专利名称：封隔一次充填机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油井防沙作业时的充填工具，具体地说，涉及一种封隔一次充填机构。
现有技术中，油井防沙作业主要采用皮碗式充填工具，这种工具在使用中，需要在充填作业和封隔作业时各下一趟修井管柱，因而劳动强度大，作业时间长。另外，皮碗在下井过程中，极易将井壁污物刮落至滤沙管部位造成堵塞。再一方面，这种皮碗式充填工具的充填压力低，只能充填部分井筒，不能将沙子充填到近井地带，防沙有效期短。
为克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提出能满足一次充填防沙要求的一种封隔一次充填机构，并能延长防沙有效期。
为实现上述目的，本实用新型的封隔一次充填机构具有一个中心管；一个套在所述中心管外侧的反洗套管，在所述反洗套管与所述中心管之间具有环形空间构成的反洗通道；一个固连在所述反洗套管上的封隔装置；所述反洗通道的下端低于所述封隔装置，在靠近所述反洗通道的下端部的所述反洗套管的侧壁上设有连通所述反洗通道的洗井孔；在所述洗井孔处设有限制流体单向流动的装置；在靠近所述中心管下端部位开有至少一个第一充填孔，一个第一启闭装置预制成闭合所述第一填充孔的状态，在受预定力的作用下所述第一启闭装置使所述充填孔打开；所述反洗套管上在与所述中心管的第一充填孔相应的位置上具有第二充填孔，一个第二启闭装置预制成相对于所述第二充填孔常开的状态；所述反洗套管与所述中心管通过丝扣固定连接。
其中所述的限制流体单向流动的装置包括一个与所述反洗套管间相互处于密封接合状态的反洗环，所述反洗环通常使所述洗井孔处于密封闭合状态。并且所述反洗环通常使所述洗井孔处于密封闭合状态是靠第一弹簧来维持的。
所述第一启闭装置最好由一个筒形球座短节和一个作业时置于所述球座短节上端并密封球座短节上端口的钢球构成。其中所述的球座短节通过定位装置定位于闭合所述第一充填孔的位置。所述定位装置为一个易于切断的定位销钉。
其中所述的第二启闭装置包括一个密封筒和一个在常开状态下具有预置弹性势能的第二弹簧。
所述的反洗套管最好由反洗接头和充填管构成，所述反洗接头的下端与所述充填管的上端固定连接，所述第二充填孔开在所述充填管上与第一充填孔对应的位置上。
在这种结构中，所述第二启闭装置置于中心管与充填筒之间的环形空间内，并由于所述中心管的作用而使其处于使第二充填孔常开的状态。
具有上述结构的本实用新型可将地层充填与井筒充填两个作业工序结合到一起，减少了作业工作量，也使防砂效果大大提高。
为使本实用新型能被更清楚的理解，下面根据附图并结合实施例对本实用新型做进一步的说明。
图1是本实用新型的封隔一次充填机构的一个具体实施例的半剖结构示意图。
如图所示，本实施例的封隔一次充填机构包括一个中心管4；在中心管4的外侧套有一个由反洗接头2和充填管6构成的反洗套管，其中反洗接头2与所述中心管之间具有环形空间构成的反洗通道；一个封隔装置1固连在所述反洗接头2上；所述反洗通道自上而下地穿过封隔装置，其下端低于所述封隔装置，在反洗接头2上靠近所述反洗通道的下端部的壁上设有连通所述反洗通道的洗井孔；一个与所述反洗接头2间相互处于密封接合状态的反洗环3在第一弹簧5的作用下通常使所述洗井孔处于密封闭合状态。在靠近所述中心管4的下端部位开有至少一个第一充填孔，由一个筒形球座短节8和一个作业时置于所述球座短节8上端并密封球座短节8上端口的钢球7构成的一个启闭装置，其中所述的球座短节8通过一个易于切断的定位销钉9定位于闭合所述第一充填孔的位置。所述反洗接头2的下端与所述充填管6的上端固定连接，在所述充填管6上与所述中心管4上的第一充填孔相应的位置上具有第二充填孔，在中心管4与充填筒6之间的环形空间内设有由密封筒10和第二弹簧11构成的启闭装置，其中第二弹簧11具有将密封筒10推向关闭第二充填孔的倾向。但受中心管4的约束，密封筒10处于使所述第二充填孔打开的位置。在本实施例中，所述充填筒6的下端固定着一个连接头12，连接头12的顶端支承着第二弹簧11，连接头12的上端内圆与所述中心管4的下端外圆通过反丝扣固定连接。
其中，封隔器1可以采用现有的具有响应功能的器件，与本实施例最相适应的封隔器公开在ZL99221426.2号名为“井下工具多级锁定和释放机构”的实用新型专利中。由于在该份专利的公开说明书中已对该机构的工作原理和工作方式作了详尽的说明，因而这里仅就与本实用新型有关的工作方式进行说明。
在作业过程中，将未装入钢球7的上述实施例的封隔一次充填机构下至预定位置后，从中心管4的顶端将钢球7投入到球座短节8的顶部，然后向中心管4管内施加液压力。将钢球7与封隔一次充填机构的其它部分分开下入油井内，使封隔一次充填机构在下入油井时，油井液可以在封隔一次充填机构内流通，以此保证封隔一次充填机构内外的压力平衡，避免封隔一次充填机构下入油井内时，因内外压力的不平衡而导致损坏。当钢球7落入球座短节8的顶部后，液体自上而下的通道被堵塞。此时向中心管4内施加液压力使得中心管4内的压力升高，如ZL99221426.2号实用新型专利的说明书所述，在中心管4内部的高压达到预定值后，封隔器1向外涨开使得封隔一次充填机构与油井套管间的油套环空被封隔。当中心管4内的液压力进一步升高到一个预定的压力后，球座短节8剪断定位销钉9下行，将中心管4上的第一充填孔被打开。此时中心管4上的第一充填孔与充填筒6上敞开的第二充填孔构成了连通封隔一次充填机构内外的充填通道。此时地面泵组提供的高压携砂流体，经中心管4、第一和第二充填孔构成的充填通道进入中心管4与油井套管间的环形空间，再经过套管上的射孔进入油层。随着地面泵组所提供的压力的升高，地层污空和井筒依此被充填结实。当充填结束后，自地面向油套环空内泵入洗井液，洗井液在封隔器1以上的部位进入反洗接头2与中心管4间的反洗通道，并到达洗井孔，随着洗井液压力的不断升高，当该压力作用在反洗环3上的力足以克服第二弹簧5的推力时，反洗环3轴向移动，因而使洗井孔被打开，此时洗井液经洗井孔再次进入封隔器1以下的油套环空内，再经充填筒6上的第二充填孔、中心管4上的第一充填孔进入中心管4管内。经持续不断的冲洗将中心管4管内的砂子洗至地面。洗井结束后，正转中心管4使其下端与连接头12的上端脱开实现丢手。随着中心管4的撤出，中心管4对密封筒10的约束也随即消失，此时密封筒10在第二弹簧11的作用下向上移动，进而将充填筒6上的第二充填孔封闭。至此即完成了封隔一次充填过程。
此外，在本实用新型的结构中，还可以用碰珠弹子结构或球座销钉替代定位销钉9；钢球7也可以采用锥形体或其它可以堵塞球座短节8顶端的部件代替；所述的限制流体单向流动的装置同样可以采用其它适用的单向阀。在本实用新型的发明创造的思想及构思的范围内，上述类型的显而易见的变换和改变还会有许多。
本实用新型的上述实施例，仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上显然可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1．一种封隔一次充填机构，其特征在于具有一个中心管(4)；一个套在所述中心管(4)外侧的反洗套管，在所述反洗套管与所述中心管(4)之间具有环形空间构成的反洗通道；一个固连在所述反洗套管上的封隔装置(1)；所述反洗通道的下端低于所述封隔装置(1)，在靠近所述反洗通道的下端部的所述反洗套管的侧壁上设有连通所述反洗通道的洗井孔；在所述洗井孔处设有限制流体单向流动的装置；在靠近所述中心管(4)下端部位开有至少一个第一充填孔，一个第一启闭装置预制成闭合所述第一填充孔的状态，在受预定力的作用下所述第一启闭装置使所述充填孔打开；所述反洗套管上在与所述中心管(4)的第一充填孔相应的位置上具有第二充填孔，一个第二启闭装置预制成相对于所述第二充填孔常开的状态；所述反洗套管与所述中心管(4)通过丝扣固定连接。
2．根据权利要求1所述的封隔一次充填机构，其特征在于所述的限制流体单向流动的装置包括一个与所述反洗套管间相互处于密封接合状态的反洗环(3)，所述反洗环(3)通常使所述洗井孔处于密封闭合状态。
3．根据权利要求2所述的封隔一次充填机构，其特征在于所述反洗环(3)通常使所述洗井孔处于密封闭合状态是靠第一弹簧(5)来维持的。
4．根据权利要求1所述的封隔一次充填机构，其特征在于所述第一启闭装置包括一个筒形球座短节(8)和一个作业时置于所述球座短节(8)上端并密封球座短节(8)上端口的钢球(7)。
5．根据权利要求4所述的封隔一次充填机构，其特征在于所述的球座短节(8)通过定位装置定位于闭合所述第一充填孔的位置。
6．根据权利要求5所述的封隔一次充填机构，其特征在于所述定位装置为一个易于切断的定位销钉。
7．根据权利要求1所述的封隔一次充填机构，其特征在于所述的第二启闭装置包括一个密封筒(10)和一个在常开状态下具有预置弹性势能的第二弹簧(11)。
8．根据权利要求1或7所述的封隔一次充填机构，其特征在于所述的反洗套管由反洗接头(2)和充填管(6)构成，所述反洗接头(2)的下端与所述充填管(6)的上端固定连接，所述第二充填孔开在所述充填管(6)上与第一充填孔对应的位置上。
9．根据权利要求7所述的封隔一次充填机构，其特征在于所述第二启闭装置置于中心管(4)与充填筒(6)之间的环形空间内，并由于所述中心管(4)的作用而使其处于使第二充填孔常开的状态。
专利摘要本实用新型涉及一种封隔一次充填机构，与封隔器、充填工具等配套使用。该机构由封隔器、反洗接头、反洗环、中心管、上弹簧、充填筒、钢球、球座短节、销钉、密封筒、下弹簧、连接头组成。反洗接头、中心管与封隔器连接在一起，反洗环、第一弹簧、充填筒、密封筒、第二弹簧、连接头连接成一体，中心管、钢球，球座短节、销钉、连接头连接在一起。该机构将地层充填和井筒充填两个作业工序结合到一起，减少了作业量，提高了防沙效果。
文档编号E21B33/12GK2447518SQ0025092
公开日2001年9月12日 申请日期2000年8月25日 优先权日2000年8月25日
发明者王松, 冯永胜, 于显, 黄涛 申请人:王松