，蒋涛，张怀智，桑曙东，
申请(专利权)人：华鼎鸿基石油工程技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：