井下遙控滑套開關器的製作方法

2023-05-11 07:59:51 1

專利名稱：井下遙控滑套開關器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種井下滑套裝置，特別是一種井下遙控滑套開關器。
背景技術：
滑套開關器是油氣井開採中最重要的工具之一，可用於分層採油、分層注水、分層壓裂及分層酸化等，能提供可靠的進液和採氣通道。滑套開關器的應用可以提高油氣井採收率，同時也可以提高油田開採效率,節約開採成本。目前使用的滑套開關器主要分為投球開啟式、壓力開啟式和機械開啟式。其中壓力開啟式適用場合受限，投球開啟式的應用受到投球數量的限制，且以上二者均無法實現滑套開關器的重複開閉操作。機械開啟式雖然克服了以上缺點，但其起下鑽具的過程延長了作業時間，因此施工周期較長，增加了作業成本與風險。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可重複開閉，縮短施工周期的井下遙控滑套開關器。為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:一種井下遙控滑套開關器，包括一頂端內部設置有標準油管螺紋、底端下接頭的外筒，滑動套、軸承座、軸承、傳動螺母、撥叉、絲槓、密封蓋、伺服電機、控制筒、電池組、晶片組、傳感器和壓蓋；所述外筒的中部設置有一平行於軸線的中空等直徑滑套通道，該滑套通道的一側設置有開放式傳動腔，所述外筒上設置有多個徑向貫通的出液口，且該出液口貫穿所述外筒與所述滑套通道連通，所述外筒下端內部設置有控制腔，所述外筒內還設置有將所述傳動腔和控制腔連通的通信孔；所述控制筒內設置有平行於軸向的電池孔和過流孔，所述電池孔的前端設置有與所述通信孔相對應的電池通信孔；所述滑動套上設置有撥叉槽，該滑動套置於所述滑套通道中；所述軸承座安裝在所述傳動腔內的左端面上，所述軸承安裝於該軸承座內；所述絲槓的一端安裝在所述軸承內，另一端與所述伺服電機轉軸相連；該伺服電機安裝在所述傳動腔的右端面上；所述傳動螺母與撥叉固裝在一起並安裝在所述絲槓上，該撥叉裝配在所述滑動套上的撥叉槽內；所述控制筒置於所述控制腔內，所述壓蓋扣裝在所述電池孔上，所述電池組裝於所述電池孔內，所述晶片組和傳感器依次固裝在所述壓蓋上，所述伺服電機、電池組、晶片組和傳感器通過所述通信孔和電池通信孔電連接； 所述密封蓋扣裝在所述傳動腔上。優選的，所述滑動套外壁上裝有多個密封圈。優選的，所述控制筒的外壁上裝有多個密封圈，所述電池通信孔的外側裝有一密封圈。
優選的，所述出液口為4個。改進的，所述控制筒的外壁上設置有防轉槽，防轉螺釘穿過所述外筒的外壁安裝在所述防轉槽上，該防轉螺釘將所述控制筒和外筒固定。本發明井下遙控滑套開關器無需投球或下入機械結構，即可實現對井下滑套的開啟與關閉，作業時間短，批量應用時不受數量限制，可以有效縮短作業時間並減小作業成本，可同時應用於豎直井與水平井，且具有防砂卡、開啟後自鎖定的功能。


圖1為本發明提供的井下遙控滑套開關器的結構示意圖；圖2為本發明提供的井下遙控滑套開關器外筒的結構示意圖；圖3為本發明提供的井下遙控滑套開關器控制筒的主視圖；圖4為圖3的左視圖。
具體實施例方式從圖1和圖4所示的本發明實施方式可知:一種井下遙控滑套開關器，包括一頂端內部設置有標準油管螺紋、底端連接下接頭16的外筒1，滑動套2、軸承座3、軸承4、傳動螺母5、撥叉6、絲槓7、密封蓋8、伺服電機
9、控制筒10、電池組12、晶片組13、傳感器14、壓蓋15 ；如圖2所示，外筒I的中部設置有一平行於軸線的中空等直徑滑套通道a，該滑套通道a的一側設置有開放式傳動腔b，外筒I上設置有4個徑向貫通的出液口 C，且該出液口 c貫穿外筒I與滑套通道a連通，外筒I下端內部設置有控制腔d，外筒I內還設置有將傳動腔b和控制腔d連通的通信孔e ；如圖3和圖4所不,控制筒10外壁為規則圓筒,上面有兩組密封圈，每兩個密封圈為一組，該控制筒10內設置有軸向電池孔g和過流孔h，電池孔g的前端設置有與通信孔e相對應的電池通信孔j，該電池通信孔j的外側裝有一密封圈。控制筒10的外壁上設置有防轉槽i，該槽的寬度與防轉螺釘11頭部直徑相同。滑動套2為薄壁圓筒結構，外側有三組密封圈，每兩個為一組，滑動套2上還設置有撥叉槽，該滑動套2置於滑套通道a中；軸承座3安裝在傳動腔b的左端面上，軸承4安裝於該軸承座3內；絲槓7的一端安裝在軸承4內，另一端與伺服電機9轉軸相連；該伺服電機9安裝在傳動腔b的右端面上；傳動螺母5與撥叉6固裝在一起並安裝在絲槓7上，該撥叉6裝配在滑動套2上的撥叉槽內；傳動螺母5與絲槓7為梯形螺紋配合，其螺旋升角符合螺紋自鎖要求。控制筒10置於控制腔d內，防轉螺釘11穿過外筒I的外壁安裝在防轉槽i上，該防轉螺釘11將控制筒10和外筒I固定。壓蓋15扣裝在電池孔g上，電池組12裝於電池孔g內，晶片組13和傳感器14依次固裝在壓蓋15上，伺服電機9、電池組12、晶片組13和傳感器14通過通信孔e和電池通信孔j電連接；調試合格後，密封蓋8扣裝在傳動腔b上。下井前應首先檢測其工作狀態，即查看滑動套2與出液口 c的相對位置，確保出液口 c完全關閉。開啟本發明時，地面對管串施加開啟信號，該信號通過管串被傳感器14接收，晶片組13經過對該信號的分析識別發出指令驅動伺服電機9轉動，伺服電機9的轉動帶動絲槓7轉動，進而推動傳動螺母5發生軸向移動。從而傳動螺母5通過撥叉6帶動滑動套2在滑套通道a內發生軸向移動，從而使出液口 c處於開啟狀態。當傳動螺母5到達一定位置，即出液口 c完全開啟後，晶片組13發出指令停止伺服電機9的轉動，此時本發明內部與外部連通開啟。當需要關閉本發明時，地面對管串施加關閉信號，該信號通過管串被傳感器14接收，晶片組13經過對該信號的分析識別發出指令驅動伺服電機9反向轉動，伺服電機9的轉動帶動絲槓7轉動，進而推動傳動螺母5發生軸向移動，從而帶動撥叉6和滑動套2在滑套通道a內發生軸向移動，從而使出液口 c處於關閉狀態。當傳動螺母5到達一定位置，即出液口 c完全關閉後，晶片組13發出指令停止伺服電機9的轉動，此時本發明內部與外部隔斷關閉。綜上所述，本發明的內容並不局限在上述實施例中，本領域的技術人員可以根據本發明的指導思想輕易提出其它實施方式，這些實施方式都包括在本發明的範圍之內。
權利要求
1.一種井下遙控滑套開關器，包括一頂端內部設置有標準油管螺紋、底端連接下接頭(16)的外筒(1)，其特徵在於，該井下遙控滑套開關器還包括:滑動套(2)、軸承座(3)、軸承(4)、傳動螺母(5)、撥叉(6)、絲槓(7)、密封蓋(8)、伺服電機(9)、控制筒(10)、電池組(12)、晶片組(13)、傳感器(14)和壓蓋(15)； 所述外筒(I)的中部設置一平行於軸線的中空等直徑滑套通道(a)，該滑套通道(a)的一側設置有開放式傳動腔(b)，所述外筒(I)上設置有多個徑向貫通的出液口(C)，且該出液口( c)貫穿所述外筒(I)與所述滑套通道(a)連通，所述外筒(I)下端內部設置有控制腔(d)，所述外筒(I)內還設置有將所述傳動腔(b)和控制腔(d)連通的通信孔(e)； 所述控制筒(10)內設置有平行於軸向的電池孔(g)和過流孔(h)，所述電池孔(g)的前端設置有與所述通信孔(e)相對應的電池通信孔(j)； 所述滑動套(2)上設置有撥叉槽，該滑動套(2)置於所述滑套通道(a)中；所述軸承座(3)安裝在所述傳動腔(b)內的左端面上，所述軸承(4)安裝於該軸承座(3)內；所述絲槓(7)的一端安裝在所述軸承(4)內，另一端與所述伺服電機(9)轉軸相連；該伺服電機(9)安裝在所述傳動腔(b)的右端面上；所述傳動螺母(5)與撥叉(6)固裝在一起並安裝在所述絲槓(7 )上，該撥叉(6 )裝配在所述滑動套(2 )上的撥叉槽內； 所述控制筒(10)置於所述控制腔(d)內，所述壓蓋(15)扣裝在所述電池孔(g)上，所述電池組(12)裝於所述電池孔(g)內，所述晶片組(13)和傳感器(14)依次固裝在所述壓蓋(15)上，所述伺服電機(9)、電池組(12)、晶片組(13)和傳感器(14)通過所述通信孔(e)和電池通信孔(j)電連接； 所述密封蓋(8)扣裝在所述傳動腔(b)上。
2.根據權利要求1所述的井下遙控滑套開關器，其特徵在於:所述滑動套(2)外壁上裝有多個密封圈。
3.根據權利要求1所述的井下遙控滑套開關器，其特徵在於:所述控制筒(10)的外壁上裝有多個密封圈，所述電池通信孔(j )的外側裝有一密封圈。
4.根據權利要求1所述的井下遙控滑套開關器，其特徵在於:所述出液口(c)為4個。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的井下遙控滑套開關器，其特徵在於:所述控制筒(10)的外壁上設置有防轉槽(i)，防轉螺釘(11)穿過所述外筒(I)的外壁安裝在所述防轉槽(i )上，該防轉螺釘(11)將所述控制筒(10)和外筒(I)固定。
全文摘要
本發明公開了一種井下遙控滑套開關器，包括一頂端內部設置有標準油管螺紋、底端通過螺紋連接固裝有下接頭的外筒，滑動套、軸承座、軸承、傳動螺母、撥叉、絲槓、密封蓋、伺服電機、控制筒、電池組、晶片組、傳感器、壓蓋。本發明井下遙控滑套開關器無需投球或下入機械結構，即可實現對井下滑套的開啟與關閉，作業時間短，批量應用時不受數量限制，可以有效縮短作業時間並減小作業成本，可同時應用於豎直井與水平井，且具有防砂卡、開啟後自鎖定的功能。
文檔編號E21B34/14GK103147722SQ20131007375
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月8日 優先權日2013年3月8日
發明者馮強, 黨偉 申請人:中國石油集團渤海鑽探工程有限公司