專利名稱：水平井礫石充填工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礫石充填填砂工具，尤其是一種水平井礫石充填工具。
背景技術(shù)：
水平井礫石充填防砂是一種在篩管外部充填礫石，利用礫石與地層砂界面的砂橋進(jìn)行防砂的油井開采配套技術(shù)，適用于裸眼完井和篩套管完井的水平井，該技術(shù)通常由水平井礫石充填防砂管柱與充填工具相結(jié)合，對(duì)水平井進(jìn)行礫石充填填砂工作。目前充填工具主要分為兩類一類為填砂封隔器，該類工具具有封隔篩套環(huán)空、懸掛篩管柱、填砂、反洗等功能，可實(shí)現(xiàn)水平井正向礫石充填。該類工具主要機(jī)構(gòu)為坐封、懸掛、丟手、填砂、反洗等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因而，采用該類工具礫石充填施工時(shí)，施工繁雜，施工成功率低；另一類為底部充填工具，該類工具只具備填砂功能，可實(shí)現(xiàn)水平井反向礫石充填。 該充填工藝需要配套反洗閥反洗功能，目前常用的反洗閥結(jié)構(gòu)為壓差式反洗閥，當(dāng)反洗閥外壓與內(nèi)壓之差大于設(shè)計(jì)開啟壓力時(shí)，自動(dòng)開啟，便可反洗，但是這種反洗閥在下井過程中由于彎扭等外力的作用下易失效，或者提前開啟的風(fēng)險(xiǎn)。有鑒于上公知技術(shù)存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研究出本實(shí)用新型的一種水平井礫石充填工具。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是在于提供一種水平井礫石充填工具，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，與水平井礫石充填防砂管柱相配套，能實(shí)現(xiàn)充填與反洗一體化。為此，本實(shí)用新型提出一種水平井礫石充填工具，包含有由內(nèi)至外依次套設(shè)的一內(nèi)筒及一外筒，所述內(nèi)筒及外筒的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開設(shè)有相連通的內(nèi)充填孔、外充填孔，所述內(nèi)筒的外表面上形成有至少一沿軸向貫通的夾壁槽，所述夾壁槽的一端與所述外筒一端的內(nèi)腔相連通，所述外筒的另一端通過外螺紋連接有一尾堵，所述夾壁槽與所述內(nèi)充填孔不連通；其中，所述內(nèi)筒中嵌設(shè)有一能移動(dòng)的滑套，所述滑套對(duì)應(yīng)封閉所述內(nèi)填充孔，其一端定位在所述內(nèi)筒中形成的限位凸部，而另一端凸伸出所述內(nèi)筒，并頂?shù)钟谒鑫捕轮腥菰O(shè)的第一彈簧上，所述滑套于靠近另一端的側(cè)壁上開設(shè)反洗孔，所述反洗孔與所述夾壁槽的另一端相連通，所述滑套中另設(shè)有一能封堵所述滑套的內(nèi)腔的導(dǎo)流裝置。如上所述的水平井礫石充填工具，其中，所述導(dǎo)流裝置包含一導(dǎo)流頭、一第二彈簧、一閥球及一環(huán)凸臺(tái)，所述導(dǎo)流頭通過外螺紋內(nèi)設(shè)于所述滑套的一端，其沿軸向貫通的開設(shè)至少一導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流孔與所述滑套的內(nèi)腔相連通，所述環(huán)凸臺(tái)形成于所述滑套內(nèi)腔的中段處，其沿軸向開設(shè)有與所述滑套的內(nèi)腔相連通的流道，所述第二彈簧及閥球依次設(shè)置于所述導(dǎo)流頭及環(huán)凸臺(tái)之間，所述第二彈簧的兩端分別與所述導(dǎo)流頭及所述閥球相抵接，而所述閥球在所述第二彈簧的頂撐下能對(duì)應(yīng)封堵所述環(huán)凸臺(tái)的流道。如上所述的水平井礫石充填工具，其中，所述滑套的另一端與所述第一彈簧之間進(jìn)一步設(shè)有一擋板，所述擋板的一端通過外螺紋螺接于所述滑套，其另一端與所述第一彈簧對(duì)應(yīng)抵接。如上所述的水平井礫石充填工具，其中，所述內(nèi)筒一端的內(nèi)周壁嵌設(shè)有密封圈。如上所述的水平井礫石充填工具，其中，所述內(nèi)筒的外表面相對(duì)稱的形成有兩所
述夾壁槽。如上所述的水平井礫石充填工具，其中，所述導(dǎo)流頭沿周向均布有四個(gè)導(dǎo)流孔。如上所述的水平井礫石充填工具，其中，所述外筒的內(nèi)表面與所述內(nèi)筒的外表面之間進(jìn)一步設(shè)有一環(huán)空部，所述環(huán)空部與所述夾壁槽相連通。本實(shí)用新型提出的水平井礫石充填工具，無需坐封、懸掛、丟手等機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了充填施工難度；其與水平井礫石充填防砂管柱相配套，采用插入式對(duì)接，對(duì)接簡(jiǎn)易；采用內(nèi)筒、外筒的雙層管結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)有夾壁槽，用于反洗，實(shí)現(xiàn)充填與反洗一體化，即在充填 結(jié)束后不動(dòng)管柱可以立即反洗，提高了反洗時(shí)效；其與現(xiàn)有的水平井礫石充填防砂管柱相配套，能降低水平井礫石充填施工風(fēng)險(xiǎn)，確保充填過程的可靠性。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的另一的結(jié)構(gòu)示意圖，其顯示的是沿中心軸線相對(duì)圖I旋轉(zhuǎn)90度后的結(jié)構(gòu)；圖3為圖I中A-A線的剖視圖；圖4為圖I中B-B線的剖視圖；圖5為沿圖I中的C向的局部視圖，其顯示的是導(dǎo)流頭的端部結(jié)構(gòu)；圖6為圖2中D-D線的剖視圖；圖7為本實(shí)用新型連接于水平井礫石充填防砂管柱的使用參考圖。主要元件標(biāo)號(hào)說明I 充填工具 11內(nèi)筒111內(nèi)充填孔 112夾壁槽113限位凸部 12外筒121外充填孔 13尾堵131第一彈簧 14滑套141反洗孔 142環(huán)凸臺(tái)1421流道 15導(dǎo)流裝置151導(dǎo)流頭1511導(dǎo)流孔152第二彈簧 153閥球16 擋板 17密封圈2 水平井礫石充填防砂管柱21表層套管22 技術(shù)套管 23完井篩管24 管外封 25中管26 充填服務(wù)器 D由井環(huán)空E 環(huán)空 H環(huán)空部具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的另一的結(jié)構(gòu)示意圖，其顯示的是沿中心軸線相對(duì)圖I旋轉(zhuǎn)90度后的結(jié)構(gòu)；圖3為圖I中A-A線的剖視圖；圖4為圖I中B-B線的剖視圖；圖5為沿圖I中的C向的局部視圖，其顯示的是導(dǎo)流頭的端部結(jié)構(gòu)；圖6為圖2中D-D線的剖視圖。參見圖I至圖4、圖6，本實(shí)用新型提出的一種水平井礫石充填工具1，其包含有由內(nèi)至外依次套設(shè)的一內(nèi)筒11及一外筒12,所述內(nèi)筒11及外筒12的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開設(shè)有相連通的內(nèi)充填孔111、外充填孔121，所述內(nèi)筒11的外表面上形成有至少一沿軸向貫通的夾壁槽112，所述夾壁槽112的一端與所述外筒12 —端的內(nèi)腔相連通，所述外筒12的另一端通過外螺紋連接有一尾堵13，所述夾壁槽112與所述內(nèi)充填孔111不連通，即在實(shí)際實(shí)施中，該夾壁槽112與內(nèi)填充孔111在內(nèi)筒11周向上的位置相異，使兩者不連通；
·[0041]其中，所述內(nèi)筒11中嵌設(shè)有一能移動(dòng)的滑套14，所述滑套14對(duì)應(yīng)封閉所述內(nèi)填充孔111，其一端定位在所述內(nèi)筒11中形成的限位凸部113，而另一端凸伸出所述內(nèi)筒11，并頂?shù)钟谒鑫捕?3中容設(shè)的第一彈簧131上，所述滑套14于靠近另一端的側(cè)壁上開設(shè)反洗孔141，所述反洗孔141與所述夾壁槽112的另一端相連通，所述滑套14中另設(shè)有一能封堵所述滑套14的內(nèi)腔的導(dǎo)流裝置15。優(yōu)選的實(shí)施方式是，所述導(dǎo)流裝置15包含一導(dǎo)流頭151、一第二彈簧152、一閥球153及一環(huán)凸臺(tái)142，所述導(dǎo)流頭151通過外螺紋內(nèi)設(shè)于所述滑套14的一端，其沿軸向貫通的開設(shè)至少一導(dǎo)流孔1511，所述導(dǎo)流孔1511與所述滑套15的內(nèi)腔相連通，所述環(huán)凸臺(tái)142形成于所述滑套14內(nèi)腔的中段處，其沿軸向開設(shè)有與所述滑套14的內(nèi)腔相連通的流道1421，所述第二彈簧152及閥球153依次設(shè)置于所述導(dǎo)流頭151及環(huán)凸臺(tái)142之間，所述第二彈簧152的兩端分別與所述導(dǎo)流頭151及所述閥球153相抵接，而所述閥球153在所述第二彈簧152的頂撐下能對(duì)應(yīng)封堵所述環(huán)凸臺(tái)142的流道1421。其中，如圖5所示，優(yōu)選所述導(dǎo)流頭151沿周向均布有四個(gè)導(dǎo)流孔1511。進(jìn)一步地，所述滑套14另一端與所述第一彈簧131之間進(jìn)一步設(shè)有一擋板16，所述擋板16的一端通過外螺紋螺接于所述滑套14，其另一端與所述第一彈簧131對(duì)應(yīng)抵接。為了提高內(nèi)筒與其它部件連接時(shí)的密封性能，所述內(nèi)筒11一端的內(nèi)周壁嵌設(shè)有密封圈17，另外，所述內(nèi)筒11的外表面相對(duì)稱的形成有兩所述夾壁槽112，以提高使用效果。其中，所述外筒12的內(nèi)表面與所述內(nèi)筒11的外表面之間進(jìn)一步設(shè)有一環(huán)空部H，所述環(huán)空部H與所述夾壁槽112相連通，且結(jié)合上述內(nèi)容可知，該環(huán)空部H與所述內(nèi)填充孔111及外填充孔121不連通。通過設(shè)置該環(huán)空部，能進(jìn)一步減輕本實(shí)用新型的重量，并防止在井下淤積泥漿。需要指出的是，該環(huán)空部在圖中所示是位于內(nèi)筒11的外表面上，但實(shí)際使用中不以此為限，該環(huán)空部也可設(shè)置在外筒的內(nèi)表面上。圖7為本實(shí)用新型連接于水平井礫石充填防砂管柱的使用參考圖。本實(shí)用新型提出的水平井礫石充填工具，在實(shí)際應(yīng)用中連接于水平井礫石充填防砂管柱2的末端，如圖7所示，該水平井礫石充填防砂管柱2包含有表層套管21、技術(shù)套管22、完井篩管23、管外封24、沖管25及充填服務(wù)器26，其具體連接關(guān)系及工作原理為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。本實(shí)用新型的具體工作過程為將該充填工具I的外筒12的一端連接于完井篩管23的末端，并隨該水平井礫石充填防砂管柱2 —并下入水平井中，并通過管外封24固井；從井口向技術(shù)套管22及完井篩管23的內(nèi)腔中下入沖管25及充填服務(wù)器26，將充填服務(wù)器26凸伸連接于內(nèi)筒11 一端的密封圈17內(nèi)，使沖管25、充填服務(wù)器26及內(nèi)筒11的一端形成密封連接；從井口向沖管25內(nèi)泵注攜砂液與礫石，攜砂液及礫石通過充填服務(wù)器26進(jìn)入內(nèi)筒11中，由導(dǎo)流頭15的導(dǎo)流孔1511進(jìn)入滑套14的內(nèi)部，并沖擊閥球153，使球閥153在第二彈簧152的彈力及攜砂液的沖擊下徹底封死環(huán)凸臺(tái)142的流道1421，以封閉滑套14的內(nèi)腔，從而使攜砂液在滑套14的一端產(chǎn)生液壓；繼續(xù)注入攜砂液與礫石，使滑套14在攜砂液壓力的作用下向尾堵13中移動(dòng)并壓縮第一彈簧131，同時(shí)內(nèi)充填孔111開啟，以與內(nèi)筒11的內(nèi)腔相連通，進(jìn)而使攜砂液與礫石由內(nèi)筒11的內(nèi)腔、內(nèi)填充孔111及外筒12的外填充孔121，流入充填工具外的油井環(huán)空D中，實(shí)現(xiàn)充填功能；充填結(jié)束后，停止向沖管25內(nèi)泵注攜砂液與礫石，則攜砂液對(duì)滑套14 一端形成的 液壓力隨之消失，滑套14在被壓縮的第一彈簧131的頂撐下向內(nèi)筒11中移動(dòng)復(fù)位，并重新封閉內(nèi)填充孔111 ;由井口向沖管25與技術(shù)套管22及完井篩管23之間形成的環(huán)空E中泵注反洗液，在前述充填過程中，由于充填服務(wù)器26僅套置在內(nèi)筒11中，其并未封閉外筒12一端的內(nèi)腔，則該反洗液繼而沿環(huán)空E進(jìn)入充填工具I的外筒12—端的內(nèi)腔中，并沿夾壁槽112及反洗孔141形成的流道進(jìn)入滑套14中，并沖擊閥球153左移、壓縮第二彈簧152，使滑套14的內(nèi)腔連通，反洗液隨之通過導(dǎo)流頭151的導(dǎo)流孔1511進(jìn)入充填服務(wù)器26及沖管25，并由沖管25內(nèi)部返回地面，以將沖管25及充填工具的滑套中殘留的礫石帶回地面，從而完成對(duì)充填工具以及沖管的反洗。以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種水平井礫石充填工具，其特征在于，所述水平井礫石充填工具包含有由內(nèi)至外依次套設(shè)的一內(nèi)筒及一外筒，所述內(nèi)筒及外筒的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開設(shè)有相連通的內(nèi)充填孔、夕卜充填孔，所述內(nèi)筒的外表面上形成有至少一沿軸向貫通的夾壁槽，所述夾壁槽的一端與所述外筒一端的內(nèi)腔相連通，所述外筒的另一端通過外螺紋連接有一尾堵，所述夾壁槽與所述內(nèi)充填孔不連通； 其中，所述內(nèi)筒中嵌設(shè)有一能移動(dòng)的滑套，所述滑套對(duì)應(yīng)封閉所述內(nèi)填充孔，其一端定位在所述內(nèi)筒中形成的限位凸部，而另一端凸伸出所述內(nèi)筒，并頂?shù)钟谒鑫捕轮腥菰O(shè)的第一彈簧上，所述滑套于靠近另一端的側(cè)壁上開設(shè)反洗孔，所述反洗孔與所述夾壁槽的另一端相連通，所述滑套中另設(shè)有一能封堵所述滑套的內(nèi)腔的導(dǎo)流裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的水平井礫石充填工具，其特征在于，所述導(dǎo)流裝置包含一導(dǎo)流頭、一第二彈簧、一閥球及一環(huán)凸臺(tái)，所述導(dǎo)流頭通過外螺紋內(nèi)設(shè)于所述滑套的一端，其沿軸向貫通的開設(shè)至少一導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流孔與所述滑套的內(nèi)腔相連通，所述環(huán)凸臺(tái)形成于所述滑套內(nèi)腔的中段處，其沿軸向開設(shè)有與所述滑套的內(nèi)腔相連通的流道，所述第二彈簧及閥球依次設(shè)置于所述導(dǎo)流頭及環(huán)凸臺(tái)之間，所述第二彈簧的兩端分別與所述導(dǎo)流頭及所述閥球相抵接，而所述閥球在所述第二彈簧的頂撐下能對(duì)應(yīng)封堵所述環(huán)凸臺(tái)的流道。
3.如權(quán)利要求2所述的水平井礫石充填工具，其特征在于，所述滑套的另一端與所述第一彈簧之間進(jìn)一步設(shè)有一擋板，所述擋板的一端通過外螺紋螺接于所述滑套，其另一端與所述第一彈簧對(duì)應(yīng)抵接。
4.如權(quán)利要求3所述的水平井礫石充填工具，其特征在于，所述內(nèi)筒一端的內(nèi)周壁嵌設(shè)有密封圈。
5.如權(quán)利要求4所述的水平井礫石充填工具，其特征在于，所述內(nèi)筒的外表面相對(duì)稱的形成有兩所述夾壁槽。
6.如權(quán)利要求5所述的水平井礫石充填工具，其特征在于，所述導(dǎo)流頭沿周向均布有四個(gè)導(dǎo)流孔。
7.如權(quán)利要求I所述的水平井礫石充填工具，其特征在于，所述內(nèi)筒一端的內(nèi)周壁嵌設(shè)有密封圈。
8.如權(quán)利要求I所述的水平井礫石充填工具，其特征在于，所述內(nèi)筒的外表面相對(duì)稱的形成有兩所述夾壁槽。
9.如權(quán)利要求I至8任一項(xiàng)所述的水平井礫石充填工具，其特征在于，所述外筒的內(nèi)表面與所述內(nèi)筒的外表面之間進(jìn)一步設(shè)有一環(huán)空部，所述環(huán)空部與所述夾壁槽相連通。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種水平井礫石充填工具，其包含有由內(nèi)至外依次套設(shè)的一內(nèi)筒及一外筒，內(nèi)筒及外筒的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開設(shè)有相連通的內(nèi)充填孔、外充填孔，內(nèi)筒外表面上形成有至少一沿軸向貫通的夾壁槽，夾壁槽的一端與外筒一端的內(nèi)腔相連通，外筒另一端通過外螺紋連接有尾堵，夾壁槽與內(nèi)充填孔不連通；內(nèi)筒中嵌設(shè)有一能移動(dòng)的滑套，滑套對(duì)應(yīng)封閉內(nèi)填充孔，其一端定位在內(nèi)筒中的限位凸部，而另一端凸伸出內(nèi)筒，并頂?shù)钟谖捕轮腥菰O(shè)的第一彈簧，滑套于靠近另一端的側(cè)壁上開設(shè)反洗孔，反洗孔與夾壁槽的另一端相連通，滑套中另設(shè)有一能封閉滑套的內(nèi)腔的導(dǎo)流裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，與水平井礫石充填防砂管柱相配套，能實(shí)現(xiàn)充填與反洗一體化。
文檔編號(hào)E21B43/04GK202560183SQ20122023020
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者孫厚利, 張建軍, 呂民, 陳大釗, 陳磊, 叢志新, 宗偉, 趙雅麗, 張?chǎng)? 李學(xué)良, 張軍, 于俊梅, 楊曉莉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司