一种电控延时的趾端套管滑套的制作方法

1.本技术涉及油井套管设备领域，具体而言，涉及一种电控延时的趾端套管滑套。


背景技术：

2.国内外的非常规油气藏开发大都采用泵送桥塞进行分段压裂的工艺，该工艺在进行水平井趾端首段压裂施工时，一般采用连续油管或爬行器携带电缆射孔枪进行射孔作业，随后进行套管内加砂压裂，待首段压裂结束后在井筒内建立井筒-地层的流动通道，后续层段通过液体泵送将桥塞送至套管内预定位置再进行其他层段的压裂施工，水平井压裂通常直接用套管作为压裂通道，套管最下端是趾端滑套，它在管内憋压到一定值时打开建立起首段的压裂通道。趾端滑套的应用免除了首段的射孔施工，节约了施工成本。
3.现有的趾端滑套产品在结构上大多采用爆破阀和延时机构的组合，通过井口憋压打开爆破阀导入井筒高压液体至滑套内部，再通过延时机构形成一段时间延时用于在打开和建立对目标地层的流动通道之前进行套管压力完整性测试，当延时完成后滑套移动到位使套管内外连通建立井筒-地层流动通道，延时机构的核心是延时阀和液压油，延时阀的性能直接影响着滑套的可靠性，同时液压油对温度敏感并且粘度会随着高压高温发生变化，导致延时时间误差较大，在现场应用中经常出现延时失效或因延时阀堵塞导致滑套无法打开的情况，存在故障率高和可靠性低的问题。另外，面对不同垂深的井需要对应使用不同压力规格的产品，目前制造成本较高。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种电控延时的趾端套管滑套，其能够有效提高了趾端套管开启的安全性和可靠性，从而稳定实现油气井水平段免射孔压裂作业。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例提供一种电控延时的趾端套管滑套，其包括滑套本体及分别与滑套本体两端连接的上接头和下接头，滑套本体的外壁固定套设有缸套，缸套内壁和滑套本体外壁之间围合形成控制腔，滑套本体的外壁设有与控制腔连通的压力控制孔，滑套本体和缸套还分别开设有与控制腔连通的内喷砂孔和外喷砂孔，控制腔内设有将内喷砂孔和外喷砂孔之间截断的活塞，活塞被配置成可沿控制腔移动以使内喷砂孔和外喷砂孔连通，控制腔内设有电控阀；电控阀用于选择性的将滑套本体内的高压液体经压力控制孔引入控制腔以推动活塞移动。
7.在一些可选的实施方案中，电控阀包括内设有阀腔的电控阀体、固定于阀腔内的电机、与电机输出轴连接的螺杆及通过螺纹套设于螺杆上的螺杆螺母，电控阀体的一端设有与阀腔连通的高压通道，电控阀体的外壁还设有与高压通道连通的进液管，高压通道内设有用于截断高压通道和进液管的活塞杆，活塞杆与螺杆螺母通过连接块连接，螺杆螺母沿螺杆移动时，使连接块带动活塞杆移动将高压通道和进液管连通，进液管与压力控制孔连通，高压通道与控制腔连通。
8.在一些可选的实施方案中，进液管设于压力控制孔内，进液管的外壁套设有多个与压力控制孔内壁密封配合的第一密封圈。
9.在一些可选的实施方案中，活塞杆的外壁套设有多个与高压通道内壁密封配合的第二密封圈。
10.在一些可选的实施方案中，滑套本体的外壁还设有压力传感器，滑套本体内还设有控制器，控制器用于接收压力传感器检测的数据，并控制电机开启。
11.在一些可选的实施方案中，滑套本体的外壁设有传感器安装槽，压力传感器安装于传感器安装槽内。
12.在一些可选的实施方案中，滑套本体的外壁设有凹槽，缸套设于凹槽内。
13.在一些可选的实施方案中，缸套内壁和滑套本体外壁之间设有多个第三密封圈。
14.本技术的有益效果是：本实施例提供的电控延时的趾端套管滑套包括滑套本体及分别与滑套本体两端连接的上接头和下接头，滑套本体的外壁固定套设有缸套，缸套内壁和滑套本体外壁之间围合形成控制腔，滑套本体的外壁设有与控制腔连通的压力控制孔，滑套本体和缸套还分别开设有与控制腔连通的内喷砂孔和外喷砂孔，控制腔内设有将内喷砂孔和外喷砂孔之间截断的活塞，活塞被配置成可沿控制腔移动以使内喷砂孔和外喷砂孔连通，控制腔内设有电控阀；电控阀用于选择性的将滑套本体内的高压液体经压力控制孔引入控制腔以推动活塞移动。本实施例提供的电控延时的趾端套管滑套能够有效提高了趾端套管开启的安全性和可靠性，从而稳定实现油气井水平段免射孔压裂作业。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本技术实施例提供的电控延时的趾端套管滑套的局部剖视结构图；
17.图2为本技术实施例提供的电控延时的趾端套管滑套中电控阀的第一视角的透视结构示意图；
18.图3为本技术实施例提供的电控延时的趾端套管滑套中电控阀的第二视角的透视结构示意图。
19.图中：100、滑套本体；110、控制腔；120、上接头；130、下接头；140、缸套；150、压力控制孔；160、内喷砂孔；170、外喷砂孔；180、活塞；190、压力传感器；200、电控阀体；210、阀腔；220、电机；230、螺杆；240、螺杆螺母；250、高压通道；260、进液管；270、活塞杆；280、连接块；290、第一密封圈；291、第二密封圈；300、控制器；310、传感器安装槽；320、凹槽；330、第三密封圈。
具体实施方式
20.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
21.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
23.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
25.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
26.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.以下结合实施例对本技术的电控延时的趾端套管滑套的特征和性能作进一步的详细描述。
28.如图1、图2和图3所示，本技术实施例提供一种电控延时的趾端套管滑套，其包括滑套本体100及分别与滑套本体100两端连接的上接头120和下接头130，滑套本体100的外壁固定套设有缸套140，缸套140内壁和滑套本体100外壁之间围合形成控制腔110，滑套本体100的外壁设有与控制腔110连通的压力控制孔150，滑套本体100和缸套140还分别开设有与控制腔110连通的内喷砂孔160和外喷砂孔170，控制腔110内设有将内喷砂孔160和外喷砂孔170之间截断的活塞180，活塞180被配置成可沿控制腔110移动以使内喷砂孔160和外喷砂孔170连通，控制腔110内设有电控阀；电控阀用于选择性的将滑套本体100内的高压液体经压力控制孔150引入控制腔110以推动活塞180移动。电控阀包括内设有阀腔210的电控阀体200、固定于阀腔210内的电机220、与电机220输出轴连接的螺杆230及通过螺纹套设于螺杆230上的螺杆螺母240，电控阀体200的一端设有与阀腔210连通的高压通道250，电控
阀体200的外壁还设有与高压通道250连通的进液管260，高压通道250内设有用于截断高压通道250和进液管260的活塞杆270，活塞杆270与螺杆螺母240通过连接块280连接，螺杆螺母240沿螺杆230移动时，使连接块280带动活塞杆270移动将高压通道250和进液管260连通，进液管260与压力控制孔150连通，高压通道250与控制腔110连通，进液管260设于压力控制孔150内，进液管260的外壁套设有两个与压力控制孔150内壁密封配合的第一密封圈290；活塞杆270的外壁套设有四个与高压通道250内壁密封配合的第二密封圈291；滑套本体100的外壁还设有传感器安装槽310，传感器安装槽310内安装有压力传感器190，滑套本体100内还设有控制器300，控制器300用于接收压力传感器190检测的数据，并控制电机220开启；滑套本体100的外壁设有凹槽320，缸套140设于凹槽320内；缸套140内壁和滑套本体100外壁之间设有四个第三密封圈330。
29.本实施例提供的电控延时的趾端套管滑套使用时，将滑套本体100两端连接的上接头120和下接头130分别与套管连接后伸入至井下，当需要进行压裂作业时，控制电机220启动驱动螺杆230旋转，使螺杆螺母240沿螺杆230向远离高压通道250和活塞180方向移动，螺杆螺母240移动时通过连接块280带动和活塞杆270移动，使活塞杆270沿高压通道250移动至使高压通道250与进液管260连通，使井下高压液体通过滑套本体100内部经进液管260进入高压通道250进而进入控制腔110内，从而使控制腔110内的压力增大推动活塞180沿控制腔110移动，将滑套本体100和缸套140开设的内喷砂孔160和外喷砂孔170之间相互连通打开滑套完成压裂作业。
30.其中，滑套本体100的外壁还设有压力传感器190，滑套本体100内还设有控制器300，控制器300用于接收压力传感器190检测的数据，并控制电机220开闭，滑套本体100的外壁设有的压力传感器190能够实时监测井下压力变化，并将压力数据传输至控制器300，当控制器300接受的压力数据达到预设值时控制电机220驱动螺杆230带动螺杆螺母240沿阀腔210轴向移动使高压通道250和进液管260连通，从而将井下高压液体经进液管260进入高压通道250推动控制腔110内活塞180移动，将内喷砂孔160和外喷砂孔170之间相互连通打开滑套完成压裂作业。
31.以上所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。