CN202755955U - 水平井砾石充填管柱 - Google Patents
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Abstract
一种水平井砾石充填管柱。为了克服现有水平井砾石充填不满或充填不到位，导致水平井的开发效果差的不足，本实用新型水平井砾石充填管柱的油管、泄油器、油管、压力控制阀、冲管、压力控制阀、冲管、砾石充填工具由上至下依次连接；压力控制阀安装在油管与砾石充填工具之间。压力控制阀的基管外圆的上凸台上方由下至上依次安装有皮碗、弹簧、预紧螺母；皮碗的碗口朝下，碗底卡在上凸台的上方，皮碗可以沿花键滑动；预紧螺母与基管的螺纹固定连接；基管的下凸台下方固定安装有扶正器。其有益效果是适用于水平井、大斜度井砾石充填筛管完井施工作业，可以使砾石充填的效果更好，避免和减少砾石充填施工作业给防砂完井带来的风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油气开发完井施工作业中的砾石充填装置，尤其是涉及一种水平井砾石充填管柱。
背景技术
水平井完井施工作业砾石充填过程中由于重力的作用，导致砾石下沉，携砂液的流动状态和砾石沉积的规律完全不同于直井的砾石充填。在水平井砾石充填施工过程中，当携砂液进入水平井段后，随着流通面积增大，液体紊流强度和携砂能力下降，同时工作液的滤失也很严重，当砾石的沉降速度大于液体的流速时，砾石就在水平段逐步形成分离的“沙丘”，当“沙丘”达到一定高度时，就会导致环空形成砂石桥堵，阻挡携砂液前行，使砾石充填作业过早终止，造成砾石充填不满或充填不到位，甚至很长一部分井段得不到充填，使地层砂得不到完全有效地控制，最终导致水平井的开发效果差。
实用新型内容
为了克服现有水平井砾石充填不满或充填不到位，使地层砂得不到有效控制，导致水平井的开发效果差的不足，本实用新型提供一种水平井砾石充填管柱。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：固井管柱包括套管和筛管，套管位于垂直井段、筛管位于水平井段，水平井砾石充填管柱包括油管、泄油器、冲管、砾石充填工具，油管、泄油器、油管、压力控制阀、冲管、压力控制阀、冲管、砾石充填工具由上至下依次连接；压力控制阀安装在油管与砾石充填工具之间；2个或2个以上的压力控制阀位于水平井段的筛管内。
水平井砾石充填管柱中的压力控制阀，包括上接头、基管、下接头，上接头和下接头分别固定安装在基管的上、下两端，基管外圆中部由上至下为螺纹、花键、上凸台、下凸台，上凸台与下凸台之间有一段管体，管体的长度大于皮碗的长度。上凸台上方的基管外圆由下至上依次安装有皮碗、弹簧、预紧螺母；皮碗的碗口朝下，碗底卡在上凸台的上方，皮碗可以沿花键滑动；预紧螺母与基管的螺纹固定连接；基管的下凸台下方固定安装有扶正器。扶正器的外径大于皮碗的外径，扶正器的材质为聚四氟乙烯。
本实用新型的有益效果是，结构合理，充填效果好，能够有效避免因砾石充填施工中过早形成砂桥，给砾石充填防砂完井作业带来的风险，保障水平井的开发效果。
附图说明
图1是本实用新型水平井砾石充填管柱结构示意图。
图2是本实用新型水平井砾石充填管柱中的压力控制阀结构示意图。
图中：1.套管，2.泄油器，3.油管，4.压力控制阀，5.筛管，6.冲管，7.砾石充填工具，11.上接头，12.基管，13.预紧螺母，14.弹簧，15.皮碗，16.扶正器，17.下接头，18.螺纹，19.花键，20.上凸台，21.下凸台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本实用新型不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本实用新型的保护范围内。
参见附图1。固井管柱包括套管1和筛管5，套管1位于垂直井段、筛管5位于水平井段的目的层。本实用新型水平井砾石充填管柱包括油管3、泄油器2、压力控制阀4、冲管6、砾石充填工具7，油管3、泄油器2、油管3、压力控制 阀4、冲管6、压力控制阀4、冲管6、砾石充填工具7由上至下依次连接；压力控制阀4安装在油管3与砾石充填工具7之间；2个或2个以上的压力控制阀4位于水平井段的筛管5内，根据砾石充填水平井段的长度，安装数量不等的压力控制阀4，通常压力控制阀4与冲管6依次间隔连接。
参见附图2。本实用新型水平井砾石充填管柱中的压力控制阀4，上接头11和下接头17分别通过螺纹固定安装在基管12的上、下两端。基管12外圆中部由上至下为螺纹18、花键19、上凸台20、下凸台21，上凸台20与下凸台21之间有一段管体，管体的长度大于皮碗15的长度。
基管12的上凸台20上方由下至上依次安装有皮碗15、弹簧14、预紧螺母13；皮碗15的碗口朝下，碗底卡在上凸台20的上方，皮碗15可以沿花键19滑动；预紧螺母13与基管12的螺纹18固定连接。
基管12的下凸台21下方固定安装有扶正器16，扶正器16的外径大于皮碗15的外径，以确保皮碗15不会因挤压产生变形。通常扶正器16的材质选用聚四氟乙烯。
应用本实用新型现场作业时，首先根据充填井段长度及施工作业需要，确定压力控制阀4的使用数量，然后将压力控制阀4分别安装在水平井砾石充填管柱上，再将管柱下入井筒内，确保水平井砾石充填管柱上的压力控制阀4位于防砂筛管5处。
砾石充填作业前，压力控制阀4上的皮碗15外径同筛管5内径在没有压力的情况下为间隙配合。
砾石充填开始后，来自砾石充填工具7的压力达到一定值后，皮碗15碗口外涨，紧贴筛管5的内壁，封闭轴向通道；压力继续增大推动皮碗15克服弹簧14阻力后，皮碗15沿基管12滑动，露出基管12上花键19的槽成为回水通道。
砾石充填结束后，完井管柱内压力减小，皮碗15在弹簧14的作用下，回复原位，皮碗15与筛管5有间隙，便于充填管柱提出井筒。
由于在水平井砾石充填管柱上安装了数个压力控制阀4，在水平井砾石充填筛管完井施工过程中，能使携砂液先向砾石充填工具最远的位置充填，最远一段砾石充填密集后，回水通道受阻，管内压力升高，就会开启相邻的压力控制阀4的回水通道。由于几个压力控制阀的压力从砾石充填工具7起，离得越远，开启压力越小，依次由远而近，携砂液一段一段充填，滤失，通过压力限定循环通道回水，最后使水平井段的砾石逐段充实充满，避免因砾石充填施工中过早形成砂桥，给砾石充填防砂完井作业带来风险。
应该注意的是上述实施例是示例而非限制本实用新型，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
Claims (4)
1.一种水平井砾石充填管柱，包括油管、泄油器、冲管、砾石充填工具，固井管柱包括套管和筛管，套管位于垂直井段、筛管位于水平井段，其特征是：油管（3）、泄油器（2）、油管（3）、压力控制阀（4）、冲管（6）、压力控制阀（4）、冲管（6）、砾石充填工具（7）由上至下依次连接；压力控制阀（4）安装在油管（3）与砾石充填工具（7）之间；2个或2个以上的压力控制阀（4）位于水平井段的筛管（5）内。
2.根据权利要求1所述水平井砾石充填管柱，其特征是：所述压力控制阀（4）的上接头（11）和下接头（17）分别固定安装在基管（12）的上、下两端，基管（12）外圆中部由上至下为螺纹（18）、花键（19）、上凸台（20）、下凸台（21），上凸台（20）与下凸台（21）之间有一段管体，管体的长度大于皮碗（15）的长度；
所述上凸台（20）上方的基管（12）外圆由下至上依次安装有皮碗（15）、弹簧（14）、预紧螺母（13）；皮碗（15）的碗口朝下，碗底卡在上凸台（20）的上方，皮碗（15）可以沿花键（19）滑动；预紧螺母（13）与基管（12）的螺纹（18）固定连接；
所述基管（12）的下凸台（21）下方固定安装有扶正器（16）。
3.根据权利要求2所述水平井砾石充填管柱，其特征是：所述扶正器（16）的外径大于皮碗（15）的外径。
4.根据权利要求3所述水平井砾石充填管柱，其特征是：所述扶正器（16）的材质为聚四氟乙烯。
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