CN209483313U - 一种水平井分层充填装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水平井分层充填装置，包括充填套管和充填管柱，所述充填管柱设置于充填套管内部，充填管柱随着充填套管一起下入石油层，避免了多次下料，充填管柱包括座封工具、隔液管、充填服务工具和第一筛管，充填套管包括外管和内管，充填套管的外管和内管之间布置有第一隔离密封总成、第二隔离密封总成和第三隔离密封总成，第一隔离密封总成、第二隔离密封总成和第三隔离密封总成将充填套管分成第一充填段、第二充填段和第三充填段，每段之间相互隔断，充填各个油层不会相互影响，充填效率高；同时充填管柱可以在充填套管内上下移动，可以悬停在各个油层，以自下而上的顺序进行充填作业，一次下管即可完成多次充填作业。

Description

一种水平井分层充填装置

技术领域

本实用新型属于涉及石油开采领域，具体涉及一种水平井分层充填装置。

背景技术

现有的油井一般可分为直井、斜井和水平井，直井为设计轨道是一条铅垂直的井，经井斜角接近0°；斜井为连接地面和地下巷道的有一定倾斜角度的井筒；水平井为井斜角达到或接近90°，井深沿着水平方向钻进的井。目前我国各油田水平裸眼井均采用全井防砂全井采油，而目前的防砂工艺主要采用的是单一目的层防砂，即一次下入工具只进行单层充填，但这种防砂工艺作业周期长、耗能多、成本也相对较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种一次下入工具即可完成多次砾石充填防砂作业的水平井分层充填装置。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

在一个总体方面，提供一种水平井分层充填装置，包括充填套管和充填管柱，所述充填管柱设置于充填套管内部，充填管柱包括从上至下依次安装连接的座封工具、隔液管、充填服务工具和第一筛管，隔液管上端与座封工具固定连接，隔液管下端与充填服务工具固定连接，充填服务工具上设置有充填口，充填口与隔液管相连通；

充填套管包括外管和内管，充填套管的外管和内管之间上从上至下依次布置有第一隔离密封总成、第二隔离密封总成和第三隔离密封总成，第一隔离密封总成、第二隔离密封总成和第三隔离密封总成将充填套管由上至下依次分成第一充填段、第二充填段和第三充填段，每个充填段内均设置有充填筛管、上密封环、下密封环和充填套，充填套设置在上密封环和下密封环之间，上密封环和下密封环均设置在充填筛管下方，充填筛管固定设置在每个充填段内。

优选的，水平井分层充填装置还包括隔液管空环，隔液管设置于隔液管空环内部，上密封环和下密封环均套设在隔液管空环上，隔液管空环上端与座封工具固定连接，隔液管空环下端位于第三充填段内的充填筛管和上、密封环之间。

优选的，水平井分层充填装置还包括套管筛管和丝堵，套管筛管和丝堵均设置在充填套管的底部，丝堵外圆周面与充填套管的内管相配合，套管筛管设置在充填套管的内管管朝向充填套管的外管的表面上，丝堵完全覆盖套管筛管，丝堵上设置有定位孔，定位孔的内圆周面与第一筛管相配合。

优选的，第二隔离密封总成和第三隔离密封总成的上下两端部均设置有隔断密封环，隔断密封环套设在隔液管空环上。

优选的，充填套管还包括三个射孔段，三个射孔段设置在充填套管上，三个射孔段分别与三个充填段内的充填筛管位置正对设置。

优选的，水平井分层充填装置还包括定位块，定位块上表面与第一筛管抵接，定位块下表面与丝堵抵接。

优选的，水平井分层充填装置还包括两个充填管柱密封环，两个充填管柱密封环设置在定位块上方，充填口位于两个充填管柱密封环之间。

优选的，充填服务工具上设置有开关工具和单流阀，开关工具设置于充填口下方，单流阀设置于开关工具下方。

优选的，各个充填段内，充填筛管的上端通过一个支撑节和隔离密封总成连接，充填筛管的下端通过另一个支撑节和上密封环连接。

优选的，第一筛管、充填筛管和套管筛管均固定于充填套管的内管朝向充填套管的外管的表面上。

本实用新型提供了一种水平井分层充填装置，由于充填管柱随着充填套管一起下入石油层，避免了多次下料，同时充填管柱可以在充填套管内上下移动，可以悬停在各个油层，以自下而上的顺序进行充填作业，一次下管即可完成多次充填防砂作业，并且第一隔离密封总成、第二隔离密封总成和第三隔离密封总成将充填套管分成三段，每段之间相互隔断，充填各个油层不会相互影响，充填效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型的水平井分层充填装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

图1是本实用新型的水平井分层充填装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例公开了一种水平井分层充填装置包括充填套管1和充填管柱，充填管柱设置于充填套管1内部，充填管柱包括从上至下依次安装连接的座封工具36、隔液管37、充填服务工具38和第一筛管42，隔液管37上端与座封工具36固定连接，隔液管37下端与充填服务工具38固定连接，充填服务工具38上设置有充填口39，充填口39与隔液管3相连通；进行充填作业时，携砂液通过隔液管37下到需要填充的油层，然后从充填口39流出，进入相应的油层。

充填套管1包括外管和内管，内管和外管形成一个容纳空间，在充填套管的外管和内管之间上从上至下依次布置有第一隔离密封总成2、第二隔离密封总成11和第三隔离密封总成21，第一隔离密封总成2、第二隔离密封总成11和第三隔离密封总成21将充填套管由上至下依次分成第一充填段、第二充填段和第三充填段，第一充填段内设置有第一充填筛管4、第一上密封环6、第一充填套7和第一下密封环8，第一充填套7设置在第一上密封环6和第一下密封环8之间，第一上密封环6和第一下密封环8均设置在第一充填筛管4的下方。

同样的，第二充填段内设置有第二充填筛管14、上密封环16、充填套17和下密封环18，第二充填套17设置在第二上密封环16和第二下密封环18之间，第二上密封环16和第二下密封环18均设置在第二充填筛管14的下方。

同样的，第三充填段内设置有第三充填筛管24、上密封环26、充填套27和下密封环28，第三充填套27设置在第三上密封环26和第三下密封环28之间，第三上密封环26和第三下密封环28均设置在第三充填筛管24的下方。

设置不同的充填段，可以保证充填工作分开进行，而充填套管1为一个整体，充填管柱可以随着充填套管1一起进入石油层，只需要进行一次下入即可完成。

进一步的，水平井分层充填装置还包括隔液管空环43，隔液管37设置于隔液管空环43内部，第一上密封环6、第一下密封环8、第二上密封环16、第二下密封环18、第三上密封环26和第三下密封环28均套设在隔液管空环43上，第一上密封环6、、第一下密封环8、第二上密封环16、第二下密封环18、第三上密封环26和第三下密封环28的外圆周面均与充填套管1的内管相配合，隔液管空环43上端与座封工具36固定连接，隔液管空环43下端位于第三充填段内的第三充填筛管24和第三上密封环26之间。隔液管空环43与隔液管37之间存在间隙，当携砂液经第三充填筛管24过滤后，液体经第三充填筛管24进入隔液管空环43与隔液管37之间的间隙，再从隔液管空环43与隔液管37之间的间隙返出地面。

进一步的，第二隔离密封总成11的上下两端部分别设置有第一隔断密封环10和第二隔断密封环12，第三隔离密封总成21的上下两端部分别设置有第三隔断密封环20和第四隔断密封环22，第一隔断密封环10、第二隔断密封环11、第三隔断密封环20和第四隔断密封环22均套设在隔液管空环43上，上述四个隔断密封环的外圆周面均与充填套管1的内管相配合。设置隔断密封环，可以在进行填充一个油层时，通过隔断密封环可以阻隔携砂液经第三充填筛管24过滤后的液体，防止携砂液流向其他充填段。

进一步的，充填套管1还包括三个射孔段，三个射孔段设置在充填套管1的外表面，三个射孔段分别与三个充填段内的充填筛管位置相对应，且三个射孔段由上至下依次与上油层、中有层和下游层相连通。即每一个充填筛管外部都对应有一个射孔段，携砂液经过充填筛管的过滤后，泥沙通过射孔段流入石油层，对石油层进行充填。

进一步的，本实施例的水平井分层充填装置还包括套管筛管34和丝堵35，套管筛管34和丝堵35均设置在充填套管的底部，丝堵35外圆周面与充填套管的内管相配合，套管筛管34设置在充填套管的内管管朝向充填套管的外管的表面上，丝堵35完全覆盖套管筛管34，丝堵35内设置有定位孔，定位孔的内圆周面与第一筛管42相配合。通过丝堵35堵住套管筛管34，可以阻止整个水平井分层充填装置发生漏液，而当完成填充，需要清理水平井分层充填装置内的参与携砂液时，取出丝堵35，即可将残留在充填套管1外管和内管间的携砂液清理干净，然后通过第一筛管42排出。

值得注意的是，第一筛管42、第一充填筛管4、第二充填筛管14、第三充填筛管24和套管筛管34均固定于充填套管的内管朝向充填套管的外管的表面上

进一步的，本实施例的水平井分层充填装置还包括定位块33，定位块33上表面与第一筛管42抵接，定位块33下表面与丝堵35抵接。当充填管柱随着充填套管1一起下入石油层时，充填管柱可以通过定位块33固定，保持整个装置的稳定性。

进一步的，本实施例的水平井分层充填装置还包括第一充填管柱密封环30和第而充填管柱密封环32，第一充填管柱密封环30和第而充填管柱密封环32设置在定位块33上方，充填口39位于两个充填管柱密封环之间。

进一步的，充填服务工具38上还设置有开关工具40和单流阀41，开关工具40设置于充填口39下方，单流阀41设置于开关工具40下方，充填口39、开关工具40和单流阀41均设置在第一充填管柱密封环30和第而充填管柱密封环32之间。通过第一充填管柱密封环30和第二充填管柱密封环32将充填口39、开关工具40和单流阀41与其他液体流通通道隔断，当不进行石油层填充时，充填管柱直接插入丝堵35中固定住，通过第一充填管柱密封环30和第而充填管柱密封环32的阻隔作用，将携砂液保持在第一充填管柱密封环30和第二充填管柱密封环32之间。

本实施例的水平井分层充填装置还包括若干支撑节，分别为位于第一隔离密封总成2与第一充填筛管4之间的第一支撑节3，位于第一充填筛管4与第一上密封环6之间的第二支撑节5，位于第一下密封环8与第一隔断密封环10之间的第三支撑节9；位于第二隔断密封环12与第二充填筛管14之间的第四支撑节13，位于第二充填筛管14与第二上密封环16之间的第五支撑节15，位于第二下密封环18与第三隔断密封环20之间的第六支撑节19；位于第四隔断密封环22与第三充填筛管24之间的第七支撑节23，位于第三充填筛管24与第三上密封环26之间的第八支撑节25，位于第三下密封环28与第一充填管柱密封环30之间的第九支撑节29以及位于第一充填管柱密封环30和第二充填管柱密封环32之间的第十支撑节30。

本实用新型的水平井分层充填装置的具体操作过程为，将充填套管1下入石油层，充填管柱随着充填套管1一起下入，通过在油管打压12-15MPa，将第一隔离密封总成2；在套管内打压10MPa，将第三隔离密封总成21座封，此时下游层与其它层被第三隔离密封总成21隔断，将充填服务工具38放置于第三隔离密封总成21的位置，继续在油管内打压10-15MPa，通过充填服务工具38将充填套27的充填口打开，其次施加下压载荷，以确保作业过程中充填套27不移动，同时进行充填作业，加入携砂液，携砂液从隔液管37流入，通过充填口39进入充填套27，经过充填套27的充填口进入充填套管1，由充填套管1上的射孔段进入地层，充填下油层，携砂液经第三充填筛管24过滤后，液体经第三充填筛管24进入隔液管空环43与隔液管37之间的间隙，经隔液管空环43与隔液管37之间的间隙返出地面，接着进行反洗井。其具体操作是，将充填口39上提，使得充填口39提出上密封环26，再次向套管打压水流，水流经隔液管环空43，通过充填口39进入油管，建立反循环通道将整个装置冲洗干净。

将充填口39上提至第二上密封环16和第二下密封环18之间，重复加压和注入携砂液的操作对中油层进行填充，再次反洗井；接着将充填口39上提至第一上密封环6和第一下密封环8之间进行上油层的充填作业，随后进行反洗井，完成整个油田的填充。

本说明书的实施例提供了一种水平井分层充填装置，由于充填管柱随着充填套管一起下入石油层，避免了多次下料，同时充填管柱可以在充填套管内上下移动，可以悬停在各个油层，以自下而上的顺序进行充填作业，一次下管即可完成多次充填防砂作业，并且第一隔离密封总成、第二隔离密封总成和第三隔离密封总成将充填套管分成三段，每段之间相互隔断，充填各个油层不会相互影响，充填效率高。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种水平井分层充填装置，其特征在于，包括充填套管和充填管柱，所述充填管柱设置于所述充填套管内部，所述充填管柱包括从上至下依次安装连接的座封工具(36)、隔液管(37)、充填服务工具(38)和第一筛管(42)，所述隔液管(37)上端与所述座封工具(36)固定连接，所述隔液管(37)下端与所述充填服务工具(38)固定连接，所述充填服务工具(38)上设置有充填口(39)，所述充填口(39)与所述隔液管(37)相连通；

所述充填套管包括外管和内管，所述充填套管的外管和内管之间上从上至下依次布置有第一隔离密封总成(2)、第二隔离密封总成(11)和第三隔离密封总成(21)，所述第一隔离密封总成(2)、所述第二隔离密封总成(11)和所述第三隔离密封总成(21)将所述充填套管由上至下依次分成第一充填段、第二充填段和第三充填段，每个所述充填段内均设置有充填筛管、上密封环、下密封环和充填套，所述充填套设置在所述上密封环和所述下密封环之间，所述上密封环和所述下密封环均设置在所述充填筛管下方，所述充填筛管固定设置在每个所述充填段内；

水平井分层充填装置还包括隔液管空环(43)，所述隔液管(37)设置于所述隔液管空环(43)内部，所述上密封环和所述下密封环均套设在所述隔液管空环(43)上，所述隔液管空环(43)上端与所述座封工具(36)固定连接，所述隔液管空环(43)下端位于所述第三充填段内的所述充填筛管和所述上、密封环之间。

2.根据权利要求1所述的水平井分层充填装置，其特征在于，还包括套管筛管(34)和丝堵(35)，所述套管筛管(34)和所述丝堵(35)均设置在充填套管的底部，所述丝堵(35)外圆周面与所述充填套管的内管相配合，所述套管筛管(34)设置在所述充填套管的内管管朝向所述充填套管的外管的表面上，所述丝堵(35)完全覆盖所述套管筛管(34)，所述丝堵(35)上设置有定位孔，所述定位孔的内圆周面与所述第一筛管(42)相配合。

3.根据权利要求2所述的水平井分层充填装置，其特征在于，所述第二隔离密封总成(11)和所述第三隔离密封总成(21)的上下两端部均设置有隔断密封环，所述隔断密封环套设在所述隔液管空环(43)上。

4.根据权利要求2所述的水平井分层充填装置，其特征在于，所述充填套管还包括三个射孔段，三个所述射孔段设置在所述充填套管上，三个所述射孔段分别与三个充填段内的所述充填筛管位置正对设置。

5.根据权利要求2所述的水平井分层充填装置，其特征在于，还包括定位块(33)，所述定位块(33)上表面与所述第一筛管(42)抵接，所述定位块(33)下表面与所述丝堵(35)抵接。

6.根据权利要求5所述的水平井分层充填装置，其特征在于，还包括两个充填管柱密封环，两个所述充填管柱密封环设置在所述定位块(33)上方，所述充填口(39)位于两个所述充填管柱密封环之间。

7.根据权利要求2所述的水平井分层充填装置，其特征在于，所述充填服务工具(38)上设置有开关工具(40)和单流阀(41)，所述开关工具(40)设置于所述充填口(39)下方，所述单流阀(41)设置于所述开关工具(40)下方。

8.根据权利要求1-7任一项所述的水平井分层充填装置，其特征在于，各个充填段内，所述充填筛管的上端通过一个支撑节和隔离密封总成连接，所述充填筛管的下端通过另一个支撑节和上密封环连接。

9.根据权利要求2-7任一项所述的水平井分层充填装置，其特征在于，所述第一筛管(42)、所述充填筛管和所述套管筛管(34)均固定于所述充填套管的内管朝向所述充填套管的外管的表面上。