[实用新型]一种实现智能开采的工具管串

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油器械领域，具体涉及一种实现智能开采的工具管串。

背景技术

随着勘探开发的深入，页岩气、致密气储层进入规模开发阶段，水平井分段压裂和体积压裂等大规模压裂方式已逐渐成为油气田开发的主体技术，现有的分段压裂技术主要有：裸眼封隔器-滑套分段压裂技术、可钻式桥塞分段压裂技术、大通径桥塞分段压裂技术、双封单压分段压裂技术、水力喷射分段压裂技术，但其都有很大的局限性：传统压裂技术中用于封隔的桥塞和封隔器使施工工艺变得繁琐而复杂，压裂设备和桥塞的循环下井、出井，频繁上提管柱携带封隔器至储层位置，增加了施工风险和成本。

现有智能套管滑套技术中，中国专利CN202125290U公开了“一种选择性开关滑套组件中的智能型滑套”，该实用新型是利用下入专用开关工具，打开和关闭智能滑套。该方案需用连续油管带开关工具操作，操作复杂，施工周期长。

专利CN203452763U“一种用于水平井无限级分段改造的智能滑套”，该实用新型是利用活塞控制球座的自生成，打开和关闭智能滑套。该方案仍需通过投球完成，不能实现井筒全通径和滑套的往复开启。

专利CN203891841U“一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套”，该实用新型利用通过无线波打开和关闭滑套。该方案主要应用在常规天然气领域，工具安装在油管上，需要配备封隔器封隔产层，不能实现油气井水平段的多产层智能分段工艺。

总之，现有压裂技术的滑套开启方式主要有：投球坐封式、连续管开启式、液控式、电控式和电液可控式。上述方式的实现往往需要在地面井口和井下滑套之间建立控制通道，实现地面和井下通信，最终完成电力、液力等传压介质或连续管、球体等启闭装置的输送。随着水平段分段级数和作业距离的增加，要保证地面和井下通道的构建将愈发困难。因此，上述问题在一定程度上将延长作业周期，增加作业成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是随着水平段分段级数和作业距离的增加，现有技术需要构建通道实现地面和井下通信，目的在于提供远程控制套管滑套的地面工控系统，将金属管串本身作为通信信道，避免构建专门的通信通道，降低成本，避免作业周期的延长。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种实现智能开采的工具管串，包括地面控制装置、井台、表层导管、技术导管、生产导管和智能套管，所述表层导管、技术导管、生产导管的直径依次减小，所述表层导管、技术导管、生产导管的长度依次增加；所述表层导管竖直埋设在地层中，所述技术导管设置在表层导管内侧，所述生产导管设置在技术导管内侧；所述地面控制装置通过电缆与生产导管连接；所述智能套管设置在生产导管内侧。

本实用新型中智能套管，包括依次连接的绝缘套管接头、电气短节、滑套短节和套管接头；所述滑套短节包括滑套外筒、滑套、滑套内筒，所述滑套内筒设置在滑套外筒内侧，所述滑套外筒与滑套内筒之间形成液压通道腔室，所述滑套置于液压通道腔室中；

所述滑套外筒设置有第一压裂液通道孔，所述滑套内筒设置有第三压裂液通道孔，所述第一压裂液通道孔和第三压裂液通道孔位置相对；所述滑套中部设置有第二压裂液通道孔；

所述滑套内筒中靠近电气短节的位置设置有两位两通电磁阀，所述两位两通电磁阀的电磁阀液流入口朝向滑套内筒内侧。

两位两通电磁阀在未动作前处于关闭状态，当两位两通电磁阀打开后，滑套内筒内的高压液体流经电磁阀液流入口直达液压通道腔室，然后推动滑套，滑套运动到终端为止后，第一压裂液通道孔、第二压裂液通道孔、第三压裂液通道孔三个通道孔对齐，此时，井下套管滑套处于打开状态，便可进行后续压裂或酸化施工作业。

现有技术通常采用的都是在地面与套管之间建立专门的控制通道，但是随着开采的深度以及开采的段数增加，建立控制通道不仅会延长开采时间，同时还费财费力，不能满足现有石油油井开采的条件了。本实用新型通过地面控制装置发出控制命令，控制命令通过电缆传递到生产导管上，生产导管由于要承受较高的压力以及较高的温度，通常均采用金属材质，生产导管将控制命令传递给二位二通电磁阀，二位二通电磁阀便能开启滑套。这样就解决了上述提出的问题。

进一步地，井台周围设置有井台固定装置。井台处于地表，而油井开采处通常有石油开采的相关设备，设备在移动过程中可能会对井台造成撞击，促使井台偏移或受损，因此设置井台固定装置固定井台，提高井台的稳定性。