本發(fā)明涉及油田天然氣技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域，具體是一種氣井分層開采、控制、測試的智能控制裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

天然氣是油田開發(fā)的第二種開發(fā)能源，在油田開發(fā)中的位置舉足輕重。隨著油田的原油開發(fā)已近枯竭，天然氣的開發(fā)顯得更為重要。在天然氣開發(fā)中分層開采、分層控制、分層測壓是天然氣開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)，是掌握氣田合理開發(fā)的主要手段，由于過去沒有專用的天然氣氣井測壓裝置，天然氣氣井分層開采、分層控制、分層測壓工作無法完成，導(dǎo)致天然氣氣田不能合理開采。加之采用的封隔器都是采用液壓控制機構(gòu)，在高壓的狀態(tài)下很難脹封和解封，或延遲打開時間過長，造成分層開采失誤失靈，嚴(yán)重影響天然氣田的正常開發(fā)。過去油田天然氣氣井的開采生產(chǎn)一般大多是籠統(tǒng)采氣。要做到多層分層開采、分層控制、分層測試難度較大。因氣井的壓力高，氣井各層段的密封、控制、以及直讀測試很難實現(xiàn)。為此申請人專門做了這方面的研究和試驗，取得了突破性的進展，且已在青海油田做了現(xiàn)場試驗，取得了較滿意的成果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種氣井分層開采、控制、測試的智能控制裝置及控制方法，克服以上所述已有技術(shù)存在的缺陷。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的：

本發(fā)明的氣井分層開采、控制、測試的智能控制裝置，包括智控制設(shè)備和控制管柱，其特征在于：智控設(shè)備包括設(shè)在地面的智能控制箱、設(shè)在巖層段的氣控井下封隔器和設(shè)在氣層段的直讀智能氣井井下分層測壓裝置；控制管柱包括采油樹及采油樹上的油管生產(chǎn)閘門和兩個套管閘門、與采油樹套管接頭連接的套管、與采油樹油管懸掛頭連接的油管、與油管串接的上層氣控井下封隔器、a氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置、中層氣控井下封隔器、b氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置、下層氣控井下封隔器和c氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置，與上層氣控井下封隔器、a氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置、中層氣控井下封隔器、b氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置、下層氣控井下封隔器和c氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置分別并接的鋼管電纜和氣控管線，還包括設(shè)在a氣層、b氣層和c氣層油管上的鋼管電纜和氣控管線的固定扶正保護器。

如圖2所示，所述直讀智能氣井井下分層測壓裝置，包括連接保護部分、電路電源部分、動力部分、傳感器部分、鋼管電纜信息傳遞部分、開關(guān)控制部分和氣控封隔器的氣控管線密封機構(gòu)部分，其特征在于：連接保護部分包括接箍01、與接箍螺紋連接的上接頭02、與上接頭螺紋連接的主體11、與主體上部外周通過銷釘連接的大護套12、與大護套下部螺紋連接的開關(guān)固定主體33、與開關(guān)固定主體通過銷釘連接的固定套38、與固定套通過銷釘和縮徑臺連接的下接頭39；動力部分和開關(guān)控制部分包括設(shè)在大護套12與主體11之間環(huán)空內(nèi)一側(cè)上部的直流電機16、與直流電機相連的行星齒輪減速器17、與行星齒輪減速器通過開關(guān)控制主體20連接的傳導(dǎo)絲杠21及設(shè)在開關(guān)控制主體20中上部和中下部的左限位開關(guān)22和右限位開關(guān)24及傳導(dǎo)絲杠上的碰塊23，通過扭力套筒25、軸承、密封套27、開關(guān)套29、柱塞30、密封墊34與傳導(dǎo)絲杠21下端連接的扭力絲杠26，及設(shè)在扭力絲杠端部的小絲堵35，及穿過開關(guān)固定主體33和開關(guān)套29的柱塞30的定位螺釘31；鋼管電纜信息傳遞部分包括設(shè)在與動力部分同一平面上的鋼管電纜和鋼管電纜密封機構(gòu)，鋼管電纜密封機構(gòu)從上向下包括壓緊絲堵03、與壓緊絲堵螺紋連接的小壓緊螺套05、設(shè)在壓緊絲堵03與小壓緊螺套05之間的錐套04、與小壓緊螺套05螺紋連接的且穿入主體11縱向孔的密封套09、設(shè)在小壓緊螺套05與密封套09之間的薄隔墊06和膠圈07、與密封套09外周相套連接的過線套14、設(shè)在過線套14上下兩端的開口固定環(huán)13、套在過線套內(nèi)周的通過與密封塞座19相套連接的上下小連接套15、設(shè)在小連接套與密封塞座19之間的密封塞18、與小連接套15相套連接且在主體11和開關(guān)固定主體33同心孔內(nèi)的長密封套28、與長密封套28下端螺紋相連的小壓緊螺套05、與小壓緊螺套05螺紋相連的壓緊絲堵03和設(shè)在小壓緊螺套05與壓緊絲堵03之間的錐套04；鋼管電纜包括上鋼管電纜10和下鋼管電纜10，上鋼管電纜從上向下沿鋼管電纜密封機構(gòu)的中心線插入與密封塞座上所設(shè)的多路傳輸接頭聯(lián)接，下鋼管電纜從下向上沿鋼管電纜密封機構(gòu)的中心線插入與密封塞座上所設(shè)的多路傳輸接頭聯(lián)接；電路電源部分和傳感器部分設(shè)在上述機構(gòu)旋轉(zhuǎn)90度夾角內(nèi)，從主體11與大護套12環(huán)形空間一側(cè)上部的電路板和電源40，設(shè)在下部的主體11和開關(guān)固定主體33同心孔上部的內(nèi)壓壓力傳感器41和下部的絲堵42，設(shè)在主體與大護套環(huán)形空間另一側(cè)上部的數(shù)據(jù)采集板43和溫度傳感器44，設(shè)在下部的主體11和開關(guān)固定主體33同心孔上部的外壓壓力傳感器45；如圖3所示，氣控封隔器的氣控管線密封機構(gòu)設(shè)在電路電源部分和傳感器部分旋轉(zhuǎn)45度的夾角內(nèi)，包括設(shè)在主體11上端部孔內(nèi)的過線管47，與過線管螺紋連接的過氣管48，與過氣管螺紋連接的且設(shè)在主體下部孔內(nèi)和開關(guān)固定主體33孔內(nèi)的過線管47，氣控管線沿氣控封隔器的氣孔管線密封機構(gòu)的中心線穿過，在過氣管的上下端外周設(shè)有開口固定環(huán)。

如圖2所示，所述大護套12設(shè)為圓柱形，上端部內(nèi)徑小于下部內(nèi)徑，上端部周側(cè)設(shè)有銷釘孔，內(nèi)周設(shè)有密封圈，下端部設(shè)有母螺紋。

如圖3-7所示所述主體11設(shè)為圓柱形，上部和下部外徑相同，中部外徑小于上部外徑和下部外徑，上部內(nèi)徑大于中部和下部內(nèi)徑，內(nèi)周設(shè)有母螺紋，在內(nèi)孔的外周一側(cè)設(shè)有鋼管電纜密封機構(gòu)孔和氣控管線密封機構(gòu)孔，夾角45度，另一側(cè)設(shè)有銷釘孔；下部的鋼管電纜密封機構(gòu)孔的對應(yīng)側(cè)設(shè)有扭力套筒孔25，扭力套筒孔的下部設(shè)有同軸心的推力軸承孔，在鋼管電纜密封機構(gòu)孔的夾角各自90度的兩側(cè)的一側(cè)上部設(shè)有內(nèi)壓壓力傳感器孔，下部設(shè)有與開關(guān)固定主體33的連接孔，另一側(cè)上部設(shè)有外壓壓力傳感器孔，下部設(shè)有與開關(guān)固定主體33的連接孔。

如圖8-10所示，所述開關(guān)固定主體33設(shè)為圓柱形，兩端設(shè)有公螺紋，中心設(shè)有通孔，在通孔外周180度線的上部設(shè)有開關(guān)套孔29，下部設(shè)有長密封套孔28，在通孔外周與上述180度線垂直的180度線的右邊設(shè)有開關(guān)固定主體孔，左邊設(shè)有與通孔連通的開關(guān)固定主體孔，在長密封套孔與右邊開關(guān)固定主體孔之間設(shè)有氣孔管線孔，相互之間夾角45度。

如圖11、12所示，所述下接頭39設(shè)為圓柱形，上端部外周設(shè)有密封圈槽，上端下部設(shè)有擴徑臺，在下端部設(shè)有油管接頭，在擴徑臺縱向上設(shè)有鋼管電纜穿孔和氣控管線穿孔，在鋼管電纜穿孔和氣控管線穿孔的對應(yīng)側(cè)的橫向上設(shè)有銷釘孔。

所述地面智控箱，包括交直流轉(zhuǎn)換器、控制電路模塊、單片計算機、分層開采、控制、測試軟件和輸出輸入接線端，通過交直流轉(zhuǎn)換器將地面220v交流電轉(zhuǎn)換成200v以內(nèi)的可調(diào)直流電源，達到上直讀智能氣井井下分層測壓裝置的電路、電機的所需電壓和電流；單片計算機用曼徹斯特碼向井下儀器發(fā)出指令各層上直讀智能氣井井下分層測壓裝置按照指令實現(xiàn)各層的天然氣開采、控制及壓力溫度測試，并接受各層上直讀智能氣井井下分層測壓裝置傳上來的采集信號解碼還原，通過單片計算機軟件將所采集的數(shù)據(jù)保存顯示。

一種氣井分層開采、控制、測試的控制方法，包括天然氣井分層生產(chǎn)的方法和分層測試的方法，其特征在于：將天然氣氣井的三層生產(chǎn)氣層設(shè)為a氣層、b氣層、c氣層，每層安裝上直讀智能氣井井下分層測壓裝置，由氣控井下封隔器將三層生產(chǎn)氣層封隔開，當(dāng)需要a氣層關(guān)閉，b氣層生產(chǎn)，c氣層關(guān)閉時，地面智控箱下達指令讓a、c層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置的直流電機帶動行星齒輪減速器轉(zhuǎn)動，行星齒輪加速器輸出軸帶動柱塞向后移動，通過柱塞的向后移動，打開b氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置的連通孔，讓b氣層天然氣通過油管輸出地面，實現(xiàn)分層采氣；地面計量站可及時量出該層的產(chǎn)氣量，實現(xiàn)分層采氣；直讀智能氣井井下分層測壓裝置也同時記錄下該層的生產(chǎn)壓差和井下溫度，實現(xiàn)了分層測試；當(dāng)b氣層生產(chǎn)一個周期后，通過柱塞的向前移動，關(guān)閉b氣層，通過c氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置的柱塞向后移動，打開c氣層與直讀智能氣井井下分層測壓裝置的連通孔，開始生產(chǎn)c氣層，測得c層產(chǎn)量、壓力、溫度，再通過地面智控箱下達指令關(guān)閉c層，然后打開a層，同樣可了解a層相關(guān)數(shù)據(jù)；經(jīng)過三個周期后，通過資料的錄取分析各層相關(guān)數(shù)據(jù)，確定各層的生產(chǎn)壓差，從而達到合理開采，均衡生產(chǎn)，實現(xiàn)分層控制、測試、采氣的目的；直讀智能氣井井下分層測壓裝置內(nèi)裝有的控制電路及壓力傳感器和溫度傳感器，還能實現(xiàn)分層測壓力恢復(fù)、壓降、靜壓、流壓和溫度，可測油套管的壓力并通過有套管的壓力監(jiān)控封隔器的好壞及井下分層開關(guān)的工況，便于及時了解氣井井下各層的生產(chǎn)狀況，為合理指導(dǎo)氣井生產(chǎn)提供了有效的方法和手段。

如圖13所示，所述氣控井下封隔器的使用方法，利用主體13-07一側(cè)壁厚的氣控管線孔內(nèi)的氣控管線13-11，從主體和對應(yīng)的氣控管線上設(shè)有的與上活塞套13-04和下活塞套13-13內(nèi)端面處連通的進氣孔進氣，依靠上密封套13-05和下密封套13-14內(nèi)周之間設(shè)有對稱的且外端相對的兩個各自與上下密封套和主體13-07滑動密封配合的上活塞套13-04、下活塞套13-13上下運動，使上、下活塞套之間設(shè)有的兩個封隔器膠筒13-08膨脹封隔或壓縮解封，在實際應(yīng)用中，將一個或兩個氣控井下封隔器及氣控管線串接在注水管柱或采油油管柱上，隨油管柱下入井底的設(shè)定位置，將氣控管線末端裝上絲堵。從地面高壓氣源通過氣控管線向三個氣控井下封隔器送氣，開始坐封，坐封后通過油管和套管分別對三個氣控井下封隔器驗封，通過驗封合格后進行油井或水井的投產(chǎn)工作。如需要油水井作業(yè)時，將地面的氣控管線上的放氣閥打開，將氣一放，氣控井下封隔器就解封了，開始提油管柱或水管柱作業(yè)。氣控井下封隔器坐封和解封方便，只要地面高壓氣源給足額定壓力，氣控井下封隔器就順利坐封，只要打開地面上氣控管線的放氣閥氣控井下封隔器就順利解封。

所述直讀智能氣井井下分層測壓裝置的使用方法，在每個氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置內(nèi)裝有兩個壓力傳感器，一個是與油管內(nèi)相通，一個是與氣層相通，分別測得油管內(nèi)壓力和氣層的壓力；另裝有溫度傳感器，了解不同深度的井下溫度，再是裝有直流電機及減速器，通過電機及減速器帶動柱塞前后運動，柱塞的前后運動使之實現(xiàn)了在井下分層采氣的開和關(guān)；當(dāng)?shù)孛嬷强叵湎蛑弊x智能氣井井下分層測壓裝置供電或下達指令，各氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置的電路系統(tǒng)則根據(jù)指令來實現(xiàn)打開氣層和關(guān)閉氣層、分層測試、分層采氣的手段。

本發(fā)明的優(yōu)點：

一）、地面控制箱通過4mm鋼管單芯電纜與井下各分層控制裝置相聯(lián)接，有效地向井下各分層裝置供電，并接收各分層控制裝置的上傳信號。同時，將信號送到計算機保存和進行數(shù)據(jù)整理。

（二）、實現(xiàn)了井口與井下各層封隔器的控制，采用了φ4mm不銹鋼鋼管和井下各分層封隔器的并連連接。通過地面高壓氣泵一次打壓，使各層封隔器同時座封。封住油套之間的環(huán)形空間。當(dāng)需要氣舉提液或解封時，井口打開放氣閥卸壓，實現(xiàn)各級分層封隔器同時解封。工藝簡單、及時、解封方便，無卡封問題。

（三）、井下分層裝置內(nèi)的內(nèi)外壓力傳感器不僅可采集壓力數(shù)據(jù)，還可以驗證封隔器的工況。

（四）、在氣井中采用氣控封隔器為世界范圍內(nèi)首創(chuàng)。功效可靠、安全、無卡封問題，泄壓即可解封。一舉解決了過去封隔器解封，需要作業(yè)提管柱，時間長、耗費大、勞動強度高等難題。

（五）、可實現(xiàn)分層控制、分層采氣、分層測試、輪流開采等特點。

附圖說明

圖1-本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意刨面圖

圖2-直讀智能氣井井下分層測壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3-主體的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4-圖3的e-e的截面圖

圖5-圖3的f-f的截面圖

圖6-圖3的g-g的截面圖

圖7-圖3的h-h的截面圖

圖8-開關(guān)固定主體結(jié)構(gòu)示意圖

圖9-圖8的c-c的截面示意圖

圖10-圖8的b-b的截面示意圖

圖11-下接頭的刨面示意圖

圖12-圖11的截面示意圖

圖13-氣控井下封隔器結(jié)構(gòu)示意圖

圖1中a-a氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置、b-b氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置、c-c氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置、d-上層氣孔井下封隔器、e-中層氣孔井下封隔器、f-下層氣孔井下封隔器、g-油管、h-套管、i-智能控制箱、j-鋼管電纜、k-套管閘門、l-油管生產(chǎn)閘門、m-采油樹、n-氣控管線、o-高壓打氣泵、r-固定扶正保護器。

圖2中01-上接箍、02-上接頭、03-壓緊絲堵、04-錐套、05-小壓緊螺套、06-薄隔墊、07-膠圈、08-厚隔墊、09-密封套、10-鋼管電纜、11-主體、12-大護套、13-開口固定環(huán)、14-過線套、15-小連接套、16-直流電機、17-行星齒輪減速器、18-密封套、19-密封塞座、20-開關(guān)控制主體、21-傳導(dǎo)絲杠、22-左限位開關(guān)、23-碰塊、24-有限位開關(guān)、25-扭力套筒、26-扭力絲杠、27-密封套、28-長密封套、29-開關(guān)套、30-柱塞、31-定位螺釘、32-銅墊、33-開關(guān)固定主體、34-密封墊、35-小絲堵、36-傳壓套、37-開口密封套、38-固定套、39-下接頭、40-電路板、電源、41-內(nèi)壓壓力傳感器、42-絲堵、43-數(shù)據(jù)采集板、44-溫度傳感器、45-外壓壓力傳感器、46-氣控管線、47-過線管、48-過氣管。

圖13中13-1-上油管接頭、13-2-上油管短節(jié)、13-3-氣控管線密封接頭、13-4-上活塞套、13-5-上密封套、13-6-密封圈、13-7-主體、13-8-封隔器膠筒、13-9-隔環(huán)、13-10-進氣孔、13-11-氣控管線、13-12-下油管接頭、13-13-下活塞套、13-14-下密封套、13-15-下油管短節(jié)。

具體實施方式

為進一步公開本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖，通過實施例作詳細(xì)說明：

如圖1所示，本發(fā)明的氣井分層開采、控制、測試的智能控制裝置，包括智控制設(shè)備和控制管柱，其特征在于：智控設(shè)備包括設(shè)在地面的智能控制箱i、高壓打氣泵o、設(shè)在巖層段的氣控井下封隔器（如圖13所示）和設(shè)在氣層段的直讀智能氣井井下分層測壓裝置（如圖2所示）；控制管柱包括采油樹m及采油樹上的油管生產(chǎn)閘門l和兩個套管閘門k、與采油樹套管接頭連接的套管h、與采油樹油管懸掛頭連接的油管g、與油管串接的上層氣控井下封隔器d、a氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置a、中層氣控井下封隔器e、b氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置b、下層氣控井下封隔器f和c氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置c，與上層氣控井下封隔器d、a氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置a、中層氣控井下封隔器e、b氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置b、下層氣控封隔器f和c氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置c分別并接的鋼管電纜和氣控管線，還包括設(shè)在a氣層、b氣層和c氣層油管上的鋼管電纜j和氣控管線n的固定扶正保護器r。

一種氣井分層開采、控制、測試的控制方法，包括天然氣井分層生產(chǎn)的方法和分層測試的方法，其特征在于：將天然氣氣井的三層生產(chǎn)氣層設(shè)為a氣層、b氣層、c氣層，每層安裝上直讀智能氣井井下分層測壓裝置，由氣控井下封隔器將三層生產(chǎn)氣層封隔開，當(dāng)需要a氣層關(guān)閉，b氣層生產(chǎn)，c氣層關(guān)閉時，地面智控箱下達指令讓a、c層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置的直流電機帶動行星齒輪減速器轉(zhuǎn)動，行星齒輪加速器輸出軸帶動柱塞向后移動，通過柱塞的向后移動，打開b氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置的連通孔，讓b氣層天然氣通過油管輸出地面，實現(xiàn)分層控制；地面計量站可及時量出該層的產(chǎn)氣量，實現(xiàn)分層采氣；直讀智能氣井井下分層測壓裝置也同時記錄下該層的生產(chǎn)壓差和井下溫度，實現(xiàn)了分層測試；當(dāng)b氣層生產(chǎn)一個周期后，通過柱塞的向前移動，關(guān)閉b氣層，通過c氣層的直讀智能氣井井下分層測壓裝置的柱塞向后移動，打開c氣層與直讀智能氣井井下分層測壓裝置的連通孔，開始生產(chǎn)c氣層，測得c層產(chǎn)量、壓力、溫度，再通過地面智控箱下達指令關(guān)閉c層，然后打開a層，同樣可了解a層相關(guān)數(shù)據(jù)；經(jīng)過三個周期后，通過資料的錄取分析各層相關(guān)數(shù)據(jù)，確定各層的生產(chǎn)壓差，從而達到合理開采，均衡生產(chǎn)，實現(xiàn)分層控制、測試、采氣的目的；直讀智能氣井井下分層測壓裝置內(nèi)裝有的控制電路及壓力傳感器和溫度傳感器，還能實現(xiàn)分層測壓力恢復(fù)、壓降、靜壓、流壓和溫度，可測油套管的壓力并通過有套管的壓力監(jiān)控封隔器的好壞及井下分層開關(guān)的工況，便于及時了解氣井井下各層的生產(chǎn)狀況，為合理指導(dǎo)氣井生產(chǎn)提供了有效的方法和手段。

如圖13所示，所述氣控井下封隔器，包括上油管接頭13-1、上油管短節(jié)13-2-、氣控管線密封接頭13-3、上活塞套13-4、13-5-上密封套13-5、密封圈13-6、主體13-7、封隔器膠筒13-8、隔環(huán)13-9、進氣孔13-10-、氣控管線13-11、下油管接頭13-12、下活塞套13-13-、下密封套13-14、下油管短節(jié)13-15，使用方法是利用主體13-07一側(cè)壁厚的氣控管線孔內(nèi)的氣控管線13-11，從主體和對應(yīng)的氣控管線上設(shè)有的與上活塞套13-04和下活塞套13-13內(nèi)端面處連通的進氣孔進氣，依靠上密封套13-05和下密封套13-14內(nèi)周之間設(shè)有對稱的且外端相對的兩個各自與上下密封套和主體13-07滑動密封配合的上活塞套13-04、下活塞套13-13上下運動，使上、下活塞套之間設(shè)有的兩個封隔器膠筒13-08膨脹封隔或壓縮解封，在實際應(yīng)用中，將一個或兩個氣控井下封隔器及氣控管線串接在注水管柱或采油油管柱上，隨油管柱下入井底的設(shè)定位置，將氣控管線末端裝上絲堵。從地面高壓氣源通過氣控管線向三個氣控井下封隔器送氣，開始坐封，坐封后通過油管和套管分別對三個氣控井下封隔器驗封，通過驗封合格后進行油井或水井的投產(chǎn)工作。如需要油水井作業(yè)時，將地面的氣控管線上的放氣閥打開，將氣一放，氣控井下封隔器就解封了，開始提油管柱或水管柱作業(yè)。氣控井下封隔器坐封和解封方便，只要地面高壓氣源給足額定壓力，氣控井下封隔器就順利坐封，只要打開地面上氣控管線的放氣閥氣控井下封隔器就順利解封，快捷安全。

如圖2所示，直讀智能氣井井下分層測壓裝置構(gòu)成及工作原理：

1、只能控制部分：由電路板40、數(shù)據(jù)采集板43、φ4鋼管電纜10、內(nèi)壓壓力傳感器41、外壓壓力傳感器45、溫度傳感器44等組成。

接收地面鋼管電纜10的供電，為井下電路部分提供需要的電源，同時接收地面控制器的指令，向直流電機16供電。根據(jù)指令接通或切斷直流電機16的電源或正反轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)采集板43則根據(jù)地面數(shù)控指令將內(nèi)壓壓力傳感器41和外壓壓力傳感器45及溫度傳感器44所測的相關(guān)數(shù)據(jù)、信號進行處理并通過鋼管電纜10傳送至地面智能控制器。

2、動力部分：主要由直流電機16、行星齒輪減速器17、傳導(dǎo)絲杠21、左限位開關(guān)22、右限位開關(guān)24、碰塊23、扭力絲杠26、密封套27等組成。

工作原理：當(dāng)井下電路向直流電機16供電時，直流電機16帶動行星齒輪減速器17傳動，行星齒輪減速器17的輸出軸又帶動傳導(dǎo)絲杠21轉(zhuǎn)動，傳導(dǎo)絲杠21又帶動碰塊23前后移動。當(dāng)直流電機16正轉(zhuǎn)時，碰塊23會向左右移動，同時傳導(dǎo)絲杠21又帶動柱塞30向左移動，柱塞30又帶動密封墊34和小絲堵35一同在開口密封套37向左移動。直至打開開關(guān)套29使地層與主體通道連通，使井下產(chǎn)氣層中的天然氣通過分層測壓裝置中間流到地面輸氣管道。當(dāng)碰塊23繼續(xù)向左移至左限位開關(guān)22時，就切斷直流電機16的電源，這一工作過程停止。當(dāng)需要關(guān)閉該層的通道時將反向供電，一切將按反向工作，柱塞30又返回原位置，碰塊23又碰觸右限位開關(guān)24，切斷直流電機16供電，進氣通道被關(guān)閉，停止該氣層的產(chǎn)氣。

3、聯(lián)接固定部分：主要由上接箍01、上接頭02、大護套12、下接頭29、固定套38、主體11、開關(guān)固定主體33、開口固定環(huán)13等組成。

其聯(lián)接固定的原理是：上接箍01連接上接頭02、上接頭02又與主體11相連接固定，主體11又與開關(guān)固定主體33相連接固定，開關(guān)固定主體33又與大護套12相連接固定。開關(guān)固定主體33又和固定套38相連接固定，固定套38又和下接頭39相連接固定。開口固定環(huán)13又固定在主體11的中心管上。電路板40、數(shù)據(jù)采集板43則都固定在開口固定環(huán)13上。所有與外部承壓部分都裝有膠圈，保證井下氣體或液體不能進入電路內(nèi)，保證電路部分在高壓高溫狀態(tài)下正常運行。上接箍01與下接頭39分別連接井下油管，φ4電纜鋼管10和氣控管線46都同時各自從鋼管電纜密封機構(gòu)和氣控管線密封機構(gòu)內(nèi)穿過，并保持在密封狀態(tài)下與下一級分層測壓裝置保持聯(lián)接和導(dǎo)通，達到正常工作。

4、鋼管電纜部分：包括壓緊絲堵03、錐套04、密封套09、過線管14、小聯(lián)接套15、密封塞18、密封塞座19、長密封套28、和鋼管電纜。φ4鋼管電纜10與氣控管線46的固定都是一樣的，只是氣控管線46只保證從整個裝置內(nèi)部穿越與井下氣控封隔器相導(dǎo)通，用來控制氣控封隔器的收縮與膨脹。φ4鋼管電纜則不同，既要穿越本身的分層測壓裝置，又要與下級分層測壓裝置串聯(lián)，提供電源和上傳數(shù)據(jù)信號，既保證電路與裝置的電路導(dǎo)通還要保證在密封狀態(tài)下的電路與裝置本身的絕緣。這就要求有相關(guān)的部件和材料相配合固定、密封、絕緣。其密封、固定、聯(lián)接的原理如下：將φ4鋼管電纜10穿越整個分層測壓裝置，在整個分層測壓裝置內(nèi)依次裝有壓緊絲堵03、錐套04、小壓緊螺套05、薄隔墊06、膠圈07、厚隔墊08、密封套09、長密封套28。通過用壓緊絲堵03和小壓緊螺套05壓緊薄隔墊06和膠圈07來實現(xiàn)的。φ4鋼管電纜10的引出線，一是接入裝置內(nèi)的電路，二是經(jīng)過密封塞18和密封塞座19從左端又接入下一個裝置。

5、開關(guān)控制部分：包括開關(guān)套29、柱塞30、定位螺釘31、開關(guān)固定主體33、密封墊34、小絲堵35、開口密封套37。工作過程是：柱塞30內(nèi)螺紋與扭力絲杠26相配合，當(dāng)扭力絲杠26正向轉(zhuǎn)動時，拉動柱塞30向左移動，為防止柱塞也轉(zhuǎn)動，在柱塞30開有一個縱向槽，由定位螺釘31插進槽內(nèi)，以防止柱塞30旋轉(zhuǎn)，保證柱塞30只能前后移動，而不能旋轉(zhuǎn)。柱塞右端上裝有密封墊34，用小絲堵35固定。密封套27與小絲堵35都是用硬質(zhì)合金制作，具有高硬度和高耐腐蝕性的雙重功能，以防止氣層內(nèi)的粉狀高速砂進入和氣流損壞開關(guān)，當(dāng)氣流從開關(guān)套的出口，再通過裝置的開口密封套的開口處，氣流進入開口密封套37的換向作用（開口密封套37是用硬質(zhì)合金做的，其主要作用就是耐粉砂沖擊，耐腐蝕）通過改變氣流的方向，降低氣流的流速，使氣層來的氣體經(jīng)油管上升到井口地面管道，經(jīng)管道輸出至用戶。