无限级智能滑套制造技术

本发明专利技术涉及一种石油天然气压裂工具，尤其涉及一种无限级智能滑套，具体技术方案为：无限级智能滑套包括滑套部分、飞镖部分和控制部分；滑套部分包括上套管、下套管和活塞；飞镖部分包括内管、上卡扣、下卡扣、压裂球、球座卡套、球座卡盘、橡胶皮碗、定位销定、传动轴、支撑轴、传动齿轮和轴承；控制电路包括应变传感器、采集电路、控制电路、电源和驱动电机。飞镖具有激活和未激活两种状态，飞镖初始状态为未激活状态，投放过程中可自由通过任意滑套，飞镖通过一个滑套进行一次计数，经过目标位置的前一个滑套时，飞镖从未激活切换到激活状态，到达指定滑套时打开活塞形成憋压打开套管上的压裂活塞，实现压裂效果。实现压裂效果。实现压裂效果。

【技术实现步骤摘要】
无限级智能滑套


[0001]本专利技术涉及一种石油天然气压裂工具，尤其涉及一种无限级智能压裂滑套，属于油气田压裂


技术介绍

[0002]在油气资源生产开采不断深入的情况下，低孔隙度、低渗透率非常规油气井的数量在不断增加，这也使得油田生产开采难度逐渐增加。致密油气在能源战略部署中的地位日益凸显，但受储集空间致密、非均质性强、含油气饱和度差等诸多不利因素影响，开采难度大，需要更多的分段数来动用储量和释放产能。在油田实际的开采过程中充分利用水平井分段压裂技术有效地提升了油田产量，是目前油田应用非常广泛的一种增产手段。近年来，水平井多级分段压裂发展为非常规油气藏有效开发的主要手段。
[0003]压裂滑套是水平井分段压裂工具的核心部件之一，是影响水平井压裂分段数量的关键所在。目前常用投球滑套能实现的级数受限，分段数有限，建成高产井难度大，流动通道不足，裂缝未波及区域多，常规工艺压裂井仍具有较大剩余储量和压力，存在资源浪费；泵送桥塞、连油拖动压裂等技术可满足级数要求，但存在压裂施工不连续、作业时间长、需动管柱作业等局限，需要一种作业更便捷、功能更强大的水平井分段压裂工具。

技术实现思路

[0004]针对以上技术缺陷，本专利技术提供一种无限级智能压裂滑套，在实现无限级的同时，还可通过对信号的采集，进行飞镖状态的切换，实现对滑套部分的精准识别。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种无限级智能滑套，包括滑套部分、飞镖部分和控制部分；其中滑套部分包括上套筒、下套筒、喷口塞、压裂活塞；其中飞镖部分包括球座卡盘、压裂球座、球座螺钉、激活套筒、传动轴、动密封环、卡扣密封圈、驱动齿轮、驱动电机、卡扣密封圈、内管、压裂球、卡盘螺钉、上卡扣、密封油、下卡扣、定位销钉和橡胶皮碗；其中控制部分包括信号检测测单元，信号采集电路，调制信号模块，运算放大电路，滤波电路，MCU核心主控模块，电机驱动电路以及供电电源模块。
[0006]所述的滑套部分与套管一起下井，上套筒和下套筒通过螺纹。
[0007]所述的上套管周向均布有6个压裂孔，上端与套管连接，下端与下套管连接。
[0008]所述的喷口塞安装于上套管的压裂孔中。
[0009]所述的球座卡盘周向分布有12个卡爪，卡爪尖端向内弯曲，内径与压裂球直径相同，压裂球可实现固定的轴向移动，球座卡盘底座设有螺纹孔，通过卡盘螺钉与压裂球座连接。
[0010]所述的压裂球座两端个设有四个周向分布的螺纹孔，一端与球座卡盘连接，一端与内管连接，压裂球座的下端设有内花键，与内管上端的内花键配合，下端面均布四个沉孔，用以安装支撑轴承。
[0011]所述的内管设有外花键、密封槽、密封空腔、销钉孔、皮碗槽和六个矩形过流槽。
[0012]所述的激活套筒对称分布有两个通孔和螺纹孔。
[0013]所述的卡扣上端为12周向均布的卡爪，卡爪尖端为梯形状，下端设有内螺纹与下卡扣连接，卡扣中间部分开有4个周向均布的通孔，通孔一端开有直径更大的沉孔，用以安装支撑轴承；所述的12个卡爪中有四个间隔90
°
的卡爪外端面设计有矩形槽，用以安装应变传感器。
[0014]所述的下卡扣上端设有外螺纹与上卡扣连接，下端设有4个与内管上销钉孔对应的通孔，用以安装定位销定。
[0015]所述的内管、卡扣和下卡扣之间形成密封腔，所述的密封腔中为控制部分，包括驱动电机，传动齿轮，PCB板。
[0016]所述的橡胶皮碗与内管上的皮碗槽形状相同，皮碗张开部分开有一定宽度的矩形槽。
[0017]所述的信号检测单元包括四个应变传感器和信号传输线缆，应变传感器安装在卡扣的上端的卡爪中，安装完成后通过焊接方法实现对应变传感器和信号传输线缆的密封和保护。
[0018]本专利技术的有益效果是：（1）可变形卡扣的设计使得飞镖部分处于未激活状态时在压力作用下能够实现变径，从而通过任意级数的活塞；处于激活状态时卡扣不能发生形变，无法通过活塞从而形成憋压，实现压裂作用。（2）控制部分通过采集和识别应变传感器的信号，准确定位指定滑套的位置，实现精准压裂作业。（3）传感器将采集的形变信号传递到控制部分，控制部分控制驱动电机对飞镖部分进行激活，实现对流道的堵塞满足了不限级数的压裂要求。
附图说明
[0019]附图1是本专利技术无限级智能滑套的结构图；附图2是本专利技术无限级智能滑套激活状态的结构图；附图3是球座卡盘结构示意图；附图4是压裂球座结构示意图；附图5是内管结构示意图；附图6是卡扣结构示意图。
[0020]附图中标记的零部件名称：1
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球座卡盘，2
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压裂球座，3
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球座螺钉，4
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激活套筒，5
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传动轴，6
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动密封环，7
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卡扣密封圈，8
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驱动齿轮，9
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驱动电机，10
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内管密封圈，11
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内管，12
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压裂球，13
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卡盘螺钉，14
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上套筒，15
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支撑轴承，16
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喷口塞，17
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压裂活塞，18
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上卡扣，19
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密封油脂，20
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下套筒，21
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PCB板，22
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下卡扣，23
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定位销钉，24
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橡胶皮碗。
具体实施方式
[0021]本专利技术中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的方式来进行描述的，如：上、下的位置关系是依据说明书附图1的方向来确定的。
[0022]下面结合附图对本专利技术进一步说明：参见附图1，一种无限级智能滑套，包括滑套部分、飞镖部分和控制部分；其中滑套部分包括上套筒14、下套筒20、喷口塞16、压裂活塞17；其中飞镖部分包括球座卡盘1、压裂
球座2、球座螺钉3、激活套筒4、传动轴5、动密封环6、卡扣密封圈7、驱动齿轮8、驱动电机9、内管密封圈10、内管11、压裂球12、卡盘螺钉13、上卡扣18、密封油脂19、下卡扣22、定位销钉23和橡胶皮碗24；其中控制部分包括：信号检测单元，信号采集电路，调制信号模块，运算放大电路，滤波电路，MCU核心主控模块，电机驱动电路以及供电电源模块。
[0023]所述的滑套部分与套管一起下井，套管每隔一段距离设置有一个滑套部分，通过计算套管中的滑套部分的个数就可得到井深，以便于无限级智能滑套对级数的识别以及压裂。
[0024]所述的无限级智能滑套包括未激活状态和激活状态，附图1为未激活状态，附图2为激活状态。无限级智能滑套处于未激活状态时，活塞17通过销钉与上套筒14固定，此时，飞镖部分中的激活套筒4处于初始位置，当飞镖经过活塞17时，上卡扣18的上端的梯形面与活塞17接触，在压力作用下上卡扣18尖端发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无限级智能滑套，其特征在于：包括滑套部分、飞镖部分、控制部分；所述滑套部分包括上套筒（14）、下套筒（20）、活塞（17）和压裂塞（16）；所述述飞镖部分包括其中飞镖部分包括球座卡盘（1）、压裂球座（2）、球座螺钉（3）、激活套筒（4）、传动轴（5）、动密封环（6）、卡扣密封圈（7）、驱动齿轮（8）、驱动电机（9）、内管密封圈（10）、内管（11）、压裂球（12）、卡盘螺钉（13）、支撑轴承（15）、上卡扣（18）、密封油脂（19）、PCB板（21）、下卡扣（22）、定位销钉（23）和橡胶皮碗（24）；所述控制部分包括：信号检测单元，信号采集电路，调制信号模块，运算放大电路，滤波电路，MCU核心主控模块，电机驱动电路以及供电电源模块，并集成于PCB板。2.根据权利要求1所述的无限级智能滑套，其特征在于：所述的上套筒（14）和下套筒（20）之间通过螺纹连接，活塞（17）通过销钉与上套筒（14）固定，上套筒（14）上开有轴向分布的压裂孔，每个压裂孔上安装有压裂塞（16）。3.根据权利要求1所述的无限级智能滑套，其特征在于：所述的卡扣（18）一端为爪状结构，爪状结构外侧顶端设有一个台阶面，中间位置设有四个轴向通孔，另一端与下卡扣（22）螺纹连接，下卡扣（22）通过定位销钉（23）与内管（11）固定。4.根据权利要求1所述的无限级智能滑套，其特征在于：所述的球座卡盘（1）与压裂球座（2）通过卡盘螺钉（13）进行固定、所述的内管（11）和压裂球座（2）设有相互...

【专利技术属性】
技术研发人员：田家林，毛兰辉，任堰牛，李恒，杨琳，宋豪林，李俊，查磊，何波，张哲，魏鈺，
申请(专利权)人：四川谐铭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：