CN103147722A - 井下遥控滑套开关器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下遥控滑套开关器，包括一顶端内部设置有标准油管螺纹、底端通过螺纹连接固装有下接头的外筒，滑动套、轴承座、轴承、传动螺母、拨叉、丝杠、密封盖、伺服电机、控制筒、电池组、芯片组、传感器、压盖。本发明井下遥控滑套开关器无需投球或下入机械结构，即可实现对井下滑套的开启与关闭，作业时间短，批量应用时不受数量限制，可以有效缩短作业时间并减小作业成本，可同时应用于竖直井与水平井，且具有防砂卡、开启后自锁定的功能。

Description

井下遥控滑套开关器

技术领域

本发明涉及一种井下滑套装置，特别是一种井下遥控滑套开关器。

背景技术

滑套开关器是油气井开采中最重要的工具之一，可用于分层采油、分层注水、分层压裂及分层酸化等，能提供可靠的进液和采气通道。滑套开关器的应用可以提高油气井采收率，同时也可以提高油田开采效率，节约开采成本。

目前使用的滑套开关器主要分为投球开启式、压力开启式和机械开启式。其中压力开启式适用场合受限，投球开启式的应用受到投球数量的限制，且以上二者均无法实现滑套开关器的重复开闭操作。机械开启式虽然克服了以上缺点，但其起下钻具的过程延长了作业时间，因此施工周期较长，增加了作业成本与风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可重复开闭，缩短施工周期的井下遥控滑套开关器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种井下遥控滑套开关器，包括一顶端内部设置有标准油管螺纹、底端下接头的外筒，滑动套、轴承座、轴承、传动螺母、拨叉、丝杠、密封盖、伺服电机、控制筒、电池组、芯片组、传感器和压盖；

所述外筒的中部设置有一平行于轴线的中空等直径滑套通道，该滑套通道的一侧设置有开放式传动腔，所述外筒上设置有多个径向贯通的出液口，且该出液口贯穿所述外筒与所述滑套通道连通，所述外筒下端内部设置有控制腔，所述外筒内还设置有将所述传动腔和控制腔连通的通信孔；

所述控制筒内设置有平行于轴向的电池孔和过流孔，所述电池孔的前端设置有与所述通信孔相对应的电池通信孔；

所述滑动套上设置有拨叉槽，该滑动套置于所述滑套通道中；所述轴承座安装在所述传动腔内的左端面上，所述轴承安装于该轴承座内；所述丝杠的一端安装在所述轴承内，另一端与所述伺服电机转轴相连；该伺服电机安装在所述传动腔的右端面上；所述传动螺母与拨叉固装在一起并安装在所述丝杠上，该拨叉装配在所述滑动套上的拨叉槽内；

所述控制筒置于所述控制腔内，所述压盖扣装在所述电池孔上，所述电池组装于所述电池孔内，所述芯片组和传感器依次固装在所述压盖上，所述伺服电机、电池组、芯片组和传感器通过所述通信孔和电池通信孔电连接；

所述密封盖扣装在所述传动腔上。

优选的，所述滑动套外壁上装有多个密封圈。

优选的，所述控制筒的外壁上装有多个密封圈，所述电池通信孔的外侧装有一密封圈。

优选的，所述出液口为4个。

改进的，所述控制筒的外壁上设置有防转槽，防转螺钉穿过所述外筒的外壁安装在所述防转槽上，该防转螺钉将所述控制筒和外筒固定。

本发明井下遥控滑套开关器无需投球或下入机械结构，即可实现对井下滑套的开启与关闭，作业时间短，批量应用时不受数量限制，可以有效缩短作业时间并减小作业成本，可同时应用于竖直井与水平井，且具有防砂卡、开启后自锁定的功能。

附图说明

图1为本发明提供的井下遥控滑套开关器的结构示意图；

图2为本发明提供的井下遥控滑套开关器外筒的结构示意图；

图3为本发明提供的井下遥控滑套开关器控制筒的主视图；

图4为图3的左视图。

具体实施方式

从图1和图4所示的本发明实施方式可知：

一种井下遥控滑套开关器，包括一顶端内部设置有标准油管螺纹、底端连接下接头16的外筒1，滑动套2、轴承座3、轴承4、传动螺母5、拨叉6、丝杠7、密封盖8、伺服电机9、控制筒10、电池组12、芯片组13、传感器14、压盖15；

如图2所示，外筒1的中部设置有一平行于轴线的中空等直径滑套通道a，该滑套通道a的一侧设置有开放式传动腔b，外筒1上设置有4个径向贯通的出液口c，且该出液口c贯穿外筒1与滑套通道a连通，外筒1下端内部设置有控制腔d，外筒1内还设置有将传动腔b和控制腔d连通的通信孔e；

如图3和图4所示，控制筒10外壁为规则圆筒，上面有两组密封圈，每两个密封圈为一组，该控制筒10内设置有轴向电池孔g和过流孔h，电池孔g的前端设置有与通信孔e相对应的电池通信孔j，该电池通信孔j的外侧装有一密封圈。控制筒10的外壁上设置有防转槽i，该槽的宽度与防转螺钉11头部直径相同。

滑动套2为薄壁圆筒结构，外侧有三组密封圈，每两个为一组，滑动套2上还设置有拨叉槽，该滑动套2置于滑套通道a中；轴承座3安装在传动腔b的左端面上，轴承4安装于该轴承座3内；丝杠7的一端安装在轴承4内，另一端与伺服电机9转轴相连；该伺服电机9安装在传动腔b的右端面上；传动螺母5与拨叉6固装在一起并安装在丝杠7上，该拨叉6装配在滑动套2上的拨叉槽内；传动螺母5与丝杠7为梯形螺纹配合，其螺旋升角符合螺纹自锁要求。

控制筒10置于控制腔d内，防转螺钉11穿过外筒1的外壁安装在防转槽i上，该防转螺钉11将控制筒10和外筒1固定。压盖15扣装在电池孔g上，电池组12装于电池孔g内，芯片组13和传感器14依次固装在压盖15上，伺服电机9、电池组12、芯片组13和传感器14通过通信孔e和电池通信孔j电连接；

调试合格后，密封盖8扣装在传动腔b上。

下井前应首先检测其工作状态，即查看滑动套2与出液口c的相对位置，确保出液口c完全关闭。开启本发明时，地面对管串施加开启信号，该信号通过管串被传感器14接收，芯片组13经过对该信号的分析识别发出指令驱动伺服电机9转动，伺服电机9的转动带动丝杠7转动，进而推动传动螺母5发生轴向移动。从而传动螺母5通过拨叉6带动滑动套2在滑套通道a内发生轴向移动，从而使出液口c处于开启状态。当传动螺母5到达一定位置，即出液口c完全开启后，芯片组13发出指令停止伺服电机9的转动，此时本发明内部与外部连通开启。当需要关闭本发明时，地面对管串施加关闭信号，该信号通过管串被传感器14接收，芯片组13经过对该信号的分析识别发出指令驱动伺服电机9反向转动，伺服电机9的转动带动丝杠7转动，进而推动传动螺母5发生轴向移动，从而带动拨叉6和滑动套2在滑套通道a内发生轴向移动，从而使出液口c处于关闭状态。当传动螺母5到达一定位置，即出液口c完全关闭后，芯片组13发出指令停止伺服电机9的转动，此时本发明内部与外部隔断关闭。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述实施例中，本领域的技术人员可以根据本发明的指导思想轻易提出其它实施方式，这些实施方式都包括在本发明的范围之内。

Claims (5)

1.一种井下遥控滑套开关器，包括一顶端内部设置有标准油管螺纹、底端连接下接头（16）的外筒（1），其特征在于，该井下遥控滑套开关器还包括：滑动套（2）、轴承座（3）、轴承（4）、传动螺母（5）、拨叉（6）、丝杠（7）、密封盖（8）、伺服电机（9）、控制筒（10）、电池组（12）、芯片组（13）、传感器（14）和压盖（15）；

所述外筒（1）的中部设置一平行于轴线的中空等直径滑套通道（a），该滑套通道（a）的一侧设置有开放式传动腔（b），所述外筒（1）上设置有多个径向贯通的出液口（c），且该出液口（c）贯穿所述外筒（1）与所述滑套通道（a）连通，所述外筒（1）下端内部设置有控制腔（d），所述外筒（1）内还设置有将所述传动腔（b）和控制腔（d）连通的通信孔（e）；

所述控制筒（10）内设置有平行于轴向的电池孔（g）和过流孔（h），所述电池孔（g）的前端设置有与所述通信孔（e）相对应的电池通信孔（j）；

所述滑动套（2）上设置有拨叉槽，该滑动套（2）置于所述滑套通道（a）中；所述轴承座（3）安装在所述传动腔（b）内的左端面上，所述轴承（4）安装于该轴承座（3）内；所述丝杠（7）的一端安装在所述轴承（4）内，另一端与所述伺服电机（9）转轴相连；该伺服电机（9）安装在所述传动腔（b）的右端面上；所述传动螺母（5）与拨叉（6）固装在一起并安装在所述丝杠（7）上，该拨叉（6）装配在所述滑动套（2）上的拨叉槽内；

所述控制筒（10）置于所述控制腔（d）内，所述压盖（15）扣装在所述电池孔（g）上，所述电池组（12）装于所述电池孔（g）内，所述芯片组（13）和传感器（14）依次固装在所述压盖（15）上，所述伺服电机（9）、电池组（12）、芯片组（13）和传感器（14）通过所述通信孔（e）和电池通信孔（j）电连接；

所述密封盖（8）扣装在所述传动腔（b）上。

2.根据权利要求1所述的井下遥控滑套开关器，其特征在于：所述滑动套（2）外壁上装有多个密封圈。

3.根据权利要求1所述的井下遥控滑套开关器，其特征在于：所述控制筒（10）的外壁上装有多个密封圈，所述电池通信孔（j）的外侧装有一密封圈。

4.根据权利要求1所述的井下遥控滑套开关器，其特征在于：所述出液口（c）为4个。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的井下遥控滑套开关器，其特征在于：所述控制筒（10）的外壁上设置有防转槽（i），防转螺钉（11）穿过所述外筒（1）的外壁安装在所述防转槽（i）上，该防转螺钉（11）将所述控制筒（10）和外筒（1）固定。

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