本实用新型涉及油气开采领域，尤其涉及井下开关触发装置及井下智能开启工具。
背景技术：
在油气开采领域，许多设备需要投入油井内并在井下通电工作。一般油井多处于偏远地区，各种设备需要经过长时间的运输才能到达油井处。现有的各种需要投入油井内并在井下通电工作的设备多在生产完成时即使用电元件与设备内置的电源连通，由于从生产完成到设备实际投入井下会经过储存和长时间运输，间隔时间长，电源与用电元件连通之后会耗电，设备在运送到油井并投入井内后易出现设备中的电源电量耗尽无法工作或者电量过低无法有效完成井下工作的情况。
技术实现要素：
本实用新型旨在提供一种井下开关触发装置及井下智能开启工具，可在设备投放使用时，再通过触发开关使内置的电源与用电元件连通，避免在生产完成到投放使用之间间隔时间过长而导致电源电量耗损，保证设备在井下有足够的电量完成工作。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型公开的一种井下开关触发装置，包括依次连接的连接段、密封段和触发段；
所述连接段位于智能开启工具下井的方向，与所述密封段的连接处为薄弱连接，所述连接段用于与智能开启工具固定连接，所述连接段远离所述密封段的端面上具有冲击孔，所述冲击孔为盲孔，所述冲击孔穿过所述连接处并延伸到所述密封段内；
所述密封段用于与所述智能开启工具滑动密封连接；
所述触发段表面为导电材质，当所述冲击孔内受到液压时，所述连接处断裂，所述密封段和所述触发段一起移动。
本实用新型的有益效果是：井下智能开启工具从井口投放之前的运输与存储过程中，开关触发装置中的触发段远离井下工具的触发开关，触发开关处于常开状态，与其连接的电源不通电。当井下智能开启工具在井口进行投放作业时，井下工具在井口处泵送加压使井口压力大于或等于地层压力，泵送和/或地层流体压力冲击开关触发装置中的冲击孔的孔底，在泵送和/或地层流体压力的作用下，连接段和密封段的连接处断裂，地层流体推动密封段带动触发段移动，触发段移动到触发开关处，触发开关导通使电路接通。这种井下工具投入井口后再通电，避免在存放、运输工程中的电能耗损，保证设备在井下工作位置有足够的电量完成工作；同时，密封段与井下工具滑动密封配合，避免地层流体与电源接触造成漏电或者电路短路。
进一步的，所述密封段的外侧壁具有环形密封槽，所述环形密封槽内具有密封圈，所述密封段与所述智能开启工具通过所述密封圈滑动密封连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过密封圈的方式进行密封滑动连接，结构简单，密封可靠，可保证密封段在与井下工具之间密封，避免电路短路。
进一步的，所述连接段与所述密封段的连接处的外侧壁具有环形剪切槽，所述环形剪切槽与所述冲击孔形成薄弱连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过在外侧壁设置环形剪切槽，这样冲击孔的内径就可以设置得小些，连接段的壁厚就会大些，便于与智能开启工具固定连接。
进一步的，所述触发段的外径小于所述密封段的外径，所述触发段与所述密封段结合处形成限位台。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置限位台，断开后的所述密封段和所述触发段一起移动，使所述触发段导通所述触发开关；由于设置有限位台，限位凸台会限制所述触发段继续移动，确保触发开关导通的可靠性。
本实用新型还公开了井下智能开启工具，包括智能开启工具和上述的井下开关触发装置；
所述智能开启工具的一端具有用于与所述密封段滑动密封连接的开关通孔，所述智能开启工具的一端内靠近所述开关通孔的一端设有触发开关，所述连接段与所述开关通孔的另一端固定连接，当所述冲击孔内受到液压时，所述连接处断裂，所述密封段和所述触发段一起移动，所述触发段伸出所述开关通孔的一端并导通所述触发开关。
本实用新型井下智能开启工具的有益效果为：井下智能开启工具从井口投放之前的运输与存储过程中，开关触发装置中的触发段远离井下工具的触发开关，触发开关处于常开状态，与其连接的电源不通电。当井下智能开启工具在井口进行投放作业时，井下工具在井口处泵送加压使井口压力大于或等于地层压力，泵送和/或地层流体压力冲击开关触发装置中的冲击孔的孔底，在泵送和/或地层流体压力的作用下，连接段和密封段的连接处断裂，地层流体推动密封段带动触发段移动，触发段移动到触发开关处，使触发开关导通使电路接通。这种井下工具投入井口后再通电，避免在存放、运输工程中的电能耗损，保证设备在井下工作位置有足够的电量完成工作；同时，密封段与井下工具滑动密封配合，避免地层流体与电源接触造成漏电或者电路短路。
进一步的，还包括减震扶正装置，所述减震扶正装置为弹性材料制作而成，具有减震部、扶正部和导流通孔；
所述减震部的一端与所述扶正部的一端连接；所述扶正部呈圆柱状结构，所述扶正部的轴向上具有扶正翼，所述扶正翼向所述扶正部的另一端延伸；
所述减震部的一端或/和所述扶正部的另一端与所述智能开启工具的一端固定连接；
所述导流通孔与所述冲击孔导通。
采用上述进一步方案的有益效果是：在智能开启装置下井过程中，当减震部受到井液或者井筒内壁的冲击时，通过减震部的减震作用，井下智能开启工具内的电子元器件受到的震动冲击就比较小，能够很好地保护井下智能开启工具内的电子元器件，确保电子元器件的功能正常，提高了井下智能开启工具的可靠性，避免了电子元器件失效；同时，井下智能开启工具在下井过程中，通过扶正部的作用，使得井下智能开启工具一直保持在井筒中间位置，井下智能开启工具不会发生偏置，减小智能开启装置与套管内壁的摩擦，提高了下井的效率和可靠性。
进一步的，所述减震部的硬度小于所述扶正部的硬度。
采用上述进一步方案的有益效果是：较小硬度的减震部确保了良好的减震效果；较高硬度的扶正部，扶正部不会产生很大的变形，确保了扶正的效果。
进一步的，所述减震部和所述扶正部之间设置有用于放置信号传输线的线圈槽，以及用于控制线通过的导线槽，所述控制线与所述触发开关电连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：将线圈槽和导线槽设置在所述减震部和所述扶正部之间，由于所述减震部和所述扶正部位于井下智能开启工具的前端，将线圈槽设置在井下智能开启工具的前端，确保井下智能开启工具较早获取相关的控制信号，提高了井下智能开启工具控制的可靠性；同时，由于装置主体的良好减震效果，更好地保护了井下智能开启工具中的线圈。
进一步的，所述扶正翼上设有多个泄流槽，所述泄流槽沿所述扶正部的轴向上延伸。
采用上述进一步方案的有益效果是：分布在扶正翼上的多个泄流槽，可以将井液体排走，减小井下智能开启工具前行阻力并使井下智能开启工具前行更加平稳，同时避免从井下智能开启工具后方泵送的水把扶正翼冲翻或把其从减震部上冲脱落。
进一步的，所述减震部呈圆台状，从所述减震部的一端向所述减震部的另一端所述减震部的直径逐渐减小。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将减震部设置成圆台状，使得井液沿圆台的斜面流动，减小了井液对井下智能开启工具的阻力，提高了井下智能开启工具的下井速度。
附图说明
图1为井下开关触发装置实施例一结构示意图；
图2为井下智能开启工具实施例一第一状态示意图；
图3为图2中的局部结构示意图；
图4为井下智能开启工具实施例一第二状态示意图；
图5为图4中的局部结构示意图；
图6为井下智能开启工具的减震扶正装置实施例一结构示意图；
图7为图6的剖视图；
图8为井下智能开启工具的减震扶正装置实施例二结构示意图；
图9为图8的剖视图。
图中：11、连接段；12、密封段；13、触发段；14、冲击孔；15、密封圈；16、外螺纹；21、触发开关；22、开关通孔；31、减震部；32、扶正部；33、扶正部；34、扶正翼；35、线圈槽，36、导线槽，37、泄流槽。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型井下开关触发装置的实施例一，包括依次连接的连接段11、密封段12和触发段13；连接段11位于智能开启工具下井的方向，与密封段12的连接处为薄弱连接，连接段11用于与智能开启工具固定连接，连接段11远离密封段12的端面上具有冲击孔14，冲击孔14为盲孔，冲击孔14穿过连接处并延伸到密封段12内；密封段12用于与智能开启工具滑动密封连接；触发段13表面为导电材质，当冲击孔14内受到液压时，连接处断裂，密封段12和触发段13一起移动。
其中，连接段11位于智能开启工具下井的方向，即是智能开启工具首先进入井口的位置。所谓薄弱连接，是指在连接处在处于正常状态下，与连接处相连的两个部件处于连接状态；当其中一个部件受到外力的作用时，即连接处受到较小的拉力时，连接处断裂，使得与连接处相连的两个部件处于分离状态；在一般情况下，连接处的承压强度只要大于地层压力，就可确保连接处不会断裂；连接处的承压强度小于井口工作压力即可确保连接处在进入井口即可断开。
在本实施例中，连接段11与智能开启工具固定连接的方式可以是通过螺纹连接，卡接等方式。在本实施例中，连接处的断裂压强可以根据具体井下使用条件设置，比如：在实际工作中，井口的泵送压力一般为30mpa，水平井处压裂段的地层流体压力一般为25mpa；这时候可以将连接处的断裂压强设置为小于25mpa的承压强度，比如20mpa、15mpa等，其目的是确保井下开关触发装置在进入井口之前，触发开关处于常开状态，电源不通电；当井下智能开启工具在井口进行投放作业时，井下工具在井口处泵送加压使井口压力大于或等于地层压力，泵送和/或地层流体压力冲击开关触发装置中的冲击孔的孔底，在泵送和/或地层流体压力的作用下，连接段和密封段的连接处断裂，地层流体推动密封段带动触发段移动，触发段移动到触发开关处，触发开关导通使电路接通。这种井下工具投入井口后再通电，避免在存放、运输工程中的电能耗损，保证设备在井下工作位置有足够的电量完成工作；同时，密封段与井下工具滑动密封配合，避免地层流体与电源接触造成漏电或者电路短路。
在本实施例中，密封段12的外侧壁具有环形密封槽，环形密封槽内具有密封圈15，密封段12与智能开启工具通过密封圈15滑动密封连接。通过密封圈密封，结构简单，密封可靠，密封效果可靠，可保证密封段在与井下工具之间密封，避免电路短路。
在本实施例中，连接段11与密封段12的连接处的外侧壁具有环形剪切槽16，环形剪切槽16与冲击孔14形成薄弱连接。通过设置环形剪切槽，这样冲击孔14的内径就可以设置得小些，连接段11的壁厚就会大些，便于与智能开启工具固定连接。
在本实施例中，触发段13的外径小于密封段12的外径，触发段13与密封段12结合处形成限位台。通过设置限位台，断开后的密封段12和触发段13一起移动，使触发段13导通触发开关21；由于设置有限位台，限位凸台会限制触发段13继续移动，确保触发开关21导通的可靠性。
井下智能开启工具实施例一参见图2至图5,包括智能开启工具、上述的井下开关触发装置和减震扶正装置。
其中，智能开启工具的一端具有用于与密封段12滑动密封连接的开关通孔22，智能开启工具的一端内靠近开关通孔22的一端设有触发开关21，连接段11与开关通孔22的另一端固定连接，当冲击孔14内受到液压时，连接处断裂，密封段12和触发段13一起移动，触发段13伸出开关通孔22的一端并导通触发开关21。在本实施例中，触发开关21是被密封在智能开启工具的一端内，确保触发开关21和其他电子部件的正常工作。
在本实施例中，当冲击孔14内受到液压时，连接处断裂，密封段12和触发段13一起移动，触发段13导通触发开关21。使电源的正负极接触并使电源的正负极连通，启动电源，井下工具投入井口后再通电，避免在存放、运输工程中的电能耗损，保证设备在井下工作位置有足够的电量完成工作；同时，密封段与开关通孔22滑动密封配合，避免地层流体与电源接触造成漏电或者电路短路。
在具体实施例中，连接段11、密封段12和触发段13可以设置为一体结构或者分体结构，一体结构的开关触发装置的加工较为简单，可以在加工完成后在触发段13外表面设置导电层。
在本实施例中，还包括减震扶正装置，减震扶正装置为弹性材料制作而成，具有减震部31、扶正部32和导流通孔33；减震部31的一端与扶正部32的一端连接；扶正部32呈圆柱状结构，扶正部32的轴向上具有扶正翼34，扶正翼34向扶正部32的另一端延伸；减震部31的一端或/和扶正部32的另一端与智能开启工具的一端固定连接；导流通孔33与冲击孔14导通。具体的，导流通孔33与冲击孔14同轴设置。
在智能开启装置下井过程中，当减震部受到井液或者井筒内壁的冲击时，通过减震部的减震作用，井下智能开启工具内的电子元器件受到的震动冲击就比较小，能够很好地保护井下智能开启工具内的电子元器件，确保电子元器件的功能正常，提高了井下智能开启工具的可靠性，避免了电子元器件失效；同时，井下智能开启工具在下井过程中，通过扶正部的作用，使得井下智能开启工具一直保持在井筒中间位置，井下智能开启工具不会发生偏置，减小智能开启装置与套管内壁的摩擦，提高了下井的效率和可靠性。
在本实施例中，减震部31的硬度小于扶正部32的硬度。较小硬度的减震部31确保了良好的减震效果；较高硬度的扶正部32，扶正部32不会产生很大的变形，确保了扶正的效果。
在本实施例中，减震部31和扶正部32之间设置有用于放置信号传输线的线圈槽35，以及用于控制线通过的导线槽36，控制线与触发开关21电连接。将线圈槽11和导线槽12设置在减震部31和扶正部之间，由于减震部31和扶正部位于井下智能开启工具的前端，将线圈槽11设置在井下智能开启工具的前端，确保井下智能开启工具较早获取相关的控制信号，提高了井下智能开启工具控制的可靠性；同时，由于装置主体的良好减震效果，更好地保护了井下智能开启工具中的线圈。
在本实施例中，扶正翼34上设有4个泄流槽(未在图中示出)，泄流槽37沿扶正部32的轴向上延伸。分布在扶正翼上的多个泄流槽，可以将井液体排走，减小井下智能开启工具前行阻力并使井下智能开启工具前行更加平稳，同时避免从井下智能开启工具后方泵送的水把扶正翼冲翻或把其从减震部31上冲脱落。
在本实施例中，减震部31呈圆台状，从减震部31的一端向减震部31的另一端减震部31的直径逐渐减小。通过将减震部31设置成圆台状，使得井液沿圆台的斜面流动，减小了井液对井下智能开启工具的阻力，提高就井下智能开启工具的下井速度。
具体的，如图2和图3所示，井下智能开启工具实施例一第一状态示意图，即井下智能开启工具处于未工作状态，本实施例中的连接段11与密封段12的连接处的外侧壁具有环形剪切槽16，环形剪切槽16与冲击孔14形成薄弱连接。连接段11与开关通孔22的另一端固定连接，并且，触发开关21密封设置在智能开启工具的一端内。
如图4和图6所示，井下智能开启工具实施例一第二状态示意图，即井下智能开启工具处于工作状态，即是井下智能开启工具位于井口，通过泵送等使冲击孔14内受到液压时，连接处断裂，密封段12和触发段13一起移动，触发段13导通触发开关21。使电源的正负极接触并使电源的正负极连通，启动电源，井下工具投入井口后再通电，避免在存放、运输工程中的电能耗损，保证设备在井下工作位置有足够的电量完成工作；密封段与井下工具滑动密封配合，避免地层流体与电源接触造成漏电或者电路短路。
在本实施例中，在线圈槽35内设置有用于行信号传输的线圈，当触发段13导通触发开关21时，线圈接收井筒内滑套发出的电子信号，进行识别配对，如果识别正确，使井下智能开启工具工作，并开启滑套。
井下智能开启工具的减震扶正装置实施例一结构参见图6和图7，4个泄流槽22，并且，减震部31和扶正部32为一体结构。
井下智能开启工具的减震扶正装置实施例二结构参见图8和图9，其中，泄流槽22为8个，其中，减震部31和扶正部32为一体结构；其中，减震部31和扶正部32之间设置有用于放置信号传输线的线圈槽35，以及用于控制线通过的导线槽36。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
