[发明专利]井下开关以及可实时监测的井下管柱系统

说明书

本发明公开一种井下开关以及可实时监测的井下管柱系统，井下开关包括壳体、开关体以及控制器，壳体呈沿上下向的柱状设置，且上下贯通地设有内腔，内腔的下端设有内孔，内孔形成有朝上的锥形限位面，开关体沿上下向延伸且可伸缩地设于壳体的内腔，其下端设有可上下活动的开关部，内部为中空设置，且周壁上贯设有通道，开关部的形状与内孔适配，并与内孔形成沿上下向的滑动配合，用以控制通道与内腔相连通的大小，控制器用以对应控制开关体。可实时监测的井下管柱系统包括设于井内的井下管柱和设于地面的地面控制设备，井下管柱内设有监测仪器和井下开关，地面控制设备与监测仪器和井下开关电性连接，用以控制监测仪器和井下开关。

技术领域

本发明属井下作业领域，具体涉及一种井下开关以及可实时监测的井下管柱系统。

背景技术

注水、注气采油是目前广泛采用的一种采油方式，是利用注水、注气设备把质量合乎要求的水、气注入地层，保持地层压力，驱替地下原油至油井。现有技术中都是采用单流阀或者反复投捞堵塞器来实现注水、注气通道的打开和关闭。但是如果只采用单流阀，则会存在密封不严而且容易被卡的情况，反复投捞堵塞器则存在作业工序多，费用高等缺点。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种井下开关以及可实时监测的井下管柱系统，井下开关可根据井下作业工况准确打开和关闭注水、注气通道，可实时监测的井下管柱系统可通过地面监测井下注水、注气参数，调整井下注水、注气电动开关以满足参数要求。

本发明提出一种井下开关，用于井下管柱的注水、注气作业，所述井下开关包括：

壳体，呈沿上下向延伸的柱状设置，所述壳体上下贯通地设有内腔，所述内腔的下端设有内径上大下小的内孔，以形成有朝上的锥形限位面；

开关体，沿上下向延伸且可伸缩地设于所述壳体的内腔，所述开关体的下端设有可上下活动的开关部，所述开关部的内部为中空设置，且周壁上贯设有通道，所述开关部的形状与所述内孔适配，并与所述内孔形成沿上下向的滑动配合，用以控制所述通道与所述内腔相连通的大小；以及，

控制器，设于所述壳体的内腔，所述控制器与所述开关体以及所述井下管柱的电缆线电性连接，用以对应控制所述开关体。

可选地，所述开关体还包括：

驱动装置，与所述控制器电性连接，所述控制器用以控制所述驱动装置；

传动装置，可上下伸缩，并与所述驱动装置的下端传动连接，所述传动装置的下端与所述开关部固定连接，用以带动所述开关部上下活动。

可选地，所述驱动装置设有转动轴，所述控制器用以控制所述转动轴逆时针转动或顺时针转动；

所述传动装置包括丝杠和丝杠副，所述丝杠的上端与所述驱动装置驱动连接，下端插入地安装于所述丝杠副，且与所述丝杠副形成上下活动配合，所述丝杠副的下端与连接杆的上端固定连接，所述连接杆的下端与所述开关部的上端固定连接。

可选地，所述丝杠副的内部设有第一台阶，所述第一台阶形成有朝上的锥形限位面，用以在所述丝杠副向上活动时与所述丝杠接触而阻挡所述丝杠副；

所述开关部的上端向外凸出形成第二台阶，所述第二台阶形成有朝下的锥形限位面，用以在所述开关部向下活动时接触所述内孔接触而阻挡所述开关部。

可选地，所述壳体包括通过螺纹上下对接的第一接头、第二接头、第三接头以及第四接头，所述第一接头的下端套设于所述第二接头的上端内，所述第二接头的上端套设于所述第三接头的上端内，所述第三接头的下端套设于所述第四接头的上端内；

所述开关体还包括套设于所述驱动装置外周的固定座，所述第二接头的内壁对应所述固定座的外周缘凹设有第三台阶，所述第三台阶形成有朝下的锥形限位面，用以使所述固定座的上部伸入所述第三台阶内，且抵接所述第三台阶处的底壁；