一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥，包括連接短節(jié)、電氣短節(jié)、儲(chǔ)液短節(jié)、液控短節(jié)和滑套短節(jié)，中間部分為全通徑，作業(yè)時(shí)通過(guò)套管接箍與套管連接后作為固井套管的組成部分安裝于井下，通過(guò)低頻電磁波與地面設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，完成作業(yè)指令和數(shù)據(jù)收發(fā)，通過(guò)電氣和液壓控制開(kāi)啟或關(guān)閉開(kāi)關(guān)閥，開(kāi)關(guān)過(guò)程無(wú)需外部輔助，開(kāi)關(guān)次數(shù)不受限制，分段級(jí)數(shù)不受限制，既可作為壓裂工具實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層改造，也可作為生產(chǎn)工具實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制，只需一次下入即可完成上述任務(wù)。本發(fā)明所述的施工方法有效簡(jiǎn)化壓裂及生產(chǎn)過(guò)程，縮短作業(yè)時(shí)間，節(jié)約施工成本，是一種新的油氣開(kāi)發(fā)工藝。
【專利說(shuō)明】
一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油天然氣開(kāi)發(fā)設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著勘探開(kāi)發(fā)的深入，頁(yè)巖氣、致密氣儲(chǔ)層進(jìn)入規(guī)模開(kāi)發(fā)階段，水平井分段壓裂和體積壓裂等大規(guī)模壓裂方式已逐漸成為油氣田開(kāi)發(fā)的主體技術(shù)，現(xiàn)有的分段壓裂技術(shù)主要有:裸眼封隔器+滑套分段壓裂技術(shù)、可鉆式橋塞分段壓裂技術(shù)、大通徑橋塞分段壓裂技術(shù)、雙封單壓分段壓裂技術(shù)、水力噴射分段壓裂技術(shù)，但其都有一定局限性。裸眼封隔器+滑套技術(shù)由于需要不同級(jí)差球和球座配合實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟滑套，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全通徑，分段級(jí)數(shù)受限；可鉆式橋塞雖可進(jìn)行無(wú)限級(jí)大規(guī)模壓裂，但作業(yè)周期長(zhǎng)，成本高;大通徑橋塞分段壓裂技術(shù)保持了井眼大通徑、無(wú)需鉆磨，但仍不能實(shí)現(xiàn)井眼的全通徑；雙封單壓分段壓裂技術(shù)需拖動(dòng)管柱，需帶壓作業(yè)配合，操作復(fù)雜，施工周期長(zhǎng);水力噴射分段壓裂技術(shù)由于噴孔耐磨抗沖蝕能力有限加之節(jié)流壓差大，故施工段數(shù)受限、作業(yè)周期長(zhǎng)、施工規(guī)模受限。
[0003]目前，在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中各級(jí)儲(chǔ)層的產(chǎn)能各有不同，常規(guī)的完井技術(shù)和工具難以實(shí)現(xiàn)各級(jí)儲(chǔ)層的生產(chǎn)控制，會(huì)出現(xiàn)水氣錐進(jìn)等問(wèn)題。同時(shí)，隨著油田開(kāi)采的年份增加，很多油田逐漸進(jìn)入高含水時(shí)期，導(dǎo)致油層性質(zhì)差距大，常規(guī)的調(diào)剖解堵技術(shù)不能維持高含水井的正常生產(chǎn)要求。在此背景下，智能完井技術(shù)的發(fā)展愈發(fā)迅速，它可以實(shí)現(xiàn)分層開(kāi)采、分井眼開(kāi)采，在不關(guān)井的狀態(tài)下控制不同層位或不同井眼的開(kāi)采速度，提高整體生產(chǎn)效益。智能開(kāi)關(guān)閥是智能完井中的關(guān)鍵工具，其主要用途是開(kāi)啟、關(guān)閉或節(jié)流一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)層，通過(guò)調(diào)整儲(chǔ)層間的壓力、流體流速等，實(shí)現(xiàn)調(diào)剖解堵、生產(chǎn)控制、生產(chǎn)工藝調(diào)整等功能。因此研制一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥就有了意義。
[0004]現(xiàn)有的技術(shù)中，中國(guó)專利“套管無(wú)限級(jí)分段壓裂方法”，公布號(hào)CN104929603A，公布日期20150923，該專利利用連續(xù)管拖動(dòng)可重復(fù)座封解封工具依次對(duì)各級(jí)進(jìn)行坐封，通過(guò)環(huán)空打壓開(kāi)啟滑套，進(jìn)行加砂壓裂。該方法需要利用輔助工具，操作復(fù)雜，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)。
[0005]中國(guó)專利“可開(kāi)關(guān)分層壓裂固井滑套及其施工方法”，公布號(hào)CN1044612647A，公布日期20150513，該專利先通過(guò)連續(xù)油管在各儲(chǔ)層下壓多段壓裂工具設(shè)置的底部封隔器，使底部封隔器坐封在上中心管中，再通過(guò)連續(xù)油管或環(huán)空打壓開(kāi)啟壓裂滑套。該方法不使用球座，通過(guò)全通徑增加了滑套的使用級(jí)數(shù)，但連續(xù)油管的使用使得級(jí)數(shù)仍然受限，同時(shí)作業(yè)流程復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)。
[0006]中國(guó)專利“一種水平井無(wú)限級(jí)分段改造方法”，公布號(hào)CN103437747A，公布日期20131211，該專利通過(guò)投入信號(hào)發(fā)射器將控制信號(hào)傳遞至井下滑套，通過(guò)動(dòng)力機(jī)構(gòu)推動(dòng)活塞形成球座，投球后打壓實(shí)現(xiàn)壓裂作業(yè)。該方法使用球座，按級(jí)數(shù)順序?qū)崿F(xiàn)壓裂作業(yè)，形成的球座無(wú)法恢復(fù)，投入的球無(wú)法回收，增加了后期作業(yè)難度。
[0007]中國(guó)專利“一種蓄能器驅(qū)動(dòng)的石油完井用滑套開(kāi)關(guān)”，公布號(hào)CN105019862A，公布日期20151104，該專利通過(guò)在多孔焊接件中的多個(gè)儲(chǔ)氣孔中儲(chǔ)存具有一定壓力的氣體作為液控回路的動(dòng)力源，通過(guò)在多孔焊接件中的多個(gè)儲(chǔ)油孔和回油孔作為傳壓介質(zhì)的液壓源，通過(guò)液控回路中的閥件組合換向，實(shí)現(xiàn)滑套的開(kāi)啟和關(guān)閉。該方法使用蓄能器簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，但因蓄能器的體積限制和開(kāi)關(guān)機(jī)制的影響，其開(kāi)關(guān)次數(shù)受限;有限的開(kāi)關(guān)次數(shù)使得該完井用滑套開(kāi)關(guān)功能單一，工作時(shí)容錯(cuò)率低。
[0008]中國(guó)專利“液壓滑套”，公布號(hào)CN102278091A，公布日期20131218，該專利通過(guò)液壓管線向預(yù)設(shè)的兩個(gè)液壓通道中依次打壓，液壓油推動(dòng)滑套實(shí)現(xiàn)滑套的開(kāi)啟和關(guān)閉，完成某一儲(chǔ)層生產(chǎn)通道的開(kāi)啟、關(guān)閉或節(jié)流，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制。該方法所使用的液壓管線難以實(shí)現(xiàn)多級(jí)安裝和控制，施工規(guī)模受限；該方法使用時(shí)需在壓裂作業(yè)完成后再將工具下入指定儲(chǔ)層，作業(yè)周期長(zhǎng)、成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥及其施工方法，隨固井管柱下入多級(jí)智能開(kāi)關(guān)閥至人工井底，再通過(guò)低頻電磁波實(shí)現(xiàn)地面和各級(jí)智能開(kāi)關(guān)閥之間的無(wú)線通信，收發(fā)作業(yè)指令和資料，通過(guò)電氣和液壓控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)智能開(kāi)關(guān)閥開(kāi)啟和關(guān)閉，通過(guò)溫度壓力傳感器測(cè)得的溫度、壓力數(shù)值數(shù)據(jù)為壓裂時(shí)壓裂液壓力值設(shè)定做參考，完成各級(jí)儲(chǔ)層的壓裂和產(chǎn)能標(biāo)定作業(yè)，同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)溫度壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和油氣產(chǎn)層的其它數(shù)據(jù)來(lái)控制智能開(kāi)關(guān)閥完成開(kāi)啟、關(guān)閉或節(jié)流動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)調(diào)剖解堵、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制、生產(chǎn)工藝調(diào)整。從而有效解決現(xiàn)有分段壓裂技術(shù)存在的作業(yè)周期長(zhǎng)、作業(yè)成本高、分段級(jí)數(shù)受限等突出問(wèn)題;有效解決常規(guī)的調(diào)剖解堵技術(shù)不能維持高含水井的正常生產(chǎn)的突出問(wèn)題;實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的無(wú)限級(jí)大規(guī)模分段壓裂改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制。
[0010]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥，包括連接短節(jié)、電氣短節(jié)、儲(chǔ)液短節(jié)、液控短節(jié)和滑套短節(jié)，
所述連接短節(jié)包括左接箍接頭、左端蓋、右端蓋和右接箍接頭，左端蓋設(shè)置于左接箍接頭的右側(cè)，右端蓋設(shè)置于右接箍接頭的左側(cè)，
所述電氣短節(jié)包括安裝支架、電氣接頭、電氣內(nèi)壁和通用外壁，電氣內(nèi)壁同軸套裝于通用外壁內(nèi)，電氣內(nèi)壁的左端與左接箍接頭的右端內(nèi)表面通過(guò)螺紋配合連接，左端蓋配合安裝在電氣內(nèi)壁的左側(cè)，且左端蓋的左端面與左接箍接頭的右端面緊密貼合，通用外壁的左端與左端蓋的外表面通過(guò)螺紋配合連接，電氣接頭配合安裝在通用外壁內(nèi)，電氣接頭的左端與電氣內(nèi)壁的右端通過(guò)螺紋配合連接，左端蓋、通用外壁、電氣接頭和電氣內(nèi)壁形成環(huán)狀腔體，安裝支架安裝在該環(huán)狀腔體內(nèi)，安裝支架的外側(cè)表面上開(kāi)設(shè)有多條溝槽，溝槽內(nèi)安裝有電路板、天線和鋰電池，安裝支架的右側(cè)端面還開(kāi)設(shè)有用于布設(shè)鋰電池電源線和電路板數(shù)據(jù)線的安裝支架線纜通道，電氣接頭上沿軸向開(kāi)設(shè)有電氣接頭線纜通道，電氣接頭的中部?jī)?nèi)壁上還安裝有溫度壓力傳感器，溫度壓力傳感器與電路板電連接，
所述儲(chǔ)液短節(jié)包括儲(chǔ)液接頭、儲(chǔ)液內(nèi)壁和通用外壁，儲(chǔ)液接頭配合安裝在通用外壁內(nèi)，儲(chǔ)液內(nèi)壁同軸套裝于通用外壁內(nèi)，儲(chǔ)液內(nèi)壁的左端與電氣接頭的右端通過(guò)螺紋配合連接，右端與儲(chǔ)液接頭的左端通過(guò)螺紋配合連接，電氣接頭、儲(chǔ)液內(nèi)壁、儲(chǔ)液接頭和通用外壁形成儲(chǔ)油環(huán)空，儲(chǔ)液接頭上沿軸線方向開(kāi)設(shè)有多個(gè)儲(chǔ)液接頭線纜通道和多個(gè)儲(chǔ)液接頭液壓油通道，儲(chǔ)液接頭液壓油通道與儲(chǔ)油環(huán)空連通，
所述液控短節(jié)包括液控接頭、液控內(nèi)壁和通用外壁，液控內(nèi)壁同軸套裝于通用外壁內(nèi)，液控內(nèi)壁的左端與儲(chǔ)液接頭的右端通過(guò)螺紋配合連接，液控接頭的左端內(nèi)外表面分別與液控內(nèi)壁和通用外壁通過(guò)螺紋配合連接，儲(chǔ)液接頭、通用外壁、液控接頭和液控內(nèi)壁形成環(huán)狀腔體，在該環(huán)狀腔體內(nèi)安裝有液壓控制系統(tǒng)，液控接頭上沿軸向方向開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一液壓通道液控短節(jié)段和多個(gè)第二液壓通道液控短節(jié)段，儲(chǔ)液接頭液壓油通道分別與第一液壓通道液控短節(jié)段和第二液壓通道液控短節(jié)段連通，
所述滑套短節(jié)包括滑套外壁、滑套內(nèi)壁和內(nèi)滑套，滑套外壁的左端與液控接頭的右端外表面通過(guò)螺紋配合連接，右端與右端蓋的左端外表面通過(guò)螺紋配合連接，滑套內(nèi)壁的左端與液控接頭的右端內(nèi)表面通過(guò)螺紋配合連接，右端與右接箍接頭的左端內(nèi)表面通過(guò)螺紋配合連接，右端蓋的右端面與右接箍接頭的左端面緊密貼合，內(nèi)滑套滑動(dòng)安裝在滑套外壁與滑套內(nèi)壁之間，滑套外壁的側(cè)壁中部設(shè)置有多個(gè)滑套外壁壓裂液出口，內(nèi)滑套的側(cè)壁中部設(shè)置有多個(gè)內(nèi)滑套壓裂液出口，滑套內(nèi)壁的側(cè)壁中部設(shè)置有多個(gè)滑套內(nèi)壁壓裂液出口，壓裂時(shí)，滑套內(nèi)壁壓裂液出口、內(nèi)滑套壓裂液出口和滑套外壁壓裂液出口對(duì)齊，滑套外壁上沿軸向開(kāi)設(shè)有第二液壓通道滑套外壁段，液控接頭、滑套外壁、內(nèi)滑套和滑套內(nèi)壁圍合形成第一液壓腔，第一液壓通道液控短節(jié)段與第一液壓腔連通，右端蓋、滑套外壁、內(nèi)滑套和滑套內(nèi)壁圍合形成第二液壓腔，第二液壓通道液控短節(jié)段通過(guò)第二液壓通道滑套外壁段與第二液壓腔連通。
[0011 ] 所述的液壓控制系統(tǒng)包括兩位三通電磁換向閥A、兩位三通電磁換向閥B、直流電機(jī)和液壓栗，直流電機(jī)的輸出端與減速器的輸入端連接，減速器的輸出端與液壓栗的動(dòng)力輸入端連接，液壓栗的進(jìn)液口與儲(chǔ)油環(huán)空連接，液壓栗的出液口分別與兩位三通電磁換向閥A、兩位三通電磁換向閥B的第一接口連接，兩位三通電磁換向閥A的第二接口與第一液壓腔連通，兩位三通電磁換向閥B的第二接口與第二液壓腔連通，兩位三通電磁換向閥A和兩位三通電磁換向閥B的第三接口分別與儲(chǔ)油環(huán)空連通。
[0012]所述的液壓栗的出液口處還設(shè)置有流量計(jì)，所述的液壓栗的出液口與兩位三通電磁換向閥A的第三接口之間還設(shè)置有溢流閥。
[0013]所述的滑套外壁的內(nèi)表面沿軸向開(kāi)設(shè)有周向限位槽，所述的內(nèi)滑套的外表壁上沿徑向設(shè)置有周向限位銷，周向限位銷與周向限位槽滑動(dòng)配合。
[0014]所述的滑套外壁上還設(shè)有滑套外壁注液口，滑套外壁注液口與第二液壓腔連通。
[0015]所述的通用外壁上還設(shè)有通用外壁注液口，通用外壁注液口與儲(chǔ)油環(huán)空連通。
[0016]—種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥的其施工方法，包括以下步驟:
51、隨固井管柱下入多級(jí)智能開(kāi)關(guān)閥至人工井底；
52、地面控制站向井下發(fā)送無(wú)線通訊信號(hào)，信號(hào)內(nèi)容為打開(kāi)某一指定層位智能開(kāi)關(guān)閥，關(guān)閉其它層位智能開(kāi)關(guān)閥；
53、井下各級(jí)智能開(kāi)關(guān)閥收到信號(hào)，依據(jù)指令通過(guò)電氣和液壓控制系統(tǒng)打開(kāi)或關(guān)閉各級(jí)壓裂液出口 ；
54、井下指定層位的智能開(kāi)關(guān)閥向地面控制站發(fā)送該層位溫度壓力傳感器測(cè)得的溫度、壓力數(shù)值數(shù)據(jù)信號(hào)，地面控制站收到數(shù)值數(shù)據(jù)后以此作為依據(jù)判斷地層破裂所需的壓力，為壓裂時(shí)壓裂液壓力值設(shè)定做參考； 55、對(duì)壓裂液出口處于開(kāi)啟狀態(tài)的層位進(jìn)行壓裂作業(yè)；
56、重復(fù)步驟S2?S4，直至全井段壓裂完成；
57、重復(fù)步驟S2?S3，依次完成各儲(chǔ)層產(chǎn)能標(biāo)定；
58、篩選高產(chǎn)能儲(chǔ)層，通過(guò)地面控制站向井下發(fā)送無(wú)線通訊信號(hào)，信號(hào)內(nèi)容為開(kāi)啟全部高產(chǎn)能儲(chǔ)層智能開(kāi)關(guān)閥，關(guān)閉其它低產(chǎn)能儲(chǔ)層智能開(kāi)關(guān)閥實(shí)現(xiàn)油氣生產(chǎn)；
59、在生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)溫度壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和油氣產(chǎn)層的其它數(shù)據(jù)來(lái)控制智能開(kāi)關(guān)閥完成開(kāi)啟、關(guān)閉或節(jié)流動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制。
[0017]所述的固井管柱包括表層套管、技術(shù)套管、生產(chǎn)套管、水泥環(huán)、智能開(kāi)關(guān)閥和套管接箍;所述的智能開(kāi)關(guān)閥通過(guò)套管接箍與生產(chǎn)套管相連。
[0018]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明使用無(wú)線通信的方式保證地面和井下具備穩(wěn)定的通信能力，消除距離的影響，有效解決控制通道構(gòu)建周期長(zhǎng)、成本高的問(wèn)題。
[0019]2、本發(fā)明所述的智能開(kāi)關(guān)閥使用電液控制實(shí)現(xiàn)滑套的開(kāi)啟和關(guān)閉，無(wú)需下入其他工具輔助，分段級(jí)數(shù)不受限制，開(kāi)關(guān)次數(shù)不受限制，一個(gè)指令可實(shí)現(xiàn)多個(gè)滑套的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，有效解決目前分段壓裂技術(shù)存在的作業(yè)周期長(zhǎng)、作業(yè)成本高、分段級(jí)數(shù)受限等突出問(wèn)題。
[0020]3、本發(fā)明所述的智能開(kāi)關(guān)閥中間部分為全通徑，過(guò)流面積大，壓裂時(shí)可用作液體通道，生產(chǎn)時(shí)可作為石油、天然氣的生產(chǎn)通道，也可作為其它井下工具的下入通道。
[0021]4、本發(fā)明所述的智能開(kāi)關(guān)閥使用流量計(jì)檢測(cè)液壓油流量大小，再由電路板中程序換算為內(nèi)滑套行程，通過(guò)無(wú)線通信傳輸內(nèi)滑套行程數(shù)據(jù)值地面，實(shí)現(xiàn)壓裂液出口開(kāi)口大小檢測(cè)和控制。
[0022]5、本發(fā)明所述的智能開(kāi)關(guān)閥使用壓力溫度傳感器檢測(cè)井下環(huán)境的溫度和壓力數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線通信傳輸行程數(shù)據(jù)值地面;壓裂時(shí)，通過(guò)溫度壓力傳感器測(cè)得的溫度、壓力數(shù)值數(shù)據(jù)可為壓裂液壓力值設(shè)定做參考;生產(chǎn)時(shí)，通過(guò)對(duì)溫度壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和油氣產(chǎn)層的其它數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，控制智能開(kāi)關(guān)閥完成開(kāi)啟、關(guān)閉或節(jié)流動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)調(diào)剖解堵、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制、生產(chǎn)工藝調(diào)整。
[0023]6、本發(fā)明所述的智能開(kāi)關(guān)閥既可作為壓裂工具實(shí)現(xiàn)壓裂作業(yè)，也可作為生產(chǎn)工具實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)，同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中可以進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制，有效簡(jiǎn)化壓裂生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程，是一種新的油氣開(kāi)發(fā)工具。
[0024]7、本發(fā)明所述的施工方法通過(guò)一次下入智能開(kāi)關(guān)滑套即可完成后續(xù)作業(yè)，完成壓裂任務(wù)、產(chǎn)能標(biāo)定任務(wù)、生產(chǎn)任務(wù)、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制任務(wù)，有效簡(jiǎn)化傳統(tǒng)完井和生產(chǎn)過(guò)程，是一種新的油氣開(kāi)發(fā)工藝。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明所述的施工方法的管柱結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明所述的智能開(kāi)關(guān)閥結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為安裝支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖2中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖2中B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖2中C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為液壓控制系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為內(nèi)滑套的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為圖2中D-D剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為智能開(kāi)關(guān)閥液壓控制原理圖；
圖中:1-左接箍接頭，2-左端蓋，3-安裝支架，4-電氣接頭，5-儲(chǔ)液接頭，6-液控接頭，7-內(nèi)滑套，8-右端蓋，9-右接箍接頭，10-滑套外壁，11-滑套內(nèi)壁，12-液控內(nèi)壁，13-儲(chǔ)液內(nèi)壁，14-通用外壁，15-電氣內(nèi)壁，101-表層套管，102-技術(shù)套管，103-生產(chǎn)套管，104-水泥環(huán)，105-套管接箍，106-智能開(kāi)關(guān)閥，301-電路板，302-天線，303-鋰電池，304-安裝支架線纜通道，401-電氣接頭線纜通道，402-溫度壓力傳感器，501-儲(chǔ)液接頭線纜通道，502-儲(chǔ)液接頭液壓油通道，601-第一液壓通道液控短節(jié)段，602-第二液壓通道液控短節(jié)段，603-兩位三通電磁換向閥，604-兩位兩通電磁換向閥A，605-溢流閥，606-直流電機(jī)，607-減速器，608-液壓栗，609-流量計(jì)，610-兩位兩通電磁換向閥B，701-內(nèi)滑套壓裂液出口，702-周向限位銷，703-滑套內(nèi)壁壓裂液出口，704_滑套外壁壓裂液出口，801_通用外壁注液口，802_滑套外壁注液口，803-周向限位槽，804-第二液壓通道滑套外壁段，901-儲(chǔ)油環(huán)空。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0027]如圖2所示，一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥，包括連接短節(jié)、電氣短節(jié)、儲(chǔ)液短節(jié)、液控短節(jié)和滑套短節(jié)，所述連接短節(jié)包括左接箍接頭1、左端蓋2、右端蓋8和右接箍接頭9，左端蓋2設(shè)置于左接箍接頭I的右側(cè)，右端蓋8設(shè)置于右接箍接頭9的左側(cè)，如圖3和圖4所示，所述電氣短節(jié)包括安裝支架3、電氣接頭4、電氣內(nèi)壁15和通用外壁14，電氣內(nèi)壁15同軸套裝于通用外壁14內(nèi)，電氣內(nèi)壁15的左端與左接箍接頭I的右端內(nèi)表面通過(guò)螺紋配合連接，左端蓋2配合安裝在電氣內(nèi)壁15的左側(cè)，且左端蓋2的左端面與左接箍接頭I的右端面緊密貼合，通用外壁14的左端與左端蓋2的外表面通過(guò)螺紋配合連接，電氣接頭4配合安裝在通用外壁14內(nèi)，電氣接頭4的左端與電氣內(nèi)壁15的右端通過(guò)螺紋配合連接，左端蓋2、通用外壁14、電氣接頭4和電氣內(nèi)壁15形成環(huán)狀腔體，安裝支架3安裝在該環(huán)狀腔體內(nèi)，安裝支架3的外側(cè)表面上開(kāi)設(shè)有多條溝槽，溝槽內(nèi)安裝有電路板301、天線302和鋰電池303，安裝支架3的右側(cè)端面還開(kāi)設(shè)有用于布設(shè)鋰電池電源線和電路板數(shù)據(jù)線的安裝支架線纜通道304，在本實(shí)施例中，安裝支架3的右端有4個(gè)呈45°等間距分布的通孔和一個(gè)與順時(shí)針第二通孔對(duì)稱分布的通孔，電氣接頭4上沿軸向開(kāi)設(shè)有電氣接頭線纜通道401，在本實(shí)施例中，電氣接頭線纜通道401為電氣接頭4的左端有4個(gè)呈45°等間距分布的通孔和I個(gè)與順時(shí)針第2通孔對(duì)稱分布的盲孔，電氣接頭4的中部?jī)?nèi)壁上還安裝有溫度壓力傳感器402，溫度壓力傳感器402與電路板301電連接，溫度壓力傳感器402用于檢測(cè)井下的溫度和壓力數(shù)值信號(hào)，并將數(shù)值信號(hào)發(fā)送給電路板301，如圖2和圖5所示，所述儲(chǔ)液短節(jié)包括儲(chǔ)液接頭5、儲(chǔ)液內(nèi)壁13和通用外壁14，儲(chǔ)液接頭5配合安裝在通用外壁14內(nèi)，儲(chǔ)液內(nèi)壁13同軸套裝于通用外壁14內(nèi)，儲(chǔ)液內(nèi)壁13的左端與電氣接頭4的右端通過(guò)螺紋配合連接，右端與儲(chǔ)液接頭5的左端通過(guò)螺紋配合連接，電氣接頭4、儲(chǔ)液內(nèi)壁13、儲(chǔ)液接頭5和通用外壁14形成儲(chǔ)油環(huán)空901，儲(chǔ)液接頭5上沿軸線方向開(kāi)設(shè)有多個(gè)儲(chǔ)液接頭線纜通道501和多個(gè)儲(chǔ)液接頭液壓油通道502，在本實(shí)施例中儲(chǔ)液接頭5上有呈45°等間距分布的4個(gè)儲(chǔ)液接頭線纜通道501，呈45°等間距分布的3個(gè)儲(chǔ)液接頭液壓油通道502，儲(chǔ)液接頭液壓油通道502與儲(chǔ)油環(huán)空901連通，如圖2和圖6所示，所述液控短節(jié)包括液控接頭6、液控內(nèi)壁12和通用外壁14，液控內(nèi)壁12同軸套裝于通用外壁14內(nèi)，液控內(nèi)壁12的左端與儲(chǔ)液接頭5的右端通過(guò)螺紋配合連接，液控接頭6的左端內(nèi)外表面分別與液控內(nèi)壁12和通用外壁14通過(guò)螺紋配合連接，儲(chǔ)液接頭5、通用外壁14、液控接頭6和液控內(nèi)壁12形成環(huán)狀腔體，在該環(huán)狀腔體內(nèi)安裝有液壓控制系統(tǒng)，液控接頭6上沿軸向方向開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一液壓通道液控短節(jié)段601和多個(gè)第二液壓通道液控短節(jié)段602，儲(chǔ)液接頭液壓油通道502分別與第一液壓通道液控短節(jié)段601和第二液壓通道液控短節(jié)段602連通，如圖2所示，所述滑套短節(jié)包括滑套外壁10、滑套內(nèi)壁11和內(nèi)滑套7，滑套外壁10的左端與液控接頭6的右端外表面通過(guò)螺紋配合連接，右端與右端蓋8的左端外表面通過(guò)螺紋配合連接，滑套內(nèi)壁11的左端與液控接頭6的右端內(nèi)表面通過(guò)螺紋配合連接，右端與右接箍接頭9的左端內(nèi)表面通過(guò)螺紋配合連接，右端蓋8的右端面與右接箍接頭9的左端面緊密貼合，內(nèi)滑套7滑動(dòng)安裝在滑套外壁10與滑套內(nèi)壁11之間，滑套外壁10的側(cè)壁中部設(shè)置有多個(gè)滑套外壁壓裂液出口 704，如圖8所示，內(nèi)滑套7的側(cè)壁中部設(shè)置有多個(gè)內(nèi)滑套壓裂液出口701，滑套內(nèi)壁11的側(cè)壁中部設(shè)置有多個(gè)滑套內(nèi)壁壓裂液出口 703，在本實(shí)施例中，滑套內(nèi)壁
11、內(nèi)滑套7和滑套外壁10上均設(shè)置有6個(gè)在周向上等間距分布的壓裂液出口，壓裂時(shí)，滑套內(nèi)壁壓裂液出口 703、內(nèi)滑套壓裂液出口 701和滑套外壁壓裂液出口 704對(duì)齊，滑套外壁1上沿軸向開(kāi)設(shè)有第二液壓通道滑套外壁段804，液控接頭6、滑套外壁10、內(nèi)滑套7和滑套內(nèi)壁11圍合形成第一液壓腔，第一液壓通道液控短節(jié)段601與第一液壓腔連通，右端蓋8、滑套外壁10、內(nèi)滑套7和滑套內(nèi)壁11圍合形成第二液壓腔，第二液壓通道液控短節(jié)段602通過(guò)第二液壓通道滑套外壁段804與第二液壓腔連通。
[0028]如圖7和圖10所示，所述的液壓控制系統(tǒng)包括兩位三通電磁換向閥A603、兩位三通電磁換向閥B604、直流電機(jī)606和液壓栗608，直流電機(jī)606的輸出端與減速器607的輸入端連接，減速器607的輸出端與液壓栗608的動(dòng)力輸入端連接，液壓栗608的進(jìn)液口與儲(chǔ)油環(huán)空901連接，液壓栗608的出液口分別與兩位三通電磁換向閥A603、兩位三通電磁換向閥B604的第一接口連接，兩位三通電磁換向閥A603的第二接口與第一液壓腔連通，兩位三通電磁換向閥B604的第二接口與第二液壓腔連通，兩位三通電磁換向閥A603和兩位三通電磁換向閥B604的第三接口分別與儲(chǔ)油環(huán)空901連通，所述的液壓栗608的出液口處還設(shè)置有流量計(jì)609，流量計(jì)609與電路板301電性連接，流量計(jì)609用于檢測(cè)流入液壓腔的液壓油流量信號(hào)，并將流量感應(yīng)信號(hào)發(fā)送給電路板301，所述的液壓栗608的出液口與兩位三通電磁換向閥A603的第三接口之間還設(shè)置有溢流閥605。當(dāng)無(wú)線通信系統(tǒng)接收到地面開(kāi)啟智能開(kāi)關(guān)閥的指令，當(dāng)兩位三通電磁換向閥A603、兩位三通電磁換向閥B604都處于斷電狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)關(guān)閥不動(dòng)作，當(dāng)兩位三通電磁換向閥A603上電，兩位三通電磁換向閥B604斷電時(shí)，第一液壓腔內(nèi)的液體回流至儲(chǔ)油環(huán)空901，而儲(chǔ)油環(huán)空901內(nèi)的液體進(jìn)入第二液壓腔，推動(dòng)內(nèi)滑套7向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)內(nèi)滑套7左端面與液控接頭6接觸時(shí)，智能開(kāi)關(guān)閥完全關(guān)閉；當(dāng)兩位三通電磁換向閥A603斷電，兩位三通電磁換向閥B604上電時(shí)，第二液壓腔內(nèi)的液體回流至儲(chǔ)油環(huán)空901，而儲(chǔ)油環(huán)空901內(nèi)的液體進(jìn)入第一液壓腔，推動(dòng)內(nèi)滑套7向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)內(nèi)滑套7上的內(nèi)滑套壓裂液出口 701、滑套內(nèi)壁11上的滑套內(nèi)壁壓裂液出口 703和滑套外壁1上的滑套外壁壓裂液出口704對(duì)齊時(shí)，智能開(kāi)關(guān)閥完全開(kāi)啟；在開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，液壓油都將從流量計(jì)609流過(guò)，流量計(jì)609可將流量數(shù)據(jù)經(jīng)由線纜傳輸至電路板301，通過(guò)程序處理可換算為內(nèi)滑套7行程，再無(wú)線傳輸至地面，地面操作者可根據(jù)內(nèi)滑套7行程下達(dá)繼續(xù)開(kāi)啟或關(guān)閉智能開(kāi)關(guān)閥的指令，實(shí)現(xiàn)滑套行程控制，達(dá)到壓裂液出口面積可控的目的。
[0029]如圖9所示，所述的滑套外壁10的內(nèi)表面沿軸向開(kāi)設(shè)有周向限位槽803，所述的內(nèi)滑套7的外表壁上沿徑向設(shè)置有周向限位銷702，周向限位銷702與周向限位槽803滑動(dòng)配入口 ο
[0030]如圖2所示，所述的滑套外壁10上還設(shè)有滑套外壁注液口 802，滑套外壁注液口 802與第二液壓腔連通。
[0031]如圖2所示，所述的通用外壁14上還設(shè)有通用外壁注液口 801，通用外壁注液口 801與儲(chǔ)油環(huán)空901連通。
[0032]本發(fā)明所述的智能開(kāi)關(guān)閥的工作過(guò)程為:固井時(shí)，依據(jù)設(shè)定的壓裂級(jí)數(shù)將對(duì)應(yīng)數(shù)量的智能開(kāi)關(guān)閥作為固井管柱的組成部分與套管連接后安裝于井下;壓裂作業(yè)時(shí)，通過(guò)低頻電磁波與地面設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，完成壓裂作業(yè)指令和數(shù)據(jù)收發(fā)，壓裂作業(yè)指令的形式為打開(kāi)某一壓裂層位滑套且關(guān)閉其它層位滑套，接收到壓裂作業(yè)指令后，通過(guò)電氣和液壓控制開(kāi)啟指定層位滑套和關(guān)閉其它層位滑套，通過(guò)溫度壓力傳感器測(cè)得的溫度、壓力數(shù)值數(shù)據(jù)為壓裂時(shí)壓裂液壓力值設(shè)定做參考，此時(shí)開(kāi)啟的滑套處進(jìn)行壓裂作業(yè)，關(guān)閉的滑套處視為封隔作業(yè)，依次下達(dá)壓裂作業(yè)指令即可完成各級(jí)儲(chǔ)層的壓裂;壓裂作業(yè)完成后，再次按順序下達(dá)指令打開(kāi)各儲(chǔ)層位置智能開(kāi)關(guān)閥，依次將各儲(chǔ)層和井眼溝通，建立油氣資源輸送通道，實(shí)現(xiàn)對(duì)各儲(chǔ)層的產(chǎn)能標(biāo)定;產(chǎn)量標(biāo)定作業(yè)完成后，通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送生產(chǎn)作業(yè)指令，生產(chǎn)作業(yè)指令的形式為打開(kāi)高產(chǎn)能儲(chǔ)層滑套，收到生產(chǎn)作業(yè)指令后，通過(guò)電氣和液壓控制開(kāi)啟全部層位滑套，將高產(chǎn)能儲(chǔ)層和井眼溝通，建立油氣資源輸送通道，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè);在生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)溫度壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和油氣產(chǎn)層的其它數(shù)據(jù)來(lái)下達(dá)指令，控制智能開(kāi)關(guān)閥完成開(kāi)啟、關(guān)閉或節(jié)流動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制。
[0033]—種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥的其施工方法，包括以下步驟:
51、隨固井管柱下入多級(jí)智能開(kāi)關(guān)閥至人工井底；
52、地面控制站向井下發(fā)送無(wú)線通訊信號(hào)，信號(hào)內(nèi)容為打開(kāi)某一指定層位智能開(kāi)關(guān)閥，關(guān)閉其它層位智能開(kāi)關(guān)閥；
53、井下各級(jí)智能開(kāi)關(guān)閥收到信號(hào)，依據(jù)指令通過(guò)電氣和液壓控制系統(tǒng)打開(kāi)或關(guān)閉各級(jí)壓裂液出口 ；
54、井下指定層位的智能開(kāi)關(guān)閥向地面控制站發(fā)送該層位溫度壓力傳感器測(cè)得的溫度、壓力數(shù)值數(shù)據(jù)信號(hào)，地面控制站收到數(shù)值數(shù)據(jù)后以此作為依據(jù)判斷地層破裂所需的壓力，為壓裂時(shí)壓裂液壓力值設(shè)定做參考；
55、對(duì)壓裂液出口處于開(kāi)啟狀態(tài)的層位進(jìn)行壓裂作業(yè)；
56、重復(fù)步驟S2?S4，直至全井段壓裂完成；
57、重復(fù)步驟S2?S3，依次完成各儲(chǔ)層產(chǎn)能標(biāo)定；
58、篩選高產(chǎn)能儲(chǔ)層，通過(guò)地面控制站向井下發(fā)送無(wú)線通訊信號(hào)，信號(hào)內(nèi)容為開(kāi)啟全部高產(chǎn)能儲(chǔ)層智能開(kāi)關(guān)閥，關(guān)閉其它低產(chǎn)能儲(chǔ)層智能開(kāi)關(guān)閥實(shí)現(xiàn)油氣生產(chǎn)；
59、在生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)溫度壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和油氣產(chǎn)層的其它數(shù)據(jù)來(lái)控制智能開(kāi)關(guān)閥完成開(kāi)啟、關(guān)閉或節(jié)流動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制。
[0034]如圖1所示，所述的固井管柱包括表層套管101、技術(shù)套管102、生產(chǎn)套管103、水泥環(huán)104、智能開(kāi)關(guān)閥和套管接箍105;所述的智能開(kāi)關(guān)閥106通過(guò)套管接箍105與生產(chǎn)套管103相連。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥，其特征在于:包括連接短節(jié)、電氣短節(jié)、儲(chǔ)液短節(jié)、液控短節(jié)和滑套短節(jié)， 所述連接短節(jié)包括左接箍接頭(I)、左端蓋(2)、右端蓋(8)和右接箍接頭(9)，左端蓋(2)設(shè)置于左接箍接頭(I)的右側(cè)，右端蓋(8)設(shè)置于右接箍接頭(9)的左側(cè)， 所述電氣短節(jié)包括安裝支架(3)、電氣接頭(4)、電氣內(nèi)壁(15)和通用外壁(14)，電氣內(nèi)壁(15)同軸套裝于通用外壁(14)內(nèi)，電氣內(nèi)壁(15)的左端與左接箍接頭(I)的右端內(nèi)表面通過(guò)螺紋配合連接，左端蓋(2)配合安裝在電氣內(nèi)壁(15)的左側(cè)，且左端蓋(2)的左端面與左接箍接頭(I)的右端面緊密貼合，通用外壁(14)的左端與左端蓋(2)的外表面通過(guò)螺紋配合連接，電氣接頭(4)配合安裝在通用外壁(14)內(nèi)，電氣接頭(4)的左端與電氣內(nèi)壁(15)的右端通過(guò)螺紋配合連接，左端蓋(2)、通用外壁(14)、電氣接頭(4)和電氣內(nèi)壁(15)形成環(huán)狀腔體，安裝支架(3)安裝在該環(huán)狀腔體內(nèi)，安裝支架(3)的外側(cè)表面上開(kāi)設(shè)有多條溝槽，溝槽內(nèi)安裝有電路板(301)、天線(302)和鋰電池(303)，安裝支架(3)的右側(cè)端面還開(kāi)設(shè)有用于布設(shè)鋰電池電源線和電路板數(shù)據(jù)線的安裝支架線纜通道(304)，電氣接頭(4)上沿軸向開(kāi)設(shè)有電氣接頭線纜通道(401)，電氣接頭(4)的中部?jī)?nèi)壁上還安裝有溫度壓力傳感器(402)，溫度壓力傳感器(402)與電路板(301)電連接， 所述儲(chǔ)液短節(jié)包括儲(chǔ)液接頭(5)、儲(chǔ)液內(nèi)壁(13)和通用外壁(14)，儲(chǔ)液接頭(5)配合安裝在通用外壁(14)內(nèi)，儲(chǔ)液內(nèi)壁(13)同軸套裝于通用外壁(14)內(nèi)，儲(chǔ)液內(nèi)壁(13)的左端與電氣接頭(4)的右端通過(guò)螺紋配合連接，右端與儲(chǔ)液接頭(5)的左端通過(guò)螺紋配合連接，電氣接頭(4)、儲(chǔ)液內(nèi)壁(13)、儲(chǔ)液接頭(5)和通用外壁(14)形成儲(chǔ)油環(huán)空(901)，儲(chǔ)液接頭(5)上沿軸線方向開(kāi)設(shè)有多個(gè)儲(chǔ)液接頭線纜通道(501)和多個(gè)儲(chǔ)液接頭液壓油通道(502)，儲(chǔ)液接頭液壓油通道(502)與儲(chǔ)油環(huán)空(901)連通， 所述液控短節(jié)包括液控接頭(6)、液控內(nèi)壁(12)和通用外壁(14)，液控內(nèi)壁(12)同軸套裝于通用外壁(14)內(nèi)，液控內(nèi)壁(12)的左端與儲(chǔ)液接頭(5)的右端通過(guò)螺紋配合連接，液控接頭(6)的左端內(nèi)外表面分別與液控內(nèi)壁(12)和通用外壁(14)通過(guò)螺紋配合連接，儲(chǔ)液接頭(5)、通用外壁(14)、液控接頭(6)和液控內(nèi)壁(12)形成環(huán)狀腔體，在該環(huán)狀腔體內(nèi)安裝有液壓控制系統(tǒng)，液控接頭(6)上沿軸向方向開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一液壓通道液控短節(jié)段(601)和多個(gè)第二液壓通道液控短節(jié)段(602)，儲(chǔ)液接頭液壓油通道(502)分別與第一液壓通道液控短節(jié)段(601)和第二液壓通道液控短節(jié)段(602)連通， 所述滑套短節(jié)包括滑套外壁(10)、滑套內(nèi)壁(11)和內(nèi)滑套(7)，滑套外壁(10)的左端與液控接頭(6)的右端外表面通過(guò)螺紋配合連接，右端與右端蓋(8)的左端外表面通過(guò)螺紋配合連接，滑套內(nèi)壁(11)的左端與液控接頭(6)的右端內(nèi)表面通過(guò)螺紋配合連接，右端與右接箍接頭(9)的左端內(nèi)表面通過(guò)螺紋配合連接，右端蓋(8)的右端面與右接箍接頭(9)的左端面緊密貼合，內(nèi)滑套(7)滑動(dòng)安裝在滑套外壁(10)與滑套內(nèi)壁(11)之間，滑套外壁(10)的側(cè)壁中部設(shè)置有多個(gè)滑套外壁壓裂液出口(704)，內(nèi)滑套(7)的側(cè)壁中部設(shè)置有多個(gè)內(nèi)滑套壓裂液出口( 701 )，滑套內(nèi)壁(11)的側(cè)壁中部設(shè)置有多個(gè)滑套內(nèi)壁壓裂液出口( 703 )，壓裂時(shí)，滑套內(nèi)壁壓裂液出口(703)、內(nèi)滑套壓裂液出口(701)和滑套外壁壓裂液出口(704)對(duì)齊，滑套外壁(10)上沿軸向開(kāi)設(shè)有第二液壓通道滑套外壁段(804)，液控接頭(6)、滑套外壁(10)、內(nèi)滑套(7)和滑套內(nèi)壁(11)圍合形成第一液壓腔，第一液壓通道液控短節(jié)段(601)與第一液壓腔連通，右端蓋(8)、滑套外壁(10)、內(nèi)滑套(7)和滑套內(nèi)壁(11)圍合形成第二液壓腔，第二液壓通道液控短節(jié)段(602)通過(guò)第二液壓通道滑套外壁段(804)與第二液壓腔連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥，其特征在于:所述的液壓控制系統(tǒng)包括兩位三通電磁換向閥A( 603 )、兩位三通電磁換向閥B (604)、直流電機(jī)(606)和液壓栗(608)，直流電機(jī)(606)的輸出端與減速器(607)的輸入端連接，減速器(607)的輸出端與液壓栗(608)的動(dòng)力輸入端連接，液壓栗(608)的進(jìn)液口與儲(chǔ)油環(huán)空(901)連接，液壓栗(608)的出液口分別與兩位三通電磁換向閥A(603)、兩位三通電磁換向閥B(604)的第一接口連接，兩位三通電磁換向閥A(603)的第二接口與第一液壓腔連通，兩位三通電磁換向閥B (604 )的第二接口與第二液壓腔連通，兩位三通電磁換向閥A( 603 )和兩位三通電磁換向閥B (604 )的第三接口分別與儲(chǔ)油環(huán)空(901)連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥，其特征在于:所述的液壓栗(608)的出液口處還設(shè)置有流量計(jì)(609)，所述的液壓栗(608)的出液口與兩位三通電磁換向閥A( 603 )的第三接口之間還設(shè)置有溢流閥(605 )。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥，其特征在于:所述的滑套外壁(10)的內(nèi)表面沿軸向開(kāi)設(shè)有周向限位槽(803)，所述的內(nèi)滑套(7)的外表壁上沿徑向設(shè)置有周向限位銷(702)，周向限位銷(702)與周向限位槽(803)滑動(dòng)配合。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥，其特征在于:所述的滑套外壁(10)上還設(shè)有滑套外壁注液口(802)，滑套外壁注液口(802)與第二液壓腔連通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥，其特征在于:所述的通用外壁(14)上還設(shè)有通用外壁注液口(801)，通用外壁注液口(801)與儲(chǔ)油環(huán)空(901)連通。7.如權(quán)利要求1所述的一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥的其施工方法，其特征在于:包括以下步驟: 51、隨固井管柱下入多級(jí)智能開(kāi)關(guān)閥至人工井底； 52、地面控制站向井下發(fā)送無(wú)線通訊信號(hào)，信號(hào)內(nèi)容為打開(kāi)某一指定層位智能開(kāi)關(guān)閥，關(guān)閉其它層位智能開(kāi)關(guān)閥； 53、井下各級(jí)智能開(kāi)關(guān)閥收到信號(hào)，依據(jù)指令通過(guò)電氣和液壓控制系統(tǒng)打開(kāi)或關(guān)閉各級(jí)壓裂液出口 ； 54、井下指定層位的智能開(kāi)關(guān)閥向地面控制站發(fā)送該層位溫度壓力傳感器測(cè)得的溫度、壓力數(shù)值數(shù)據(jù)信號(hào)，地面控制站收到數(shù)值數(shù)據(jù)后以此作為依據(jù)判斷地層破裂所需的壓力，為壓裂時(shí)壓裂液壓力值設(shè)定做參考； 55、對(duì)壓裂液出口處于開(kāi)啟狀態(tài)的層位進(jìn)行壓裂作業(yè)； 56、重復(fù)步驟S2?S4，直至全井段壓裂完成； 57、重復(fù)步驟S2?S3，依次完成各儲(chǔ)層產(chǎn)能標(biāo)定； 58、篩選高產(chǎn)能儲(chǔ)層，通過(guò)地面控制站向井下發(fā)送無(wú)線通訊信號(hào)，信號(hào)內(nèi)容為開(kāi)啟全部高產(chǎn)能儲(chǔ)層智能開(kāi)關(guān)閥，關(guān)閉其它低產(chǎn)能儲(chǔ)層智能開(kāi)關(guān)閥實(shí)現(xiàn)油氣生產(chǎn)； 59、在生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)溫度壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和油氣產(chǎn)層的其它數(shù)據(jù)來(lái)控制智能開(kāi)關(guān)閥完成開(kāi)啟、關(guān)閉或節(jié)流動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于儲(chǔ)層改造、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與控制的智能開(kāi)關(guān)閥的施工方法，其特征在于:所述的固井管柱包括表層套管(101)、技術(shù)套管(102)、生產(chǎn)套管(103)、水泥環(huán)(104)、智能開(kāi)關(guān)閥和套管接箍(105);所述的智能開(kāi)關(guān)閥(106)通過(guò)套管接箍(105)與生產(chǎn)套管(103)相連。
【文檔編號(hào)】E21B34/16GK105952418SQ201610492323
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】朱海燕, 鄭威, 劉清友, 陳貴, 楊亞強(qiáng)
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)