CN204754890U - 砾石充填防砂工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种砾石充填防砂工具，属于油井设备领域，包括中心管，中心管设置有内孔，中心管内设置有滑套，滑套能够沿中心管的轴向相对于中心管滑动；中心管外套设有充填内管，充填内管外套设有充填外管，充填外管的管壁设有连通充填内管的管腔的第一通孔；中心管与充填内管之间设置有阀门，用于隔断或者连通第一通孔与内孔；砾石充填防砂工具还包括尾管、下接头以及倒扣接头，尾管套设在滑套上，与滑套同步移动，下接头套设在尾管上，下接头的内壁与滑套的外壁之间形成流道，滑套的管壁设置有第二通孔，第二通孔连通流道，且流道连通第一通孔；倒扣接头的一端套设在下接头上，其另一端插装在充填外管内。充填防砂过程简单，充填效果好。

Description

砾石充填防砂工具

技术领域

本实用新型涉及油井设备领域，具体而言，涉及一种砾石充填防砂工具。

背景技术

现有油井充填工具采用皮碗式充填工具，进行正充填时充填液需要挤压皮碗，从皮碗与套管之间的缝隙中进入筛管与套管环空，多次挤压皮碗，使得皮碗的密封性差，使用寿命短；且现有技术的普通正循环充填工具充填内径小，导致在大砂比充填过程中易形成砂桥、砂堵现象，降低施工成功率，其次采用单流阀结构，难以反洗井，易产生防砂管柱无法丢手的情况，造成防砂失败。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种砾石充填防砂工具，以改善现有的皮碗式充填工具使用安全性低、砾石充填防砂工具充填内径小、以及难以反洗井导致防砂失败的问题。

本实用新型是这样实现的：

基于上述目的，本实用新型提供了一种砾石充填防砂工具，包括中心管，所述中心管设置有内孔，所述内孔沿所述中心管的径向方向延伸；所述中心管内设置有滑套，所述滑套的外壁与所述中心管的内壁密封连接，且所述滑套能够沿所述中心管的轴向相对于所述中心管滑动；所述中心管外套设有充填内管，所述充填内管外套设有充填外管，所述充填外管的管壁设有第一通孔，所述第一通孔沿所述充填外管的径向方向延伸，且连通所述充填内管的管腔；所述中心管与所述充填内管之间设置有阀门，所述阀门能够沿所述中心管的轴向方向相对于所述中心管滑动，用于隔断或者连通所述第一通孔与所述内孔；

所述砾石充填防砂工具还包括尾管、下接头以及倒扣接头，所述尾管套设在所述滑套上，且所述尾管与所述滑套同步移动；所述尾管的管腔设置有单向阀，所述单向阀令所述滑套的入口端向所述尾管的出口端阻断，以及令所述尾管的出口端向所述滑套的入口端畅通；所述下接头套设在所述尾管上，所述下接头的内壁与所述滑套的外壁之间形成流道，所述滑套的管壁设置有第二通孔，所述第二通孔连通所述流道，且所述流道连通所述第一通孔；所述倒扣接头的一端套设在所述下接头上，其另一端插装在所述充填外管内。

优选的，所述滑套的入口端的内壁为圆弧面，所述圆弧面沿所述滑套的周向延伸。

优选的，所述充填内管与所述充填外管焊接。

优选的，所述充填外管套设有套管保护套，所述套管保护套设有与所述第一通孔连通的通道。

优选的，所述套管保护套与所述充填外管螺接。

优选的，所述第二通孔为条形孔，所述条形孔沿所述滑套的轴向延伸。

优选的，所述滑套与所述中心管之间设置有滑套销钉，用于限制所述滑套相对于所述中心管的移动。

优选的，所述砾石充填防砂工具还包括长管以及上接头，所述长管套设在所述中心管上，且所述长管与所述中心管通过螺纹连接；所述上接头套设在所述中心管的端部，且所述上接头与所述中心管之间形成环形的活塞缸，所述活塞缸内安装有活塞，且所述活塞套设在所述中心管上；所述中心管的管壁设置有第三通孔，所述第三通孔连通所述活塞缸；

所述活塞的输出端连接有传力套，所述传力套的外壁螺接有压缩筒，所述传力套通过坐封销钉连接有解封接头，所述解封接头可沿远离所述长管的方向相对于所述长管滑动，所述解封接头与所述压缩筒之间设有锁环；

所述压缩筒远离所述活塞的端部连接有胶筒，所述胶筒与所述长管之间设有胶筒外管，所述胶筒外管可沿所述长管的轴向相对于所述长管滑动；

所述胶筒外管的外壁螺接有上锥体，所述上锥体与所述充填外管之间设有卡瓦，所述卡瓦设有卡瓦套，所述卡瓦以及所述卡瓦套均可沿所述长管的轴向相对于所述长管滑动。

优选的，所述解封接头与所述长管之间通过解封销钉连接，所述解封销钉用于限制所述解封接头的移动。

优选的，所述卡瓦与所述卡瓦套之间设置有呈挤压状态的弹片。

本实用新型的有益效果是：

综上所述，本实用新型提供的砾石防砂充填工具，结构合理，各个部件之间连接紧凑，配合使用效果好，能够提高充填的成功率。具体而言，该砾石防砂充填工具安装在油井的合适位置，进行坐封锚定后，便可以进行充填工作。即，先将投球投入中心管内，投球卡在套设在中心管的滑套的端部，通过液体打压，投球挤压滑套，在一定压力条件下，使滑套相对于中心管轴向滑动，当套管滑动到一定距离后，同时，阀门处于打开状态，所述中心管上的内孔与所述流道连通，即中心管的内孔与充填内管以及充填外管之间的通道连通。在该状态下，将具有一定粘度的液体携带砾石充填至油井产层的筛管与套管环空之间，砾石在筛管环空形成挡砂屏障，而液体则通过尾管的端部进入尾管内，从滑套上的第二通孔流入流道，最后从套管中流出，建立充填循环。同时，在阀门的作用下，所述下接头、倒扣接头、充填外管以及充填内管之间形成桥式通道，即砾石充填液体与返回去的液体分别通过该阀门，且互不影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的砾石充填防砂工具的结构图；

图2为对应图1的上部分的结构图；

图3为对应图1的下部分的结构图。

附图标记汇总：

上接头101，中心管102，活塞103，传力套104，解封接头105，坐封销钉106，锁环107，压缩筒108，长管109，解封销钉110，胶筒外管111，胶筒112，限位环113，上锥体114，卡瓦套115，卡瓦116，弹簧片117，充填内管118，套管保护套119，阀门120，弹簧121，滑套122，充填外管123，滑套销钉124，倒扣接头125，下接头126，尾管127，单向阀128；

投球200，内孔201，第一通孔202，流道203，第二通孔204，第三通孔205。

具体实施方式

现有油井充填工具采用皮碗式充填工具，进行正充填时充填液需要挤压皮碗，从皮碗与套管之间的缝隙中进入筛管与套管环空，多次挤压皮碗，使得皮碗的密封性差，使用寿命短；且现有技术的普通正循环充填工具充填内径小，导致在大砂比充填过程中易形成砂桥、砂堵现象，降低施工成功率，其次采用单流阀结构，难以反洗井，易产生防砂管柱无法丢手的情况，造成防砂失败。

鉴于此，本实用新型的设计者设计了一种砾石充填防砂工具，

该砾石充填防砂工具的结构简单，制造方便，各个部件之间的连接关系紧凑，配合使用的效果好。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1-3，其中，图1为砾石充填防砂工具的结构图，为了将图1的结构表示清楚，将图1中的结构分别采用图2和图3分别表示，图1中的结构从中间位置断开，分为上下两个部分，其中，图2为上部分的结构图，图3为下部分的结构图。

本实施例提供了一种砾石充填防砂工具，包括中心管102，所述中心管102设置有内孔201，所述内孔201沿所述中心管102的径向方向延伸；所述中心管102内设置有滑套122，所述滑套122的外壁与所述中心管102的内壁密封连接，且所述滑套122能够沿所述中心管102的轴向相对于所述中心管102滑动；所述中心管102外套设有充填内管118，所述充填内管118外套设有充填外管123，所述充填外管123的管壁设有第一通孔202，所述第一通孔202沿所述充填外管123的径向方向延伸，且连通所述充填内管118的管腔；所述中心管102与所述充填内管118之间设置有阀门120，所述阀门120能够沿所述中心管102的轴向方向相对于所述中心管102滑动，用于隔断或者连通所述第一通孔202与所述内孔201；

所述砾石充填防砂工具还包括尾管127、下接头126以及倒扣接头125，所述尾管127套设在所述滑套122上，且所述尾管127与所述滑套122同步移动；所述尾管127的管腔设置有单向阀128，所述单向阀128令所述滑套122的入口端向所述尾管127的出口端阻断，以及令所述尾管127的出口端向所述滑套122的入口端畅通；所述下接头126套设在所述尾管127上，所述下接头126的内壁与所述滑套122的外壁之间形成流道203，所述滑套122的管壁设置有第二通孔204，所述第二通孔204连通所述流道203，且所述流道203连通所述第一通孔202；所述倒扣接头125的一端套设在所述下接头126上，其另一端插装在所述充填外管123内。

该实施例提供的砾石充填防砂工具，结构合理，各个部件之间连接紧凑，配合使用效果好，能够提高充填的成功率。

具体而言，在使用该砾石充填防砂工具时，下井前检查工具，确保无损坏，在下接头126处连接好防砂筛管、冲管等防砂管串，在上接头101连接好油管，上扣时，注意打好背钳，防止发生倒扣丢手；同时，下井过程中要平稳操作，下放速度不超过每分钟一根油管。该工具下井到预定位置后，通过清水反洗井1～2次，直至井口处出水清洁干净，记录此悬重，将投球200投入中心管102内，进行坐封锚定后，便可以进行充填工作。

即，将投球200投入中心管102内，投球200卡在套设在中心管102的滑套122的端部，通过液体打压，投球200挤压滑套122，在一定压力条件下，使滑套122相对于中心管102轴向滑动，当套管滑动到一定距离后，同时，阀门120处于打开状态，所述中心管102上的内孔201与所述流道203连通，即中心管102的内孔201与充填内管118以及充填外管123之间的通道连通。在该状态下，将具有一定粘度的液体携带砾石充填至油井产层的筛管与套管环空之间，砾石在筛管环空形成挡砂屏障，而液体则通过尾管127的端部进入尾管127内，同时，尾管127的管腔设有单向阀128，使用更加安全可靠，液体通过单向阀128后，从滑套122上的第二通孔204流入流道203，最后从套管中流出，建立充填循环。

同时，在阀门120的作用下，所述下接头126、倒扣接头125、充填外管123以及充填内管118之间形成桥式通道，即砾石充填液体与返回去的液体分别通过该阀门120，且互不影响。同时，在进行丢手时，阀门120处于关闭状态，原油不会从流道203流出。进一步地，在所述阀门120与倒扣接头125之间设置有呈压缩状态的弹簧121，对手完成后，阀门120向上滑动实现关闭功能，弹簧121提供一定的弹力，保证阀门120能够顺利关闭，使用安全可靠。

优选的，所述单向阀128为钢球，所述钢球卡紧在所述尾管127靠近所述滑套122的端部，安装方便，制造成本低。

为了便于控制滑套122的滑动，该实施例的优选方案中，所述滑套122与所述中心管102之间设置有滑套销钉124，用于限制所述滑套122相对于所述中心管102的移动。采用液体打压时，液体作用在投球200上，当达到一定压力值时，滑套销钉124剪断，滑套122能够相对于中心管102滑动，同时，阀门120打开，液体流动的通道打开，为充填做好准备。

该实施例的优选方案中，所述滑套122的入口端的内壁为圆弧面，所述圆弧面沿所述滑套122的周向延伸，圆弧面的结构能够保证投球200更好的卡紧在滑套122的端部，投球200的密封效果好。投球200的外表面与滑套122的端部的圆弧面配合作用，投球200的外表面与圆弧面的接触面积更大，因此，不易出现缝隙，密封效果好。

该实施例的优选方案中，所述充填内管118与所述充填外管123焊接，焊接的结构简单牢固，由于充填内管118与充填外管123需要同时沿中心管102的轴向方向移动，充填内管118与充填外管123之间有相对的力，焊接后的充填内管118一充填外管123的使用更加安全，使用寿命长。

该实施例的优选方案中，所述充填外管123套设有套管保护套119，所述套管保护套119设有与所述第一通孔202连通的通道。保证套管在充填过程中受到的摩擦力小，使用寿命长。

该实施例的优选方案中，所述套管保护套119与所述充填外管123螺接，便于套管保护套119的更换。套管保护套119使用时间较长或者使用次数较多后，套管保护套119的外壁受到砾石的冲洗后，磨损量大。不能满足使用要求后，将套管保护套119旋出更换即可，操作方便。

该实施例的优选方案中，所述第二通孔204为条形孔，所述条形孔沿所述滑套122的轴向延伸，条形孔既能够满足充填液的流动，同时条形孔便于加工，不会影响滑套122的强度，使用安全。

该实施例的优选方案中，所述砾石充填防砂工具还包括长管109以及上接头101，所述长管109套设在所述中心管102上，且所述长管109与所述中心管102通过螺纹连接；所述上接头101套设在所述中心管102的端部，且所述上接头101与所述中心管102之间形成环形的活塞103缸，所述活塞103缸内安装有活塞103，且所述活塞103套设在所述中心管102上；所述中心管102的管壁设置有第三通孔205，所述第三通孔205连通所述活塞103缸；

所述活塞103的输出端连接有传力套104，所述传力套104的外壁螺接有压缩筒108，所述传力套104通过坐封销钉106连接有解封接头105，所述解封接头105可沿远离所述长管109的方向相对于所述长管109滑动，所述解封接头105与所述压缩筒108之间设有锁环107；

所述压缩筒108远离所述活塞103的端部连接有胶筒112，所述胶筒112与所述长管109之间设有胶筒外管111，所述胶筒外管111可沿所述长管109的轴向相对于所述长管109滑动；

所述胶筒外管111的外壁螺接有上锥体114，所述上锥体114与所述充填外管123之间设有卡瓦116，所述卡瓦116设有卡瓦套115，所述卡瓦116以及所述卡瓦套115均可沿所述长管109的轴向相对于所述长管109滑动。

该结构便于实现充填工具的坐封锚定功能，即，砾石充填防砂工具安装好后，投球200从油管落入中心管102内，通过液体打压，由于投球200在中心管102内密封，液体经过中心管102的第一通孔202进入上接头101与中心管102之间的活塞103腔，在液体压力的作用下推动活塞103轴向运动，在力的传递作用下，活塞103推动传力套104运动，与解封接头105产生相对运动，使坐封销钉106间断，传力套104、压缩筒108及锁环107在力的作用下轴向移动，推动胶筒112、垫环、胶筒外管111及上锥体114轴向运动，此时充填外管123与卡瓦116接触的锥面固定，在上锥体的锥面作用力下，使卡瓦116轴向运动的同时沿径向向外运动，从而锚定套管。在液压力的继续作用下，胶筒112压缩变形膨胀后，封隔油套环空，实现工具的坐封、锚定功能。

上述实施方式的优选方案中，所述胶筒112与所述上锥体114之间设置有限位环113，所述限位环113螺接在所述胶筒外管111上，用于限制胶筒112的位移，便于胶筒112的压缩。

改善了现有的采用皮碗进行坐封锚定的技术，不需要设置专用的封隔器，减少了作业量，节省了施工周期，降低了使用成本。

上述实施方式的优选方案中，所述解封接头105与所述长管109之间通过解封销钉110连接，所述解封销钉110用于限制所述解封接头105的移动。

该实施例的优选方案中，所述卡瓦116与所述卡瓦套115之间设置有呈挤压状态的弹片。充填完毕后，当需要对充填工具进行解封时，下入专用工具与解封接头105的螺纹连接，上提管柱剪断解封销钉110，解封接头105的斜面在上提过程中使锁环107与长管109的单线螺纹脱开，在拉力作用下，使锁环107、传力套104、压缩筒108、胶筒外管111、及上锥体114往上轴向运动，此时卡瓦116在弹簧片117的弹力作用下回收，即，卡瓦116沿轴向运动的同时沿径向向内运动，实现解封功能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种砾石充填防砂工具，其特征在于，包括中心管，所述中心管设置有内孔，所述内孔沿所述中心管的径向方向延伸；所述中心管内设置有滑套，所述滑套的外壁与所述中心管的内壁密封连接，且所述滑套能够沿所述中心管的轴向相对于所述中心管滑动；所述中心管外套设有充填内管，所述充填内管外套设有充填外管，所述充填外管的管壁设有第一通孔，所述第一通孔沿所述充填外管的径向方向延伸，且连通所述充填内管的管腔；所述中心管与所述充填内管之间设置有阀门，所述阀门能够沿所述中心管的轴向方向相对于所述中心管滑动，用于隔断或者连通所述第一通孔与所述内孔；

所述砾石充填防砂工具还包括尾管、下接头以及倒扣接头，所述尾管套设在所述滑套上，且所述尾管与所述滑套同步移动；所述尾管的管腔设置有单向阀，所述单向阀令所述滑套的入口端向所述尾管的出口端阻断，以及令所述尾管的出口端向所述滑套的入口端畅通；所述下接头套设在所述尾管上，所述下接头的内壁与所述滑套的外壁之间形成流道，所述滑套的管壁设置有第二通孔，所述第二通孔连通所述流道，且所述流道连通所述第一通孔；所述倒扣接头的一端套设在所述下接头上，其另一端插装在所述充填外管内。

2.根据权利要求1所述的砾石充填防砂工具，其特征在于，所述滑套的入口端的内壁为圆弧面，所述圆弧面沿所述滑套的周向延伸。

3.根据权利要求1所述的砾石充填防砂工具，其特征在于，所述充填内管与所述充填外管焊接。

4.根据权利要求3所述的砾石充填防砂工具，其特征在于，所述充填外管套设有套管保护套，所述套管保护套设有与所述第一通孔连通的通道。

5.根据权利要求4所述的砾石充填防砂工具，其特征在于，所述套管保护套与所述充填外管螺接。

6.根据权利要求1所述的砾石充填防砂工具，其特征在于，所述第二通孔为条形孔，所述条形孔沿所述滑套的轴向延伸。

7.根据权利要求1所述的砾石充填防砂工具，其特征在于，所述滑套与所述中心管之间设置有滑套销钉，用于限制所述滑套相对于所述中心管的移动。

8.根据权利要求1-6任一项所述的砾石充填防砂工具，其特征在于，所述砾石充填防砂工具还包括长管以及上接头，所述长管套设在所述中心管上，且所述长管与所述中心管通过螺纹连接；所述上接头套设在所述中心管的端部，且所述上接头与所述中心管之间形成环形的活塞缸，所述活塞缸内安装有活塞，且所述活塞套设在所述中心管上；所述中心管的管壁设置有第三通孔，所述第三通孔连通所述活塞缸；

所述活塞的输出端连接有传力套，所述传力套的外壁螺接有压缩筒，所述传力套通过坐封销钉连接有解封接头，所述解封接头可沿远离所述长管的方向相对于所述长管滑动，所述解封接头与所述压缩筒之间设有锁环；

所述压缩筒远离所述活塞的端部连接有胶筒，所述胶筒与所述长管之间设有胶筒外管，所述胶筒外管可沿所述长管的轴向相对于所述长管滑动；

所述胶筒外管的外壁螺接有上锥体，所述上锥体与所述充填外管之间设有卡瓦，所述卡瓦设有卡瓦套，所述卡瓦以及所述卡瓦套均可沿所述长管的轴向相对于所述长管滑动。

9.根据权利要求8所述的砾石充填防砂工具，其特征在于，所述解封接头与所述长管之间通过解封销钉连接，所述解封销钉用于限制所述解封接头的移动。

10.根据权利要求8所述的砾石充填防砂工具，其特征在于，所述卡瓦与所述卡瓦套之间设置有呈挤压状态的弹片。