本發(fā)明屬于壓裂滑套，具體涉及到一種全通徑無限級智能壓裂滑套及其分層壓裂方法。

背景技術：

1、隨著我國投入開發(fā)的中、高滲透性油氣田越來越少，低滲透油田越來越多，對于低滲透油田的有效開發(fā)顯得尤為重要。壓裂是油氣井增產、注水井增注的一項重要技術措施，是特低、低滲透油層改造和中、高滲透油層解堵的有效手段之一。各油藏均面臨油水井層多、跨距大、物性差異大的問題，隨著地層壓力的下降，油田層間矛盾越來越制約油藏縱向層間動用平衡，油井高滲透層動用程度大，出水多，低滲透層動用程度低甚至未動用。注水井高滲透層吸水指數(shù)高，強吸水，造成對應油井高滲層水竄，低滲層不吸水欠注，注水不見效。為了提高采收率，最大限度挖掘各油層潛能，應該對油層進行壓裂改造。

2、現(xiàn)有分層壓裂工藝主要有填砂分層壓裂工藝、雙封隔器拖動分層壓裂、電控液驅壓裂滑套和投球分層壓裂工藝等，但這些工藝都有其自身的局限性。

3、其中，作為應用較為成熟的投球分層壓裂工藝中，采用投球的方式，雖可以實現(xiàn)連續(xù)壓裂，但受級差限制，只能實現(xiàn)有限級壓裂，并且無法滿足大排量和后期可控開采的技術要求，且因每段壓裂滑套受到固定的壓力才會開啟閥芯進行壓裂，使得在面對不同特質的地層（如滲透率、孔隙度、巖石硬度等）時會導致壓裂不均，例如，對于某些高滲透性的層段，壓裂液可能更容易進入，導致該層段的壓裂效果過于顯著，而其他低滲透性的層段則可能得不到充分的改造，造成壓裂效果在不同層段之間不均衡。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供?一種全通徑無限級智能壓裂滑套及其分層壓裂方法。

2、解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種全通徑無限級智能壓裂滑套，包括從上往下依次固定的上接頭、滑套外殼體、下接頭，所述滑套外殼體的側壁沿軸線等距開設有若干過液孔一，所述滑套外殼體的內側壁開設有兩個密封槽一，所述滑套外殼體的內側壁固定有滑套內殼體；

3、所述滑套內殼體的頂部設有與過液孔一開關配合的閥芯組件，所述滑套內殼體的內側壁固定連接有固定殼體，所述固定殼體的頂部滑動連接有滑動殼體，所述滑動殼體的內部設有可無限級通流的閥體組件，所述固定殼體和滑套內殼體的內部設有可調節(jié)控制閥芯組件和閥體組件運行的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)基于監(jiān)測壓力實時數(shù)據動態(tài)調節(jié)閥芯組件和閥體組件的啟閉順序，實現(xiàn)多級壓裂。

4、進一步的，所述滑套內殼體的內側壁頂部開設有轉動限位槽，所述轉動限位槽的內壁底端開設有電機收納槽、模塊收納槽，所述滑套內殼體的內部開設有電池腔體，所述電池腔體與電機收納槽、模塊收納槽之間均貫通開設有導線孔一，所述滑套內殼體的內側壁開設有與導線孔一相貫通的導線孔二。

5、通過上述技術方案，通過設置的模塊收納槽、電池腔體為控制系統(tǒng)的部件提供安裝空間，相貫通的導線孔一和導線孔二為疏通導線提供條件，轉動限位槽和電機收納槽為安裝閥芯組件提供空間，緊湊布局減少空間占用。

6、進一步的，所述閥芯組件包括滑套閥芯、o型密封圈、伺服電機一，所述滑套閥芯的外側壁與滑套外殼體的內側壁密封貼合，所述滑套閥芯的側壁貫通開設有與過液孔一位置相對應的過液孔二，所述滑套閥芯的外側壁開設有兩個密封槽二，所述過液孔二位于兩個密封槽二之間，所述密封槽二與密封槽一的位置相對應，所述o型密封圈均套接在密封槽二內側壁，所述滑套閥芯的底端固接齒環(huán)，所述伺服電機一固定安裝在電機收納槽內，所述伺服電機一的輸出端固接有齒輪，所述齒輪與齒環(huán)相互嚙合，所述齒輪和齒環(huán)均位于轉動限位槽內。

7、通過上述技術方案，在滑套閉合狀態(tài)時，滑套閥芯的側壁對過液孔一進行封堵，進行壓裂時，伺服電機一驅動齒輪轉動，通過齒環(huán)的嚙合傳動驅動滑套閥芯旋轉，直至過液孔二與過液孔一對齊，實現(xiàn)壓裂滑套內、外空間的連通，此狀態(tài)下即可實施壓裂施工作業(yè)，采用旋轉式啟閉設計，配合o型密封圈確?；组y芯與外殼體間的高壓密封，實現(xiàn)壓裂后無殘留阻礙，避免出現(xiàn)卡砂現(xiàn)象，保證滑套運行的流暢性。

8、進一步的，所述固定殼體的上表面開設有限位活動槽、收納腔，所述限位活動槽與收納腔之間貫通設有供導線收納的通線腔，所述固定殼體的側壁開設有與收納腔相貫通的通線孔，所述通線孔與導線孔一、導線孔二相貫通，所述滑動殼體的外側壁與滑套內殼體的內側壁密封貼合，所述滑動殼體的底端貫通連接有空心桿，所述空心桿的側壁與限位活動槽的內側壁滑動連接，所述限位活動槽和收納腔的開口內側壁均固接有密封套一。

9、通過上述技術方案，在限位活動槽與空心桿滑動連接，為滑動殼體受壓滑動提供條件，保障壓力監(jiān)測的精準性，通線孔、導線孔一、導線孔二、通線腔、空心桿相互貫通，實現(xiàn)模塊化電路連接，便于控制系統(tǒng)集成和維修，密封套一對空心桿的滑動連接處進行密封，提高密封性避免液體進入控制系統(tǒng)內，對控制系統(tǒng)造成影響。

10、進一步的，所述閥體組件包括密封外圈、閥板、轉動架、伺服電機二，所述密封外圈固定安裝在滑動殼體的內側壁，所述轉動架、伺服電機二均固定安裝在滑動殼體的內部底端，所述轉動架的側壁轉動連接有蝸桿，所述伺服電機二的輸出端與蝸桿的一端固定連接，所述閥板的轉動軸線處設有閥門軸，所述閥門軸的兩端均與滑動殼體的內側壁貫穿轉動連接，所述閥板的直徑與密封外圈的內圈直徑相同，所述閥門軸的轉動連接處側壁均套接有密封套二，所述閥門軸的一端固接有蝸輪，所述蝸輪與蝸桿相互嚙合。

11、通過上述技術方案，伺服電機二通過蝸輪和蝸桿傳動，配合密封外圈實現(xiàn)閥板轉動密封，防止壓裂液泄漏，蝸桿與蝸輪的傳動比設計兼顧快速響應與扭矩輸出，確保閥板在5秒內完成關閉，適應井下復雜工況，且壓裂后可完全恢復全通徑狀態(tài)，支持任意級數(shù)壓裂而不依賴額外工具。

12、進一步的，所述控制系統(tǒng)包括壓力傳感器、無線通信模塊、電路板、電池內襯、電池組，所述壓力傳感器固定在收納腔的內部，所述壓力傳感器的膜片表面與滑動殼體的底端表面相接觸，所述無線通信模塊、電路板均固定安裝在模塊收納槽內，所述電池組組裝位于電池內襯內，所述電池內襯設置于電池腔體內，所述壓力傳感器、無線通信模塊、電路板、電池組之間通過導線電性連接，所述無線通信模塊與地表遠程監(jiān)控終端信號連接。

13、通過上述技術方案，電池組為控制系統(tǒng)運行提供電力支持，壓力傳感器可動態(tài)監(jiān)測地層壓力數(shù)據，通過無線通信模塊反饋至地表遠程監(jiān)控終端，工作人員可根據反饋數(shù)據調節(jié)壓力泵的壓力，確保不同巖層的壓裂效果均衡，壓裂作業(yè)完成后，通過地表遠程監(jiān)控終端傳達指令，電路板控制閥體組件打開，重新恢復滑套全通徑狀態(tài)，即可實現(xiàn)無限極通徑，動態(tài)調節(jié)能力與無限級擴展特性，推動了水力壓裂從“固定層級”向“按需精準壓裂”的革新，具有顯著的經濟與技術效益。

14、進一步的，所述密封外圈的下端設有延伸端，所述延伸端的外側壁與固定殼體的內側壁密封貼合。

15、通過上述技術方案，密封外圈的延伸端與固定殼體的內側壁相接觸，隔離出密封空間，對壓力傳感器進行防水保護。

16、一種全通徑無限級智能壓裂滑套的分層壓裂方法，所述方法包括以下步驟；

17、步驟一、進行層位地址設置，實現(xiàn)各壓裂滑套與目標壓裂層段的一一對應；

18、步驟二、組裝油管，通過上接頭與上部的油管連接，通過下接頭與下部的油管連接，從而完成多段壓裂滑套串聯(lián)的施工管柱；

19、步驟三、通過聲波測井和光學成像對井壁巖層的特性和結構完整性進行分析，結合密度測井數(shù)據，生成地層力學剖面，標注壓裂靶點，結合聲波數(shù)據，根據數(shù)據分析對每段壓裂滑套內壓力傳感器的壓力閾值進行調試，與每段不同特性的巖層進行對應，使得不同斷層壓裂的效果更加均衡；

20、步驟四、將油管投入井內，在對壓裂滑套進行關閉時，通過地表的遠程監(jiān)控終端發(fā)射信號指令，無線通信模塊接收信號指令，電路板解析指令后，啟動伺服電機二反向驅動蝸桿轉動，通過蝸輪嚙合傳動帶動閥板轉動，與密封外圈配合進行密封，從而實現(xiàn)管柱內通道的阻斷；

21、步驟五、通過井口泵車加壓，管柱內的液體對閥板和滑動殼體進行沖壓，壓力傳感器對滑動殼體受到的壓力進行監(jiān)測，當壓力達到預設的閾值時，電路板啟動伺服電機一反向轉動，通過齒輪和齒環(huán)的嚙合傳動，驅動滑套閥芯旋轉，直至過液孔二與過液孔一對齊，形成通徑，實現(xiàn)壓裂滑套內、外空間的連通，此狀態(tài)下即可實施壓裂施工作業(yè)；

22、步驟六、當壓裂作業(yè)結束后，遠程監(jiān)控終端再次發(fā)射信號指令，電路板控制伺服電機一和伺服電機二正向轉動，滑套閥芯對過液孔一進行封堵，打開閥板，重新恢復滑套全通徑狀態(tài)，即可實現(xiàn)無限極通徑；

23、通過上述方法，結合聲波測井巖層力學參數(shù)與光學成像井壁裂縫識別，精準定位高潛力壓裂層段，降低試錯成本，通過層位地址設置與壓力閾值差異化調試，每個滑套可獨立匹配目標巖層特性，實現(xiàn)“一層一策”的精準壓裂，壓力傳感器動態(tài)反饋地層壓力數(shù)據，控制系統(tǒng)可實時調整閥芯組件和閥體組件的啟閉順序，確保不同巖層的壓裂效果均衡，地表遠程監(jiān)控終端通過無線通信模塊發(fā)送指令，結合電路板解析實現(xiàn)伺服電機一、伺服電機二的精準控制，形成“監(jiān)測-調整-執(zhí)行”的閉環(huán)系統(tǒng)，提升作業(yè)靈活性。

24、本發(fā)明的有益效果如下：

25、通過設置的閥芯組件、閥體組件，均采用旋轉式啟閉設計，降低卡砂風險，壓裂后可完全恢復全通徑狀態(tài)，支持任意級數(shù)壓裂而不依賴額外工具，全通徑設計允許串聯(lián)多段滑套，僅需增加控制系統(tǒng)算力，即可實現(xiàn)無限級壓裂，顯著降低完井成本；

26、（2）通過設置的控制系統(tǒng)，通過壓力傳感器動態(tài)反饋地層壓力數(shù)據，控制系統(tǒng)可實時調整閥芯組件和閥體組件的啟閉順序，確保不同巖層的壓裂效果均衡，且配合地表遠程監(jiān)控終端形成“監(jiān)測-調整-執(zhí)行”的閉環(huán)系統(tǒng)，出現(xiàn)異常情況可即時調整策略，避免井下工具失效或地層損傷。