CN108533234A - 水平井不动管柱分段充填及配套工具 - Google Patents

水平井不动管柱分段充填及配套工具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了水平井不动管柱分段充填中的完井管柱和砾石充填管柱及配套工具,包括智能控制阀、反洗阀和转换充填工具,所述完井管柱:悬挂封隔器的下端连接有套管,串联组合筛管的最前端连接着转换充填工具,且串联组合筛管每两根间安装有滚轮扶正器,砾石充填管柱包括油管、智能控制阀、反洗阀和密封扦头。本发明所述的水平井不动管柱分段充填及配套工具,结构合理,施工安全,省工省时,再长的水平井段都能充满充实,充满充实的砾石将地层砂挡在外围,防止堵塞筛缝和进入筛管内腔,减少后期频繁的解堵作业,同时确保筛管不受地层液流的直接冲蚀,延长筛管使用寿命,提高采收率,使水平井开采经济收益最大化,带来更好的使用前景。

Description

水平井不动管柱分段充填及配套工具
技术领域
本发明涉及油气开采完井施工作业中配套装置领域,特别涉及水平井砾石充填管柱及其智能控制阀和反洗阀,完井管柱及其转换充填工具。
背景技术
在水平井砾石充填施工过程中,因为井段长,当携砂液进入水平段后,随着流通面积增大,液体紊流强度和携砂能力下降,同时工作液的滤失很严重,当砾石的沉降速度大于液体的流速时,砾石就逐渐沉降堆积,形成沙丘,当堆积形成的沙丘达到一定高度时,就会导致环空形成桥堵,阻塞携砂液前行,使砾石充填作业过早终止,造成筛管底部很难充填到砾石。如果在砾石充填的携砂液中加入粘性的化工料,增加砂粒在携砂液中悬浮时间,降低液体滤失速度,施工结束后,砾石会密实性沉降,使井眼充填砾石高度下降,筛管上部裸露。外露筛管在带有介质的地下液流不断冲蚀下,很容易损毁,使防砂失效,产量下降,甚至使油井提前报废。进入水平井中的防砂筛管,是无法提出来更换的,造成巨大的经济损失,为此,我们提出水平井不动管柱分段充填及配套工具。
发明内容
本发明的主要目的在于提供水平井不动管柱分段充填及配套工具,可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:水平井不动管柱分段充填中包括完井管柱和砾石充填管柱及配套工具,所述完井管柱:悬挂封隔器的下端连接有套管和串联组合筛管,所述串联组合筛管每两根之间有滚轮扶正器,且串联组合筛管的最前端是转换充填工具,所述砾石充填管柱:油管下端连接有不同压力开启的智能控制阀n个,前端连接有反洗阀,顶端安装密封扦头。
优选的,所述包括接箍、中心管、灯笼扶正器、预紧螺母、顶丝、弹簧、弹簧座、组合阀,所述中心管的上端设置有光管,且中心管的中间设置有螺纹和花键,所述灯笼扶正器设置有弓形弹簧棍和环形套,所述组合阀由上壳体、阀芯、小弹簧、下壳体、销钉、密封圈组成,所述上壳体的端面均匀设置有多个不同直径的同心圆,且上壳体的另一面设置有环形槽将圆孔连通,所述阀芯形状为盲孔柱塞,且阀芯内部的盲孔一端安装有小弹簧,所述下壳体端面均匀设置有多个通孔,且通孔的大小不一,所述下壳体的外圆设置有密封圈槽,且上壳体和下壳体之间通过销钉固定安装。
优选的,包括:外筒、滑套和接头,所述外筒的两端均设置有母扣,且外筒下端的母扣与接头固定连接,所述外筒的中段圆周上均匀设置有多个水孔,所述外筒的内孔安装弹簧和滑套。
优选的,包括:变扣接头、胶圈槽装胶圈、中间套和空心丝堵,所述变扣接头的上端设置有母扣,且变扣接头的下端设置有公扣,所述变扣接头的上端母扣与串联组合筛管固定连接,且变扣接头的下端公扣同中间套固定连接,所述空心丝堵的下表面固定安装有数层防砂网布。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:该水平井不动管柱分段充填及配套工具,有一套完整的配套施工作业装置,结构合理,施工安全,省工省时,再长的水平井段都能充满充实,充满充实的砾石将地层砂挡在外围,防止堵塞筛缝和进入筛管内腔,减少后期频繁的解堵作业,同时确保筛管不受地层液流的直接冲蚀,延长筛管使用寿命,提高采收率,使水平井开采经济收益最大化,整个水平井不动管柱分段充填及配套工具结构简单,操作方便,使用效果相对于传统方式更好。
附图说明
图1为本发明水平井不动管柱分段充填及配套工具的整体结构示意图。
图2为本发明水平井不动管柱分段充填及配套工具的智能控制阀剖析图。
图3为本发明水平井不动管柱分段充填及配套工具反洗阀剖析图。
图4为本发明水平井不动管柱分段充填及配套工具的转换充填工具剖析图。
图中:1、油管;2、智能控制阀;3、反洗阀;4、密封扦头;5、转换充填工具;6、悬挂封隔器;7、串联组合筛管;8、滚轮扶正器;9、接箍;10、中心管;11、灯笼扶正器;12、预紧螺母;13、顶丝;14、弹簧;15、弹簧座;16、组合阀;16-(1)上壳体;16-(2)阀芯;16-(3)小弹簧;16-(4)下壳体;16-(5)销钉;16-(6)密封圈;17、外筒;18、滑套;19、接头;20、变扣接头;21、胶圈槽装胶圈;22、中间套;23、空心丝堵;24、套管。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1
如图1-4所示,水平井不动管柱分段充填中的砾石充填管柱包括:油管1、智能控制阀2、反洗阀3和密封扦头4,油管1上分别连接有不同压力开启的智能控制阀2,多个智能控制阀2利用不同的压力,对循环水道进行封堵和开启联通,将长长的水平段分成若干个小段,有效的阻止了砂桥的形成,前端连接反洗阀3,顶端连接密封扦头4,反洗阀3的设置能够在进行砾石充填作业结束时,反洗冲管中的残留砂,一气呵成,中途不需动井口,水平井不动管柱分段充填中的完井管柱包括:悬挂封隔器6下端连接套管24和串联组合筛管7,串联组合筛管7的设置能够过滤砂砾,串联组合筛管7每两根之间安装一个滚轮扶正器8,且串联组合筛管7最前端安装的是转换充填工具5。
实施例2
此外,参照图2,基于上述实施例,包括接箍9、中心管10、灯笼扶正器11、预紧螺母12、顶丝13、弹簧14、弹簧座15、组合阀16,中心管10的上端设置有光管,且中心管10的中间设置有螺纹和花键,灯笼扶正器11设置有弓形弹簧棍和环形套,组合阀16由上壳体(1)、阀芯(2)、小弹簧(3)、下壳体(4)、销钉(5)、密封圈(6)组成,上壳体(1)的端面均匀设置有多个不同直径的同心圆,且上壳体(1)的另一面设置有环形槽将圆孔连通,阀芯(2)形状为盲孔柱塞,且阀芯(2)内部的盲孔一端安装有小弹簧(3),下壳体(4)端面均匀设置有多个通孔,且通孔的大小不一,下壳体(4)的外圆设置有密封圈槽,且上壳体(1)和下壳体(4)之间通过销钉(5)固定安装。
实施例3
此外,参照图3,基于上述实施例,包括:外筒17、滑套18和接头19,外筒17的两端均设置有母扣,且外筒17下端的母扣与接头19固定连接,外筒17的中段圆周上均匀设置有多个水孔,外筒17的内孔安装弹簧14和滑套18。
实施例4
此外,参照图4,基于上述实施例,包括:变扣接头20、胶圈槽装胶圈21、中间套22和空心丝堵23,变扣接头20的上端设置有母扣,且变扣接头20的下端设置有公扣,变扣接头20的上端母扣与串联组合筛管7固定连接,且变扣接头20的下端公扣同中间套22固定连接,空心丝堵23的下表面固定安装有数层防砂网布。
需要说明的是,本发明为水平井不动管柱分段充填及配套工具,使用时,充填管柱下入转换充填工具5时有机械定位、液压检测,彻底排除脉冲引发的管柱窜动带来的施工隐患,充填结束后,转换充填工具5内外同时关闭,砾石不回吐,后期砂砾进入不了串联组合筛管7内,施工过程从固定充填管柱进行砾石充填,到反洗干净充填管柱的残留砂,一气呵成,中途不需动井口和管柱,操作方便简单,省工省时,安全环保;
发明的智能控制阀2,中心管10外圆由上至下为光管、螺纹、花键,弹簧座15、弹簧14、组合阀16套装在花键,用预紧螺母12调正压力,顶丝13固定,灯笼扶正器11套装在中心管10的光管位置,组合阀16在充填压力推动上移,露出花键槽为回水通道,反洗时,水流推动阀芯向下移动,露出环形槽为流水通道,多个不同压力开启的智能控制阀2,分别连接在充填管柱上,将长长的井段分成若干个小段,施工中,携砂液先向转换充填最远的一段位置充填,该段充满后,充填压力逐渐升高,缓缓开启相邻的智能控制阀2回水通道,由于多个智能控制阀2的压力,离转换充填工具5越远,开启压力越小,依次由远而近,携砂液一段一段充到滤失,通过压力限定循环通道回水,最后使水平井逐渐充满充实,反洗时,从反洗阀3外筒17水孔进入,推动滑套18上移,脱开接头19,液流进入充填管柱将残留砂带出地面,并且提出冲填管柱后,悬挂封隔器6和串联组合筛管7的内孔一致,为生产后期用涡轮清砂装置,将沉淀在筛管内泥砂清出地面奠定了基础,适用于裸眼水平井砾石充填和水平井管内砾石充填,较为实用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.水平井不动管柱分段充填中的砾石充填管柱包括:油管(1)、智能控制阀(2)、反洗阀(3)和密封扦头(4),其特征在于:所述油管(1)上分别连接有不同压力开启的智能控制阀(2),前端连接反洗阀(3),顶端连接密封扦头(4),水平井不动管柱分段充填中的完井管柱包括:悬挂封隔器(6)下端连接套管(24)和串联组合筛管(7),所述串联组合筛管(7)每两根之间安装一个滚轮扶正器(8),且串联组合筛管(7)最前端安装的是转换充填工具(5)。
2.根据权利要求1所述的智能控制阀(2),包括接箍(9)、中心管(10)、灯笼扶正器(11)、预紧螺母(12)、顶丝(13)、弹簧(14)、弹簧座(15)、组合阀(16),其特征在于:所述中心管(10)的上端设置有光管,且中心管(10)的中间设置有螺纹和花键,所述灯笼扶正器(11)设置有弓形弹簧棍和环形套,所述组合阀(16)由上壳体(1)、阀芯(2)、小弹簧(3)、下壳体(4)、销钉(5)、密封圈(6)组成,所述上壳体(1)的端面均匀设置有多个不同直径的同心圆,且上壳体(1)的另一面设置有环形槽将圆孔连通,所述阀芯(2)形状为盲孔柱塞,且阀芯(2)内部的盲孔一端安装有小弹簧(3),所述下壳体(4)端面均匀设置有多个通孔,且通孔的大小不一,所述下壳体(4)的外圆设置有密封圈槽,且上壳体(1)和下壳体(4)之间通过销钉(5)固定安装。
3.根据权利要求1所述的反洗阀(3),包括:外筒(17)、滑套(18)和接头(19),其特征在于:所述外筒(17)的两端均设置有母扣,且外筒(17)下端的母扣与接头(19)固定连接,所述外筒(17)的中段圆周上均匀设置有多个水孔,所述外筒(17)的内孔安装弹簧(14)和滑套(18)。
4.根据权利要求1所述的转换充填工具(5),包括:变扣接头(20)、胶圈槽装胶圈(21)、中间套(22)和空心丝堵(23),其特征在于:所述变扣接头(20)的上端设置有母扣,且变扣接头(20)的下端设置有公扣,所述变扣接头(20)的上端母扣与串联组合筛管(7)固定连接,且变扣接头(20)的下端公扣同中间套(22)固定连接,所述空心丝堵(23)的下表面固定安装有数层防砂网布。
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