[实用新型]一种新型智能固井滑套

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油气田、页岩气开采中使用的固井、完井工具，特别是在油气田、页岩气开发过程中使用的一种固井压裂智能滑套。

背景技术

在石油、天然气、页岩气采集领域，针对低渗透油藏、气藏，为了进一步提高开发效果，往往需要采用水力压裂工艺，压开多条裂缝来增加油气井产量和最终采收率，这样，将会较大改善低渗透油、气田、页岩气的开发效果和水平。目前，最常用的是水平井多级压裂技术，具体是在井筒内沿着水平井眼的方向，根据油藏、气藏物性和储层特征，在储层物性较好的几个或更多水平段上，采用一定的技术措施严格控制射孔孔眼的数量、孔径和射孔相位，通过压裂施工压开多条裂缝。

在分级压裂方式中，应用最广的是封隔器分段压裂、泵送桥塞分段压裂、投球压裂滑套、环空封隔器、双封单压分段压裂等方式；不论采用哪种压裂方法，都涉及多步井下操作，包括射孔、切换滑套、座封桥塞、钻铣桥塞等作业，作业时间长，作业成本高。

封隔器分段压裂采用不同级差的球和球座，不动管柱一次可以完成多段压裂，但由于不同层位的滑套球座按照一定的梯度设计，限于管柱尺寸，封隔器分段数受限；环空封隔器、泵送桥塞分段压裂分段数没有限制，但压裂作业不能连续，每段作业后需要重新射孔，作业完成后需要压井钻塞，作业周期长，费用高；双封单压分段压裂需要拖动管柱，封隔器需要多次座封，施工周期长；投球压裂滑套是一种为压裂管柱提供压裂液进入地层的井下工具，压裂滑套通过投球憋压逐级打开，已成为应用较多的压裂方法，但由于各级滑套存在级差，压裂后的管柱中会留有多级球座，无法清理干净，这些球座会对后期生产造成限流，并影响后期的测井及重复改造管柱工作，而且常规投球滑套打开后无法进行关闭。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种新型智能固井滑套，在井内相邻套管之间设置滑套动力机构，在地面控制滑套动作，实现压裂液通道的自动开启和关闭。

本实用新型的技术方案是：一种智能固井滑套，包括依次通过螺纹固定连接的前接头、内套、外套、外缸套、后接头，其特征是：滑套设置在外套后端内孔、外缸套内孔、后接头内孔形成的圆柱空腔内，滑套的前端与外套的后端连接形成密封动配合，滑套的后端与后接头连接形成密封动配合，在滑套的外圆周上设置有凸台，所述凸台的外圆柱面与外缸套的内圆柱面贴合形成密封动配合，在凸台的前后两侧形成前工作腔和后工作腔；在外缸套的圆周上设置有固定通道，在滑套上设置有移动通道，固定通道和移动通道构成完整的压裂液通道；在内套外圆柱圆周上位于外套与前接头之间部分固定设置有环形分布的耐压模块，耐压模块包括多个封闭空腔的耐压单元，球形微泵、补油腔、压力传感器和控制电路板分别封装在独立的耐压单元中，球形微泵电机、压力传感器、控制电路板依次电连接组成球形微泵控制电路；还包括一电源，该电源为上述球形微泵控制电路供电；

所述球形微泵是具有正反转功能的油泵，具有两个容积交替变化的工作容腔，在球形微泵的缸盖上设置有两个单向阀、补油通道、与球形微泵的一个工作容腔连通的第一进排油口、与球形微泵另一个工作容腔连通的第二进排油口，补油通道与球形微泵的主轴与转子组件之间形成的低压泄油通道连接，两个单向阀的进油口并接后与补油通道接通，两个单向阀的出油口分别与第一进排油口和第二进排油口接通；在外套上设置有第一进排油通道，第一进排油通道的一端与球形微泵的第一进排油口连通，第一进排油通道的另一端与前工作腔接通；在外套和外缸套上设置有连通的第二进排油通道，第二进排油通道的一端与球形微泵的第二进排油口接通，第二进排油通道的另一端与后工作腔接通；缸盖内的补油通道通过管道与耐压模块内的补油腔接通；

进一步的，在耐压模块与外套连接部分的外周设置有保护套，保护套通过螺纹连接在耐压模块和外套的外圆柱面上；

所述电源为蓄电池，蓄电池设置在井下耐压模块的模块化的耐压单元容腔内；作为另外一种技术方案，所述电源也可以设置在地面，通过电缆与井下的微型球泵控制电路电连接；

所述补油腔是由设置在耐压模块环形空腔内的一个独立的封闭耐压单元容腔内设置的弹簧、补油活塞构成，弹簧设置在补油腔的底部，补油活塞顶压在弹簧的上端在补油腔内形成弹性活塞，在补油腔的顶端设置有油道口，补油腔内的液压油依次通过补油腔油道口上的管接头、管道及球形微泵的补油管接头与球形微泵的补油通道接通形成补油通路，通过弹簧的预紧力对球形微泵的液压油路进行补油和调节封闭油路的容积变化；