CN210738530U - 充填工具及完井管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充填工具及完井管柱，涉及油井充填的技术领域，充填工具包括中心管、套设于所述中心管外的返液管以及与所述中心管连接的双通管；所述返液管与所述中心管之间留有环空空间，所述返液管上开设有与所述环空空间连通的返液孔；所述返液管的一端与所述中心管的一端密封连接，所述返液管的另一端与所述双通管外壁密封连接，所述中心管的另一端与所述双通管内壁密封连接；所述双通管上开设有与所述中心管连通的通孔，所述双通管管壁内开设有与所述环空空间连通的返液通道；所述双通管内设置有用于封堵所述双通管的密封部，所述通孔位于所述密封部与所述中心管之间。完井管柱包括充填工具。达到了充填方便的技术效果。

Description

充填工具及完井管柱

技术领域

本实用新型涉及油井充填技术领域，具体而言，涉及充填工具及完井管柱。

背景技术

原油从地层流入井筒的过程中，会携带一些砂粒进入井筒。为防止油井出砂，一方面要针对油层及油井条件，正确选择固井、完井方式，制定合理的开采措施，提高管理水平；另一方面，要根据油层、油井及出砂的具体情况采用相应的防砂方法。目前的防砂方法，主要有机械工艺防砂、化学防砂、返液管外膨胀式封隔器防砂和砾石充填防砂等方法。

现有砾石充填工具中，一般采用压裂充填及循环充填两种方式。压裂充填是将砾石挤压到地层内，使地层产生裂缝通道，压裂充填可实现大排量、高砂比充填，可实现改造地层的目的，改善近井筒的流体渗流状态，降低采油阻力，实现油井高产。循环充填是使用携砂液将砾石充填至防砂筛管和井筒的环空并填满，使充填砾石层成为一道防砂屏障，当地层液体流进井筒时，其携带的地层砂可以被挡在充填砾石层外面，实现防砂。

针对疏松砂岩地层，为实现改造地层、提高产量的目的，一般采用“两步法”进行完井。“两步法”是指先下一趟作业管柱进行压裂充填，改造地层，然后再下一趟作业管柱进行砾石循环充填，实现防砂。“两步法”完井作业，需要进行两趟管柱的下入，工作周期长，费用高，需进行两次作业动员。尤其是针对海上油气田，平台日费高，动员作业周期长，“两步法”充填更加不适用。

因此，提供一种充填方便的充填工具及完井管柱成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种充填工具及完井管柱，以缓解现有技术中充填不便的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种充填工具，包括中心管、套设于所述中心管外的返液管以及与所述中心管连接的双通管；

所述返液管与所述中心管之间留有环空空间，所述返液管上开设有与所述环空空间连通的返液孔；

所述返液管的一端与所述中心管的一端密封连接，所述返液管的另一端与所述双通管外壁密封连接，所述中心管的另一端与所述双通管内壁密封连接；

所述双通管上开设有与所述中心管连通的通孔，所述双通管管壁内开设有与所述环空空间连通的返液通道；

所述双通管内设置有用于封堵所述双通管的密封部，所述通孔位于所述密封部与所述中心管之间。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述通孔的数量为多个，所述双通管内套设有排液套管，所述排液套管上开设有与所述通孔数量相同的排液通道，各所述排液通道与相应的通孔连通。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，每个所述排液通道均包括多个排液孔，多个所述排液孔沿所述双通管轴线均匀分布，且沿远离所述中心管的方向，所述排液孔的口径逐渐减小。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述排液套管上开设有定位槽，所述双通管上安装有与所述定位槽适配的定位件，通过所述定位件与所述定位槽的定位，所述排液通道能够与所述通孔对应。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，多个所述通孔沿所述双通管周向均匀分布。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述返液通道的数量为多个，多个所述返液通道沿所述双通管周向均匀分布，且所述通孔与所述返液通道交错排布。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述充填工具还包括用于连接其他工作管柱的连接管，所述双通管远离所述中心管的一端与所述连接管密封连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述返液管和所述连接管外均固定套设有多个密封件；

所述返液管和所述连接管均通过密封件与充填滑套滑动密封。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述密封部包括密封球座以及与所述球座适配的密封球；

所述密封球座与所述双通管的底部密封连接。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种完井管柱，所述充填工具。

有益效果：

本实用新型提供的一种充填工具，包括中心管、套设于中心管外的返液管以及与中心管连接的双通管；返液管与中心管之间留有环空空间，返液管上开设有与环空空间连通的返液孔；返液管的一端与中心管的一端密封连接，返液管的另一端与双通管外壁密封连接，中心管的另一端与双通管内壁密封连接；双通管上开设有与中心管连通的通孔，双通管管壁内开设有与环空空间连通的返液通道；双通管内设置有用于封堵双通管的密封部，通孔位于密封部与中心管之间。

在使用时，将充填工具下入具有筛管且座封完成的油井内，然后封堵返水通道，使得油井内的液体无法从地面返出，然后向中心管内注入充填液并加压，充填液会从中心管内流入双通管内，然后从双通管上的通孔流出，在压力的作用下充填液会流到筛管与油井内壁之间的环空内，随着工作人员的加压和注入充填液，筛管与油井内壁之间的充填液会对油井内壁所在的地层完成压裂工作，并且同时充填液携带的充填物料会充填在压裂的缝隙处完成压裂充填工作；当压裂充填完成后，打开返水通道，使得返水通道畅通，此时继续向中心管内注入充填液，充填液中的充填物质会被留在筛管与油井内壁之间，充填液中的液体会穿过筛管然后进入双通管的返液通道内，并从返液通道流入环空空间内，最后从返液孔流到返水通道内，使得液体能够流出油井，能够对筛管与油井内壁进行充填工作，即实现循环充填；通过这样的设置可以使工作人员方便的进行压裂充填和循环充填工作。

本实用新型提供的一种完井管柱，包括充填工具。完井管柱与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的充填工具的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的充填工具显示返液通道时的示意图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为图1中B－B的剖示图；

图5为本实用新型实施例提供的充填工具中双通管的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的充填工具中排液套管的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的完井管柱未充填时的示意图；

图8为本实用新型实施例提供的完井管柱充填时的示意图。

图标：

100－中心管；110－环空空间；

200－返液管；210－返液孔；

300－双通管；310－通孔；320－返液通道；330－定位件；340－密封部；350－定位孔；

400－排液套管；410－排液孔；420－定位槽；

500－连接管；

600－密封件；

700－座封工具；710－封隔器；720－充填滑套；730－滑套开关；

800－筛管；810－定位工具；820－定位接箍。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“径向”、“周向”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装置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；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。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1、图2、图3和图4所示，本实用新型实施例提供了一种充填工具，包括中心管100、套设于中心管100外的返液管200以及与中心管100连接的双通管300；返液管200与中心管100之间留有环空空间110，返液管200上开设有与环空空间110连通的返液孔210；返液管200的一端与中心管100的一端密封连接，返液管200的另一端与双通管300外壁密封连接，中心管100的另一端与双通管300内壁密封连接；双通管300上开设有与中心管100连通的通孔310，双通管300管壁内开设有与环空空间110连通的返液通道320；双通管300内设置有用于封堵双通管300的密封部340，通孔310位于密封部340与中心管100之间。

在使用时，将充填工具下入具有筛管且座封完成的油井内，然后封堵返水通道，使得油井内的液体无法从地面返出，然后向中心管100内注入充填液并加压，充填液会从中心管100内流入双通管300内，然后从双通管300上的通孔310流出，在压力的作用下充填液会流到筛管与油井内壁之间的环空内，随着工作人员的加压和注入充填液，筛管与油井内壁之间的充填液会对油井内壁所在的地层完成压裂工作，并且同时充填液携带的充填物料会充填在压裂的缝隙处完成压裂充填工作；当压裂充填完成后，打开返水通道，使得返水通道畅通，此时继续向中心管100内注入充填液，充填液中的充填物质会被留在筛管与油井内壁之间，充填液中的液体会穿过筛管然后进入双通管300的返液通道320内，并从返液通道320流入环空空间110内，最后从返液孔210流到返水通道内，使得液体能够流出油井，能够对筛管与油井内壁进行充填工作，即实现循环充填；通过这样的设置可以使工作人员方便的进行压裂充填和循环充填工作。

其中，“返水通道”指的是服务管柱与油井之间的环空，循环充填时，充填液中的液体依次通过双通管300的返液通道320、环空空间110、返液孔210，然后从返液孔210流入返水通道，返水通道与地面连通，能够将充填液的液体排出油井。

具体的，双通管300的主流道与中心管100连通，并且双通管300的主流道与通孔310连通，当密封部340封堵双通管300的主流道时，中心管100内的充填液能够从通孔310排出，从而实现压裂充填工作。

并且，当密封部340封堵双通管300的主流道时，从油井内筛管流入的液体不会倒流入双通管300的主流道内，而是流到返液通道320内，经返液通道320流到环空空间110内，然后从返液孔210流出，从而使得液体能够流到井外，从而实现循环充填工作。

参见图1、图4、图5和图6所示，本实施例的可选方案中，通孔310的数量为多个，双通管300内套设有排液套管400，排液套管400上开设有与通孔310数量相同的排液通道，各排液通道与相应的通孔310连通。

具体的，双通管300上的通孔310的数量与排液套管400上的排液通道的数量相同，中心管100内的充填液能够流入排液套管400内，并从排液套管400的排液通道流入通孔310内，再从通孔310流出。

其中，通过排液套管400的设置，能够减小充填液对双通管300的磨损，减小维修成本。

参加图6所示，本实施例的可选方案中，每个排液通道均包括多个排液孔410，多个排液孔410沿双通管300轴线均匀分布，且沿远离中心管100的方向，排液孔410的口径逐渐减小。

具体的，多个排液孔410形成一个排液通道，即，多个排液孔410与一个通孔310对应。

并且，沿远离中心管100的方向排液孔410的口径逐渐减小，这样设置能够使充填液对各个排液孔410的冲蚀基本保持一致，提高排液套管400的使用寿命，避免出现单一排液孔410被冲蚀坏而其他排液孔410完好的情况。

参加图3、图5和图6所示，本实施例的可选方案中，排液套管400上开设有定位槽420，双通管300上安装有与定位槽420适配的定位件330，通过定位件330与定位槽420的定位，排液通道能够与通孔310对应。

具体的，通过定位件330与定位槽420的配合，能够简化工作人员的装配工作，当定位件330与定位槽420连接后，排液套管400的排液通道即可与双通管300上的通孔310对应，无需工作人员再进行调整工作，而且在充填过程中排液套管400也不会出现转动。

其中，双通管300上开设有用于安装定位件330的定位孔350。

参加图4所示，本实施例的可选方案中，多个通孔310沿双通管300周向均匀分布。

具体的，将多个通孔310沿双通管300周向均匀分布，能够平衡双通管300周向的出水量，避免双通管300出现径向跳动。

而且，充填液从均匀分布的通孔310喷出处对充填滑套720的冲击会降低，避免充填液对充填滑套720的局部冲蚀剧烈。

需要指出的是，充填滑套720位于油井内，与充填工具配合完成充填工作，充填滑套720为现有技术，在此不再赘述。

参加图4所示，本实施例的可选方案中，返液通道320的数量为多个，多个返液通道320沿双通管300周向均匀分布，且通孔310与返液通道320交错排布。

具体的，多个返液通道320和多个通孔310交错排布在双通管300上，避免通孔310与返液通道320连通。

参加图1和图2所示，本实施例的可选方案中，充填工具还包括用于连接其他工作管柱的连接管500，双通管300远离中心管100的一端与连接管500密封连接。

具体的，中心管100可以通过连接管500与其他工作管柱进行连接。

参加图1和图2所示，本实施例的可选方案中，返液管200和连接管500外均固定套设有多个密封件600；返液管200和连接管500均通过密封件600与充填滑套720滑动密封。

具体的，返液管200和连接管500两者的外壁均设置有密封件600，通过密封件600的设置，能够使从通孔310排出的充填液从充填滑套720的排液口排出进行充填工作。

参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，密封部340包括密封球座以及与球座适配的密封球；密封球座与双通管300的底部密封连接。

其中，通过密封球座和密封球对双通管300进行封堵，当需要进行密封工作时，向中心管100内投入密封球即可完成密封工作。

其中，密封球可以采用钢球。

参见图7和图8所示，本实用新型实施例提供了一种完井管柱，包括充填工具。完井管柱与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

在使用时，将充填工具送入到井下设定位置后，从井口投密封球，进行打压座封。此时，座封工具700上通孔310的上下两端具有密封件600，密封件600和留井管柱上的充填滑套720密封，可实现油管内打压座封，座封封隔器710。座封后，封隔器710固定在套管上，并与套管密封。

上提服务管柱，将定位工具810提至定位接箍820以上后，下放加压，定位工具810可定位在定位接箍820上。此时通孔310能够与充填滑套720的充填口对应，此时为充填作业位置。充填作业时，通孔310上方的密封件600运动到封隔器710内形成密封，通孔310下方的密封件600则仍与充填滑套720密封。确保中心管100输送过来的充填液从通孔310出来之后，只能进入到充填滑套720内，进而从充填滑套720的充填口排出到筛管800外侧与套管的环空内，完成充填作业。

其中，在上提服务管柱时，滑套开关730能够打开充填滑套720上的充填口，以使充填液能够从充填口排出。

实际应用时，首先进行压裂充填。此时关闭油套环空，即关闭返水通道，使充填液运移出充填滑套720后，只能继续向射孔炮眼处运动。此时，当充填排量和充填砂比达到一定量后，即可实现充填砾石进入地层，压开地层，形成裂缝，且充填砂填满裂缝，形成采油通道，达到改造地层的目的。

压裂充填完成后，打开油套环空，此时进行小排量循环充填作业，充填液的流动顺序改为运移出充填滑套720后，继续向下运动至筛管800和套管的环空处，砾石被筛管800挡在筛管800外，液体则继续通过筛管800进入到双通管300的返液通道320内，进而通过环空空间110和返液孔210循环至油管和套管之间，进而返到地面上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种充填工具，其特征在于，包括：中心管(100)、套设于所述中心管(100)外的返液管(200)以及与所述中心管(100)连接的双通管(300)；

所述返液管(200)与所述中心管(100)之间留有环空空间(110)，所述返液管(200)上开设有与所述环空空间(110)连通的返液孔(210)；

所述返液管(200)的一端与所述中心管(100)的一端密封连接，所述返液管(200)的另一端与所述双通管(300)外壁密封连接，所述中心管(100)的另一端与所述双通管(300)内壁密封连接；

所述双通管(300)上开设有与所述中心管(100)连通的通孔(310)，所述双通管(300)管壁内开设有与所述环空空间(110)连通的返液通道(320)；

所述双通管(300)内设置有用于封堵所述双通管(300)的密封部(340)，所述通孔(310)位于所述密封部(340)与所述中心管(100)之间。

2.根据权利要求1所述的充填工具，其特征在于，所述通孔(310)的数量为多个，所述双通管(300)内套设有排液套管(400)，所述排液套管(400)上开设有与所述通孔(310)数量相同的排液通道，各所述排液通道与相应的通孔(310)连通。

3.根据权利要求2所述的充填工具，其特征在于，每个所述排液通道均包括多个排液孔(410)，多个所述排液孔(410)沿所述双通管(300)轴线均匀分布，且沿远离所述中心管(100)的方向，所述排液孔(410)的口径逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的充填工具，其特征在于，所述排液套管(400)上开设有定位槽(420)，所述双通管(300)上安装有与所述定位槽(420)适配的定位件(330)，通过所述定位件(330)与所述定位槽(420)的定位，所述排液通道能够与所述通孔(310)对应。

5.根据权利要求2所述的充填工具，其特征在于，多个所述通孔(310)沿所述双通管(300)周向均匀分布。

6.根据权利要求5所述的充填工具，其特征在于，所述返液通道(320)的数量为多个，多个所述返液通道(320)沿所述双通管(300)周向均匀分布，且所述通孔(310)与所述返液通道(320)交错排布。

7.根据权利要求1－6任一项所述的充填工具，其特征在于，还包括用于连接其他工作管柱的连接管(500)，所述双通管(300)远离所述中心管(100)的一端与所述连接管(500)密封连接。

8.根据权利要求7所述的充填工具，其特征在于，所述返液管(200)和所述连接管(500)外均固定套设有多个密封件(600)；

所述返液管(200)和所述连接管(500)均通过密封件(600)与充填滑套滑动密封。

9.根据权利要求1－6任一项所述的充填工具，其特征在于，所述密封部(340)包括密封球座以及与所述球座适配的密封球；

所述密封球座与所述双通管(300)的底部密封连接。

10.一种完井管柱，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的充填工具。

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