[发明专利]一种用于储层改造、生产监测与控制的智能开关阀

摘要

本发明涉及一种用于储层改造、生产监测与控制的智能开关阀，包括连接短节、电气短节、储液短节、液控短节和滑套短节；本发明中间部分为全通径，作为液体和井下工具通道；本发明作为固井套管的组成部分通过螺纹与套管连接后安装于井下，进行压裂作业时通过天线收发低频电磁波与地面设备实现无线通信，完成作业指令和数据收发；收到作业指令后，通过电气和液压控制液压油流向，推动内滑套，对齐或错开压裂液出口，开启或关闭滑套，完成各级压裂滑套的压裂和封隔作业。本发明开关过程无需外部辅助，开关次数不受限制，分段级数不受限制，压裂时通过指令将指定层位的滑套打开，实现储层的无级限压裂；有效简化压裂过程，缩短作业时间，节约施工成本。

主权项

1.一种用于储层改造、生产监测与控制的智能开关阀，其特征在于：包括连接短节、电气短节、储液短节、液控短节和滑套短节，所述连接短节包括左接箍接头（1）、左端盖（2）、右端盖（8）和右接箍接头（9），左端盖（2）设置于左接箍接头（1）的右侧，右端盖（8）设置于右接箍接头（9）的左侧，所述电气短节包括安装支架（3）、电气接头（4）、电气内壁（15）和通用外壁（14），电气内壁（15）同轴套装于通用外壁（14）内，电气内壁（15）的左端与左接箍接头（1）的右端内表面通过螺纹配合连接，左端盖（2）配合安装在电气内壁（15）的左侧，且左端盖（2）的左端面与左接箍接头（1）的右端面紧密贴合，通用外壁（14）的左端与左端盖（2）的外表面通过螺纹配合连接，电气接头（4）配合安装在通用外壁（14）内，电气接头（4）的左端与电气内壁（15）的右端通过螺纹配合连接，左端盖（2）、通用外壁（14）、电气接头（4）和电气内壁（15）形成第一环状腔体，安装支架（3）安装在该第一环状腔体内，安装支架（3）的外侧表面上开设有多条沟槽，沟槽内安装有电路板（301）、天线（302）和锂电池（303），安装支架（3）的右侧端面还开设有用于布设锂电池电源线和电路板数据线的安装支架线缆通道（304），电气接头（4）上沿轴向开设有电气接头线缆通道（401），电气接头（4）的中部内壁上还安装有温度压力传感器（402），温度压力传感器（402）与电路板（301）电连接，所述储液短节包括储液接头（5）、储液内壁（13）和通用外壁（14），储液接头（5）配合安装在通用外壁（14）内，储液内壁（13）同轴套装于通用外壁（14）内，储液内壁（13）的左端与电气接头（4）的右端通过螺纹配合连接，右端与储液接头（5）的左端通过螺纹配合连接，电气接头（4）、储液内壁（13）、储液接头（5）和通用外壁（14）形成储油环空（901），储液接头（5）上沿轴线方向开设有多个储液接头线缆通道（501）和多个储液接头液压油通道（502），储液接头液压油通道（502）与储油环空（901）连通，所述液控短节包括液控接头（6）、液控内壁（12）和通用外壁（14），液控内壁（12）同轴套装于通用外壁（14）内，液控内壁（12）的左端与储液接头（5）的右端通过螺纹配合连接，液控接头（6）的左端内外表面分别与液控内壁（12）和通用外壁（14）通过螺纹配合连接，储液接头（5）、通用外壁（14）、液控接头（6）和液控内壁（12）形成第二环状腔体，在该第二环状腔体内安装有液压控制系统，液控接头（6）上沿轴向方向开设有多个第一液压通道液控短节段（601）和多个第二液压通道液控短节段（602），储液接头液压油通道（502）分别与第一液压通道液控短节段（601）和第二液压通道液控短节段（602）连通，所述滑套短节包括滑套外壁（10）、滑套内壁（11）和内滑套（7），滑套外壁（10）的左端与液控接头（6）的右端外表面通过螺纹配合连接，右端与右端盖（8）的左端外表面通过螺纹配合连接，滑套内壁（11）的左端与液控接头（6）的右端内表面通过螺纹配合连接，右端与右接箍接头（9）的左端内表面通过螺纹配合连接，右端盖（8）的右端面与右接箍接头（9）的左端面紧密贴合，内滑套（7）滑动安装在滑套外壁（10）与滑套内壁（11）之间，滑套外壁（10）的侧壁中部设置有多个滑套外壁压裂液出口（704），内滑套（7）的侧壁中部设置有多个内滑套压裂液出口（701），滑套内壁（11）的侧壁中部设置有多个滑套内壁压裂液出口（703），压裂时，滑套内壁压裂液出口（703）、内滑套压裂液出口（701）和滑套外壁压裂液出口（704）对齐，滑套外壁（10）上沿轴向开设有第二液压通道滑套外壁段（804），液控接头（6）、滑套外壁（10）、内滑套（7）和滑套内壁（11）围合形成第一液压腔，第一液压通道液控短节段（601）与第一液压腔连通，右端盖（8）、滑套外壁（10）、内滑套（7）和滑套内壁（11）围合形成第二液压腔，第二液压通道液控短节段（602）通过第二液压通道滑套外壁段（804）与第二液压腔连通。