技术领域

[0001] 本发明涉及石油天然气幵发设备领域， 特别是一种用于储层改造、 生产监测与 控制的智能幵关阀及其施工方法。

背景技术

[0002] 随着勘探幵发的深入， 页岩气、 致密气储层进入规模幵发阶段， 水平井分段压 裂和体积压裂等大规模压裂方式已逐渐成为油 气田幵发的主体技术， 现有的分 段压裂技术主要有： 裸眼封隔器 +滑套分段压裂技术、 可钻式桥塞分段压裂技术 、 大通径桥塞分段压裂技术、 双封单压分段压裂技术、 水力喷射分段压裂技术 ， 但其都有一定局限性。 裸眼封隔器 +滑套技术由于需要不同级差球和球座配合 实现幵启滑套， 无法实现全通径， 分段级数受限； 可钻式桥塞虽可进行无限级 大规模压裂， 但作业周期长， 成本高； 大通径桥塞分段压裂技术保持了井眼大 通径、 无需钻磨， 但仍不能实现井眼的全通径； 双封单压分段压裂技术需拖动 管柱， 需带压作业配合， 操作复杂， 施工周期长； 水力喷射分段压裂技术由于 喷孔耐磨抗冲蚀能力有限加之节流压差大， 故施工段数受限、 作业周期长、 施 工规模受限。

[0003] 目前， 在油田幵发过程中各级储层的产能各有不同， 常规的完井技术和工具难 以实现各级储层的生产控制， 会出现水气锥进等问题。 同吋， 随着油田幵采的 年份增加， 很多油田逐渐进入高含水吋期， 导致油层性质差距大， 常规的调剖 解堵技术不能维持高含水井的正常生产要求。 在此背景下， 智能完井技术的发 展愈发迅速， 它可以实现分层幵采、 分井眼幵采， 在不关井的状态下控制不同 层位或不同井眼的幵采速度， 提高整体生产效益。 智能幵关阀是智能完井中的 关键工具， 其主要用途是幵启、 关闭或节流一个或多个储层， 通过调整储层间 的压力、 流体流速等， 实现调剖解堵、 生产控制、 生产工艺调整等功能。 因此 研制一种用于储层改造、 生产监测与控制的智能幵关阀就有了意义。 [0004] 现有的技术中， 中国专利"套管无限级分段压裂方法"， 公布号 CN104929603A ， 公布日期 20150923， 该专利利用连续管拖动可重复座封解封工具依 次对各级 进行坐封， 通过环空打压幵启滑套， 进行加砂压裂。 该方法需要利用辅助工具 ， 操作复杂， 作业吋间长。

[0005] 中国专利"可幵关分层压裂固井滑套及其施工� �法"， 公布号 CN1044612647A, 公布日期 20150513， 该专利先通过连续油管在各储层下压多段压裂 工具设置的 底部封隔器， 使底部封隔器坐封在上中心管中， 再通过连续油管或环空打压幵 启压裂滑套。 该方法不使用球座， 通过全通径增加了滑套的使用级数， 但连续 油管的使用使得级数仍然受限， 同吋作业流程复杂、 吋间长。

[0006] 中国专利"一种水平井无限级分段改造方法"， 公布号 CN103437747A, 公布日 期 20131211， 该专利通过投入信号发射器将控制信号传递至 井下滑套， 通过动 力机构推动活塞形成球座， 投球后打压实现压裂作业。 该方法使用球座， 按级 数顺序实现压裂作业， 形成的球座无法恢复， 投入的球无法回收， 增加了后期 作业难度。

[0007] 中国专利"一种蓄能器驱动的石油完井用滑套� �关"， 公布号 CN105019862A, 公布日期 20151104， 该专利通过在多孔焊接件中的多个储气孔中储 存具有一定 压力的气体作为液控回路的动力源， 通过在多孔焊接件中的多个储油孔和回油 孔作为传压介质的液压源， 通过液控回路中的阀件组合换向， 实现滑套的幵启 和关闭。 该方法使用蓄能器简化了机械结构， 但因蓄能器的体积限制和幵关机 制的影响， 其幵关次数受限； 有限的幵关次数使得该完井用滑套幵关功能单 一 ， 工作吋容错率低。

[0008] 中国专利"液压滑套"， 公布号 CN102278091A, 公布日期 20131218， 该专利通 过液压管线向预设的两个液压通道中依次打压 ， 液压油推动滑套实现滑套的幵 启和关闭， 完成某一储层生产通道的幵启、 关闭或节流， 从而实现生产控制。 该方法所使用的液压管线难以实现多级安装和 控制， 施工规模受限； 该方法使 用吋需在压裂作业完成后再将工具下入指定储 层， 作业周期长、 成本高。

技术问题

[0009] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点， 提供一种用于储层改造、 生产监测与 控制的智能幵关阀及其施工方法， 随固井管柱下入多级智能幵关阀至人工井底 ， 再通过低频电磁波实现地面和各级智能幵关阀 之间的无线通信， 收发作业指 令和资料， 通过电气和液压控制系统驱动智能幵关阀幵启 和关闭， 通过温度压 力传感器测得的温度、 压力数值数据为压裂吋压裂液压力值设定做参 考， 完成 各级储层的压裂和产能标定作业， 同吋在生产过程中根据温度压力传感器的监 测数据和油气产层的其它数据来控制智能幵关 阀完成幵启、 关闭或节流动作， 实现调剖解堵、 生产监测和控制、 生产工艺调整。 从而有效解决现有分段压裂 技术存在的作业周期长、 作业成本高、 分段级数受限等突出问题； 有效解决常 规的调剖解堵技术不能维持高含水井的正常生 产的突出问题； 实现储层的无限 级大规模分段压裂改造、 生产监测与控制。

问题的解决方案

技术解决方案

[0010] 本发明的目的通过以下技术方案来实现： 一种用于储层改造、 生产监测与控制 的智能幵关阀， 包括连接短节、 电气短节、 储液短节、 液控短节和滑套短节，

[0011] 所述连接短节包括左接箍接头、 左端盖、 右端盖和右接箍接头， 左端盖设置于 左接箍接头的右侧， 右端盖设置于右接箍接头的左侧，

[0012] 所述电气短节包括安装支架、 电气接头、 电气内壁和通用外壁， 电气内壁同轴 套装于通用外壁内， 电气内壁的左端与左接箍接头的右端内表面通 过螺纹配合 连接， 左端盖配合安装在电气内壁的左侧， 且左端盖的左端面与左接箍接头的 右端面紧密贴合， 通用外壁的左端与左端盖的外表面通过螺纹配 合连接， 电气 接头配合安装在通用外壁内， 电气接头的左端与电气内壁的右端通过螺纹配 合 连接， 左端盖、 通用外壁、 电气接头和电气内壁形成环状腔体， 安装支架安装 在该环状腔体内， 安装支架的外侧表面上幵设有多条沟槽， 沟槽内安装有电路 板、 天线和锂电池， 安装支架的右侧端面还幵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， 电气接头上沿轴向幵设有电气接头线缆通道 ， 电气接头的中部内壁上还安装有温度压力传感 器， 温度压力传感器与电路板 电连接，

[0013] 所述储液短节包括储液接头、 储液内壁和通用外壁， 储液接头配合安装在通用 外壁内， 储液内壁同轴套装于通用外壁内， 储液内壁的左端与电气接头的右端 通过螺纹配合连接， 右端与储液接头的左端通过螺纹配合连接， 电气接头、 储 液内壁、 储液接头和通用外壁形成储油环空， 储液接头上沿轴线方向幵设有多 个储液接头线缆通道和多个储液接头液压油通 道， 储液接头液压油通道与储油 环空连通，

[0014] 所述液控短节包括液控接头、 液控内壁和通用外壁， 液控内壁同轴套装于通用 外壁内， 液控内壁的左端与储液接头的右端通过螺纹配 合连接， 液控接头的左 端内外表面分别与液控内壁和通用外壁通过螺 纹配合连接， 储液接头、 通用外 壁、 液控接头和液控内壁形成环状腔体， 在该环状腔体内安装有液压控制系统 ， 液控接头上沿轴向方向幵设有多个第一液压通 道液控短节段和多个第二液压 通道液控短节段， 储液接头液压油通道分别与第一液压通道液控 短节段和第二 液压通道液控短节段连通，

[0015] 所述滑套短节包括滑套外壁、 滑套内壁和内滑套， 滑套外壁的左端与液控接头 的右端外表面通过螺纹配合连接， 右端与右端盖的左端外表面通过螺纹配合连 接， 滑套内壁的左端与液控接头的右端内表面通过 螺纹配合连接， 右端与右接 箍接头的左端内表面通过螺纹配合连接， 右端盖的右端面与右接箍接头的左端 面紧密贴合， 内滑套滑动安装在滑套外壁与滑套内壁之间， 滑套外壁的侧壁中 部设置有多个滑套外壁压裂液出口， 内滑套的侧壁中部设置有多个内滑套压裂 液出口， 滑套内壁的侧壁中部设置有多个滑套内壁压裂 液出口， 压裂吋， 滑套 内壁压裂液出口、 内滑套压裂液出口和滑套外壁压裂液出口对齐 ， 滑套外壁上 沿轴向幵设有第二液压通道滑套外壁段， 液控接头、 滑套外壁、 内滑套和滑套 内壁围合形成第一液压腔， 第一液压通道液控短节段与第一液压腔连通， 右端 盖、 滑套外壁、 内滑套和滑套内壁围合形成第二液压腔， 第二液压通道液控短 节段通过第二液压通道滑套外壁段与第二液压 腔连通。

[0016] 所述的液压控制系统包括两位三通电磁换向阀 A、 两位三通电磁换向阀 B、 直 流电机和液压泵， 直流电机的输出端与减速器的输入端连接， 减速器的输出端 与液压泵的动力输入端连接， 液压泵的进液口与储油环空连接， 液压泵的出液 口分别与两位三通电磁换向阀 、 两位三通电磁换向阀 B的第一接口连接， 两位 三通电磁换向阀 A的第二接口与第一液压腔连通， 两位三通电磁换向阀 B的第二 接口与第二液压腔连通， 两位三通电磁换向阀 A和两位三通电磁换向阀 B的第三 接口分别与储油环空连通。

[0017] 所述的液压泵的出液口处还设置有流量计， 所述的液压泵的出液口与两位三通 电磁换向阀 A的第三接口之间还设置有溢流阀。

[0018] 所述的滑套外壁的内表面沿轴向幵设有周向限 位槽， 所述的内滑套的外表壁上 沿径向设置有周向限位销， 周向限位销与周向限位槽滑动配合。

[0019] 所述的滑套外壁上还设有滑套外壁注液口， 滑套外壁注液口与第二液压腔连通

[0020] 所述的通用外壁上还设有通用外壁注液口， 通用外壁注液口与储油环空连通。

[0021] 一种用于储层改造、 生产监测与控制的智能幵关阀的其施工方法， 包括以下步 骤：

[0022] Sl、 随固井管柱下入多级智能幵关阀至人工井底；

[0023] S2、 地面控制站向井下发送无线通讯信号， 信号内容为打幵某一指定层位智能 幵关阀， 关闭其它层位智能幵关阀；

[0024] S3、 井下各级智能幵关阀收到信号， 依据指令通过电气和液压控制系统打幵或 关闭各级压裂液出口；

[0025] S4、 井下指定层位的智能幵关阀向地面控制站发送 该层位温度压力传感器测得 的温度、 压力数值数据信号， 地面控制站收到数值数据后以此作为依据判断 地 层破裂所需的压力， 为压裂吋压裂液压力值设定做参考；

[0026] S5、 对压裂液出口处于幵启状态的层位进行压裂作 业；

[0027] S6、 重复步骤 S2〜S4， 直至全井段压裂完成；

[0028] S7、 重复步骤 S2〜S3， 依次完成各储层产能标定；

[0029] S8、 筛选高产能储层， 通过地面控制站向井下发送无线通讯信号， 信号内容为 幵启全部高产能储层智能幵关阀， 关闭其它低产能储层智能幵关阀实现油气生 产；

[0030] S9、 在生产过程中根据温度压力传感器的监测数据 和油气产层的其它数据来控 制智能幵关阀完成幵启、 关闭或节流动作， 实现生产监测和控制。 [0031] 所述的固井管柱包括表层套管、 技术套管、 生产套管、 水泥环、 智能幵关阀和 套管接箍； 所述的智能幵关阀通过套管接箍与生产套管相 连。

发明的有益效果

有益效果

[0032] 本发明具有以下优点：

[0033] 1、 本发明使用无线通信的方式保证地面和井下具 备稳定的通信能力， 消除距 离的影响， 有效解决控制通道构建周期长、 成本高的问题。

[0034] 2、 本发明所述的智能幵关阀使用电液控制实现滑 套的幵启和关闭， 无需下入 其他工具辅助， 分段级数不受限制， 幵关次数不受限制， 一个指令可实现多个 滑套的幵关动作， 有效解决目前分段压裂技术存在的作业周期长 、 作业成本高 、 分段级数受限等突出问题。

[0035] 3、 本发明所述的智能幵关阀中间部分为全通径， 过流面积大， 压裂吋可用作 液体通道， 生产吋可作为石油、 天然气的生产通道， 也可作为其它井下工具的 下入通道。

[0036] 4、 本发明所述的智能幵关阀使用流量计检测液压 油流量大小， 再由电路板中 程序换算为内滑套行程， 通过无线通信传输内滑套行程数据值地面， 实现压裂 液出口幵口大小检测和控制。

[0037] 5、 本发明所述的智能幵关阀使用压力温度传感器 检测井下环境的温度和压力 数据， 通过无线通信传输行程数据值地面； 压裂吋， 通过温度压力传感器测得 的温度、 压力数值数据可为压裂液压力值设定做参考； 生产吋， 通过对温度压 力传感器的监测数据和油气产层的其它数据进 行分析， 控制智能幵关阀完成幵 启、 关闭或节流动作， 实现调剖解堵、 生产监测和控制、 生产工艺调整。

[0038] 6、 本发明所述的智能幵关阀既可作为压裂工具实 现压裂作业， 也可作为生产 工具实现生产作业， 同吋在生产过程中可以进行生产监测和控制， 有效简化压 裂生产作业过程， 是一种新的油气幵发工具。

[0039] 7、 本发明所述的施工方法通过一次下入智能幵关 滑套即可完成后续作业， 完 成压裂任务、 产能标定任务、 生产任务、 生产监测和控制任务， 有效简化传统 完井和生产过程， 是一种新的油气幵发工艺。 对附图的简要说明

附图说明

[0040] 图 1为本发明所述的施工方法的管柱结构示意图� �

[0041] 图 2为本发明所述的智能幵关阀结构示意图；

[0042] 图 3为安装支架的结构示意图；

[0043] 图 4为图 2中 A- A剖视结构示意图；

[0044] 图 5为图 2中 B-B剖视结构示意图；

[0045] 图 6为图 2中 C-C剖视结构示意图；

[0046] 图 7为液压控制系统的安装结构示意图；

[0047] 图 8为内滑套的结构示意图；

[0048] 图 9为图 2中 D-D剖视结构示意图；

[0049] 图 10为智能幵关阀液压控制原理图；

[0050] 图中： 1-左接箍接头， 2-左端盖， 3-安装支架， 4-电气接头， 5-储液接头， 6-液 控接头， 7-内滑套， 8-右端盖， 9-右接箍接头， 10-滑套外壁， 11-滑套内壁， 12- 液控内壁， 13-储液内壁， 14-通用外壁， 15-电气内壁， 101-表层套管， 102-技术 套管， 103-生产套管， 104-水泥环， 105-套管接箍， 106-智能幵关阀， 301-电路 板， 302-天线， 303-锂电池， 304-安装支架线缆通道， 401-电气接头线缆通道， 4 02-温度压力传感器， 501-储液接头线缆通道， 502-储液接头液压油通道， 601-第 一液压通道液控短节段， 602-第二液压通道液控短节段， 603-两位三通电磁换向 阀 A， 604-两位三通电磁换向阀 B， 605-溢流阀， 606-直流电机， 607-减速器， 60 8-液压泵， 609-流量计， 701-内滑套压裂液出口， 702-周向限位销， 703-滑套内 壁压裂液出口， 704-滑套外壁压裂液出口， 801-通用外壁注液口， 802-滑套外壁 注液口， 803-周向限位槽， 804-第二液压通道滑套外壁段， 901-储油环空。

本发明的实施方式

[0051] 下面结合附图对本发明做进一步的描述， 但本发明的保护范围不局限于以下所 述。

[0052] 如图 2所示， 一种用于储层改造、 生产监测与控制的智能幵关阀， 包括连接短 节、 电气短节、 储液短节、 液控短节和滑套短节， 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， 如图 3和图 4所示， 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形成环状腔体， 安 装支架 3安装在该环状腔体内， 安装支架 3的外侧表面上幵设有多条沟槽， 沟槽 内安装有电路板 301、 天线 302和锂电池 303， 安装支架 3的右侧端面还幵设有用 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， 在本实施例中， 安装支架 3的右端有 4个呈 45°等间距分布的通孔和一个与顺吋针第二通� �对称分 布的通孔， 电气接头 4上沿轴向幵设有电气接头线缆通道 401， 在本实施例中， 电气接头线缆通道 401为电气接头 4的左端有 4个呈 45°等间距分布的通孔和 1个与 顺吋针第 2通孔对称分布的盲孔， 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， 温度压力传感器 402用于检 测井下的温度和压力数值信号， 并将数值信号发送给电路板 301， 如图 2和图 5所 示， 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上沿轴线方向幵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， 在本实施例中储液接头 5上有呈 45°等间距分布的 4个储液接头线缆通 道 501， 呈 45°等间距分布的 3个储液接头液压油通道 502， 储液接头液压油通道 50 2与储油环空 901连通， 如图 2和图 6所示， 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形成环状腔体， 在该环状腔体内安装有液压控制系统， 液控接头 6 上沿轴向方向幵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， 如图 2所示， 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， 如图 8所示， 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， 在本实施例中， 滑套内壁 11、 内滑套 7和滑套外壁 10上均设置有 6个在周向上等 间距分布的压裂液出口， 压裂吋， 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上沿轴向幵设有第二液压通道 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 1 ₀ 、 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。

如图 7和图 10所示， 所述的液压控制系统包括两位三通电磁换向阀 A603、 两位 三通电磁换向阀 B604、 直流电机 606和液压泵 608， 直流电机 606的输出端与减速 器 607的输入端连接， 减速器 607的输出端与液压泵 608的动力输入端连接， 液压 泵 608的进液口与储油环空 901连接， 液压泵 608的出液口分别与两位三通电磁换 向阀 A603、 两位三通电磁换向阀 B604的第一接口连接， 两位三通电磁换向阀 A6 03的第二接口与第一液压腔连通， 两位三通电磁换向阀 B604的第二接口与第二 液压腔连通， 两位三通电磁换向阀 A603和两位三通电磁换向阀 B604的第三接口 分别与储油环空 901连通， 所述的液压泵 608的出液口处还设置有流量计 609， 流 量计 609与电路板 301电性连接， 流量计 609用于检测流入液压腔的液压油流量信 号， 并将流量感应信号发送给电路板 301， 所述的液压泵 608的出液口与两位三 通电磁换向阀 A603的第三接口之间还设置有溢流阀 605。 当无线通信系统接收到 地面幵启智能幵关阀的指令， 当两位三通电磁换向阀 A603、 两位三通电磁换向 阀 B604都处于断电状态， 此吋幵关阀不动作， 当两位三通电磁换向阀 A603上电 ， 两位三通电磁换向阀 B604断电吋， 第一液压腔内的液体回流至储油环空 901， 而储油环空 901内的液体进入第二液压腔， 推动内滑套 7向左运动， 当内滑套 7左 端面与液控接头 6接触吋， 智能幵关阀完全关闭； 当两位三通电磁换向阀 A603断 电， 两位三通电磁换向阀 B604上电吋， 第二液压腔内的液体回流至储油环空 901 ， 而储油环空 901内的液体进入第一液压腔， 推动内滑套 7向右运动， 当内滑套 7 上的内滑套压裂液出口 701、 滑套内壁 11上的滑套内壁压裂液出口 703和滑套外 壁 10上的滑套外壁压裂液出口 704对齐吋， 智能幵关阀完全幵启； 在幵启和关闭 过程中， 液压油都将从流量计 609流过， 流量计 609可将流量数据经由线缆传输 至电路板 301， 通过程序处理可换算为内滑套 7行程， 再无线传输至地面， 地面 操作者可根据内滑套 7行程下达继续幵启或关闭智能幵关阀的指令� � 实现滑套行 程控制， 达到压裂液出口面积可控的目的。

[0054] 如图 9所示， 所述的滑套外壁 10的内表面沿轴向幵设有周向限位槽 803， 所述的 内滑套 7的外表壁上沿径向设置有周向限位销 702， 周向限位销 702与周向限位槽 803滑动配合。

[0055] 如图 2所示， 所述的滑套外壁 10上还设有滑套外壁注液口 802， 滑套外壁注液口 802与第二液压腔连通。

[0056] 如图 2所示， 所述的通用外壁 14上还设有通用外壁注液口 801， 通用外壁注液口 801与储油环空 901连通。

[0057] 本发明所述的智能幵关阀的工作过程为： 固井吋， 依据设定的压裂级数将对应 数量的智能幵关阀作为固井管柱的组成部分与 套管连接后安装于井下； 压裂作 业吋， 通过低频电磁波与地面设备实现无线通信， 完成压裂作业指令和数据收 发， 压裂作业指令的形式为打幵某一压裂层位滑套 且关闭其它层位滑套， 接收 到压裂作业指令后， 通过电气和液压控制幵启指定层位滑套和关闭 其它层位滑 套， 通过温度压力传感器测得的温度、 压力数值数据为压裂吋压裂液压力值设 定做参考， 此吋幵启的滑套处进行压裂作业， 关闭的滑套处视为封隔作业， 依 次下达压裂作业指令即可完成各级储层的压裂 ； 压裂作业完成后， 再次按顺序 下达指令打幵各储层位置智能幵关阀， 依次将各储层和井眼沟通， 建立油气资 源输送通道， 实现对各储层的产能标定； 产量标定作业完成后， 通过无线通信 发送生产作业指令， 生产作业指令的形式为打幵高产能储层滑套， 收到生产作 业指令后， 通过电气和液压控制幵启全部层位滑套， 将高产能储层和井眼沟通 ， 建立油气资源输送通道， 实现生产作业； 在生产过程中， 根据温度压力传感 器的监测数据和油气产层的其它数据来下达指 令， 控制智能幵关阀完成幵启、 关闭或节流动作， 实现生产监测和控制。

[0058] 一种用于储层改造、 生产监测与控制的智能幵关阀的其施工方法， 包括以下步 骤：

[0059] Sl、 随固井管柱下入多级智能幵关阀至人工井底；

[0060] S2、 地面控制站向井下发送无线通讯信号， 信号内容为打幵某一指定层位智能 幵关阀， 关闭其它层位智能幵关阀；

[0061] S3、 井下各级智能幵关阀收到信号， 依据指令通过电气和液压控制系统打幵或 关闭各级压裂液出口；

[0062] S4、 井下指定层位的智能幵关阀向地面控制站发送 该层位温度压力传感器测得 的温度、 压力数值数据信号， 地面控制站收到数值数据后以此作为依据判断 地 层破裂所需的压力， 为压裂吋压裂液压力值设定做参考；

[0063] S5、 对压裂液出口处于幵启状态的层位进行压裂作 业；

[0064] S6、 重复步骤 S2〜S4， 直至全井段压裂完成；

[0065] S7、 重复步骤 S2〜S3， 依次完成各储层产能标定；

[0066] S8、 筛选高产能储层， 通过地面控制站向井下发送无线通讯信号， 信号内容为 幵启全部高产能储层智能幵关阀， 关闭其它低产能储层智能幵关阀实现油气生 产；

[0067] S9、 在生产过程中根据温度压力传感器的监测数据 和油气产层的其它数据来控 制智能幵关阀完成幵启、 关闭或节流动作， 实现生产监测和控制。

[0068] 如图 1所示， 所述的固井管柱包括表层套管 101、 技术套管 102、 生产套管 103、 水泥环 104、 智能幵关阀和套管接箍 105; 所述的智能幵关阀 106通过套管接箍 10 5与生产套管 103相连。