一种井下滑套类工具的智能开启装置的制作方法

1.本实用新型涉及井下控制的技术领域，具体涉及一种井下滑套类工具的智能开启装置。


背景技术：

2.在井滑套类工具的开启过程中，特别是现有的簇式滑套系统，在每一段滑套中的第一个滑套上预置一个固定的球座，在开启的过程中，通过投入的压裂球推动球座一起下移，每一段的压裂球到达球座滑套处时，将球座带走，并依次将中间滑套、截止滑套打开，最后球座落在截止滑套处。
3.这种通过球座来开启滑套的方式最大的弊端为：
4.1、当滑套有套变时，球座极可能卡住不能前移，增加失败风险。
5.2、为了压裂球能顺利到达目标滑套处，自上而下的每一簇滑套内径会依次减小，形成级差，不仅限制了滑套的级数，还影响后期生产效率。


技术实现要素：

6.本实用新型为解决上述的技术问题提供一种井下滑套类工具的智能开启装置，以提高簇式滑套开启的可靠性、消除级差对滑套级数的影响，实现无限级的簇式滑套。
7.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种井下滑套类工具的智能开启装置，包括装置主体，所述装置主体内设有信号接收装置和可伸出所述装置主体的挡块，当所述信号接收装置接收到发射装置的信号后，所述挡块伸出所述装置主体并保持伸出状态；
8.所述装置主体的前进方向的一端为主体前端，另一端为主体后端，还包括卡瓦和锥体，所述锥体的小端与所述主体后端通过剪切结构连接，所述装置主体上设有容纳所述锥体的小端继续向其移动的空腔，所述卡瓦套设在所述锥体上并与装置主体抵接。
9.本实用新型的工作原理及有益效果是：本技术的智能开启装置，用于井下滑套类开启时，智能开启装置在滑套内向前移动，当所述信号接收装置接近滑套时，接收到滑套发出的信号后，所述挡块伸出所述装置主体并与滑套的限位凸台抵接，在泵送力的作用下将内滑套和外滑套之间的剪切销钉剪断，并推动所述内滑套移动，从而达到开启滑套的目的。其中，在滑套内，智能开启装置工作之前不会有任何小于同规格套管内径的部件，只有信号匹配的滑套段才会启动滑套的的开启，因此开启装置可以通过任意一段簇式滑套，不会受到任何阻挡，提高了滑套开启的可靠性。再有，通过设置锥体和卡瓦，当装置主体位于落座滑套的时候，装置主体被限定不能够继续向前移动，在井液的泵送力继续在主体后端施加推力，使得锥体继续向装置主体移动，使剪切结构剪切断开，锥体小端向空腔移动，由于卡瓦与装置主体抵接，卡瓦不能够向装置主体移动，只能径向上扩张展开并与滑套内表面锚定，便于压裂操作。
10.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
11.进一步，所述挡块与所述装置主体转动连接，并通过驱动装置驱动所述挡块伸出所述装置主体。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：通过驱动装置驱动挡块伸出装置主体，驱动可靠。
13.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
14.进一步，所述驱动装置包括支撑杆和驱动所述支撑杆移动的驱动杆，所述支撑杆驱动所述挡块伸出并保持伸出状态。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置支撑杆可以确保挡块保持伸出装置主体。
16.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
17.进一步，所述驱动杆为电磁驱动杆。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：电磁驱动杆具有较高的可靠性。
19.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
20.进一步，所述支撑杆和所述挡块之间设置有限制所述挡块伸出的锁止挂钩。
21.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置锁止挂钩，避免挡块意外展开伸出装置主体外部。
22.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
23.进一步，所述挡块与所述装置主体之间设有为所述挡块提供伸出辅助驱动力的扭簧。
24.采用上述进一步方案的有益效果是：在接收到需要开启滑套的信息后，锁止挂钩脱落，挡块通过驱动杆和扭簧的辅助驱动力确保挡块快速有效打开。
25.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
26.进一步，所述剪切结构为设置在所述锥体的小端和所述装置主体上相互啮合的剪切螺纹。
27.采用上述进一步方案的有益效果是：剪切螺纹结构简单，方便连接。
28.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
29.进一步，所述剪切结构为连接所述锥体的小端和所述装置主体的剪切销钉。
30.采用上述进一步方案的有益效果是：剪切销钉剪切作用可靠。
31.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
32.进一步，所述主体前端连接有扶正导向装置。
33.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置扶正装置，提高开启装置居中向前运动的可靠性。
34.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
35.进一步，所述锥体的大端设置有尾部胶筒。
36.采用上述进一步方案的有益效果是：尾部胶筒便于井液对开启装置的推进，以及压裂时形成密封环境。
附图说明
37.图1是本实用新型智能开启装置实施例一结构示意图；
38.图2是图1的一个方向上剖视图；
39.图3是实施例一第一工作状态示意图；
40.图4是实施例一在一种滑套中的第一工作状态示意图；
41.图5是实施例一在一种滑套中的第二工作状态示意图；
42.图6是实施例一在另一种滑套中的第一工作状态示意图；
43.图7是实施例一在另一种滑套中的第二工作状态示意图；
44.图8是实施例一第三工作状态示意图；
45.图9是实施例一在另一种滑套中的第三工作状态示意图。
46.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
47.1、尾部胶筒，2、锥体，3、卡瓦，4、装置主体，5、扭簧，6、挡块，7、扶正导向装置，8、信号接收装置，9、驱动杆，10、支撑杆，11、锁止挂钩，12、空腔，13、外滑套、14、内滑套，15、孔眼
具体实施方式
48.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
49.本实用新型井下滑套类工具的智能开启装置的实施例一的结构示意图参见图1至图9。
50.包括装置主体4，装置主体4内设有信号接收装置8和可伸出装置主体 4的挡块6，当信号接收装置8接收到发射装置(未在图中示出)的信号后，挡块6伸出装置主体4并保持伸出状态。
51.装置主体4的前进方向的一端为主体前端，另一端为主体后端，还包括卡瓦3和锥体2，锥体2的小端与主体后端通过剪切结构连接，装置主体 4上设有容纳锥体2的小端继续向其移动的空腔12，卡瓦3套设在锥体2 上并与装置主体4抵接。
52.其中，挡块6与装置主体4通过转轴转动连接，并通过驱动装置驱动挡块6伸出装置主体4。驱动装置包括支撑杆10和驱动支撑杆10移动的驱动杆9，支撑杆10驱动挡块6伸出并保持伸出状态。其中，驱动杆9为电磁驱动杆。
53.具体的，为了确保支撑杆10便于驱动挡块6，设置为前端小后端大的结构，即图示中左边小右边大的结构，使支撑杆10的小端顺利进入图示中挡块6的下部位置，然后在通过大端使挡块6伸出装置主体4，并维持伸出状态。
54.在本实施例中，支撑杆10和挡块6之间设置有限制挡块6伸出的锁止挂钩11，如图示中，锁止挂钩11为分别设置在支撑杆10的小端和挡块6 下部的两个相互勾住的挂钩，其挂钩的脱落方向为支撑杆10的运动方向，即图示中左方。
55.挡块6与装置主体4之间设有为挡块6提供伸出驱动力的扭簧5，如图所示，扭簧5的扭力方向为挡块6伸出方向。
56.在本实施例中，主体前端连接有扶正导向装置7，提高开启装置居中向前运动的可靠性。
57.在本实施例中，剪切结构为设置在锥体2的小端和装置主体4上相互啮合的剪切螺纹。
58.本实施例用于井下滑套类开启时，如图所示，滑套装置包括外滑套13 和内滑套
14，在外滑套13上设有孔眼15，在滑套未开启的状态下，孔眼 15被内滑套14挡住。智能开启装置在滑套内向前移动，即向图示的右方移动，其中动力来自于井液泵送的驱动力，即井液进入尾部胶筒1内，推动整个开启装置向前移动，当信号接收装置8接收到滑套发出的信号后，电磁驱动杆工作，电磁驱动杆推动支撑杆10向图示的左方运动，使得设置在支撑杆10和挡块6之间的锁止挂钩11脱落，在扭簧5的扭力作用下，挡块6向外伸出装置主体4，同时，支撑杆10继续向图示的左方运动，使得支撑杆10大端，即图示中右端的外表面与挡块6下部抵接，完全抵接后，电磁驱动杆不再提供驱动力，挡块6始终处于伸出装置主体4状态，并被限制向装置主体4轴心方向移动。当开启装置到达图4中内滑套14的位置时，即是挡块6伸出装置主体4并与滑套的限位凸台抵接，在持续井液泵送力的作用下，开启装置对滑套的推力大于内滑套14和外滑套13之间的剪切销钉剪断力，使得内滑套14向前移动，孔眼15导通，如图5所示，从而达到开启滑套的目的。本实施例中内滑套14的前端设有弹爪结构，弹爪结构具有外张特性，在外滑套13内壁设有凹槽，当内滑套14的弹爪结构到达凹槽处时，由于其外张特性使得弹爪结构位于凹槽内，限位凸台和内滑套14的内表面处于同一个面上，确保开启装置顺利通过该滑套。
59.本实施例中，在智能开启装置进入套管后，只有信号匹配的滑套段才会启动滑套开启装置的开启，在进行开启之前，智能开启装置的挡块不会伸出装置主体，因此开启装置可以通过任意一段簇式滑套，不会受到任何阻挡，提高了滑套开启的可靠性，消除级差对滑套级数的影响，实现无限级的簇式滑套。
60.本实施例适用于另外一种结构的滑套如图6和图7所示，该滑套的外滑套13没有设置凹槽结构，内滑套14的限位凸台位置没有设置弹爪结构 (而是整体凸台结构)。这种滑套一般是落座滑套，其开启过程和前述滑套的开启过程是一样的。
61.本实施例中对落座滑套孔眼15完成开启后，装置主体4被限定不能够继续移动，井液继续在主体后端施加推力，使得锥体2继续向装置主体4 移动，使剪切结构剪切断开，锥体2小端向空腔12移动，由于卡瓦3与装置主体4抵接，卡瓦3不能够向装置主体4移动，只能径向上扩张展开并与滑套内表面锚定，便于压裂操作。
62.在具体实施例中，也可以将信号接收装置8设置在装置主体4内，其连接结构与工作原理与实施例一一样。
63.在具体实施例中，信号接收装置8和信号发射装置之间的通信可以选择常用的rfid(射频识别技术)来实现。
64.在具体实施例中，剪切结构可以设置为连接锥体的小端和装置主体的剪切销钉。
65.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。