专利名称：水平井砾石充填工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种砾石充填填砂工具，尤其是一种水平井砾石充填工具。
背景技术：
水平井砾石充填防砂是一种在筛管外部充填砾石，利用砾石与地层砂界面的砂桥进行防砂的油井开采配套技术，适用于裸眼完井和筛套管完井的水平井，该技术通常由水平井砾石充填防砂管柱与充填工具相结合，对水平井进行砾石充填填砂工作。目前充填工具主要分为两类一类为填砂封隔器，该类工具具有封隔筛套环空、悬挂筛管柱、填砂、反洗等功能，可实现水平井正向砾石充填。该类工具主要机构为坐封、悬挂、丢手、填砂、反洗等，结构复杂。因而，采用该类工具砾石充填施工时，施工繁杂，施工成功率低；另一类为底部充填工具，该类工具只具备填砂功能，可实现水平井反向砾石充填。 该充填工艺需要配套反洗阀反洗功能，目前常用的反洗阀结构为压差式反洗阀，当反洗阀外压与内压之差大于设计开启压力时，自动开启，便可反洗，但是这种反洗阀在下井过程中由于弯扭等外力的作用下易失效，或者提前开启的风险。有鉴于上公知技术存在的缺陷，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研究出本实用新型的一种水平井砾石充填工具。
实用新型内容本实用新型的发明目的是在于提供一种水平井砾石充填工具，其结构简单，工作可靠，与水平井砾石充填防砂管柱相配套，能实现充填与反洗一体化。为此，本实用新型提出一种水平井砾石充填工具，包含有由内至外依次套设的一内筒及一外筒，所述内筒及外筒的侧壁上对应开设有相连通的内充填孔、外充填孔，所述内筒的外表面上形成有至少一沿轴向贯通的夹壁槽，所述夹壁槽的一端与所述外筒一端的内腔相连通，所述外筒的另一端通过外螺纹连接有一尾堵，所述夹壁槽与所述内充填孔不连通；其中，所述内筒中嵌设有一能移动的滑套，所述滑套对应封闭所述内填充孔，其一端定位在所述内筒中形成的限位凸部，而另一端凸伸出所述内筒，并顶抵于所述尾堵中容设的第一弹簧上，所述滑套于靠近另一端的侧壁上开设反洗孔，所述反洗孔与所述夹壁槽的另一端相连通，所述滑套中另设有一能封堵所述滑套的内腔的导流装置。如上所述的水平井砾石充填工具，其中，所述导流装置包含一导流头、一第二弹簧、一阀球及一环凸台，所述导流头通过外螺纹内设于所述滑套的一端，其沿轴向贯通的开设至少一导流孔，所述导流孔与所述滑套的内腔相连通，所述环凸台形成于所述滑套内腔的中段处，其沿轴向开设有与所述滑套的内腔相连通的流道，所述第二弹簧及阀球依次设置于所述导流头及环凸台之间，所述第二弹簧的两端分别与所述导流头及所述阀球相抵接，而所述阀球在所述第二弹簧的顶撑下能对应封堵所述环凸台的流道。如上所述的水平井砾石充填工具，其中，所述滑套的另一端与所述第一弹簧之间进一步设有一挡板，所述挡板的一端通过外螺纹螺接于所述滑套，其另一端与所述第一弹簧对应抵接。如上所述的水平井砾石充填工具，其中，所述内筒一端的内周壁嵌设有密封圈。如上所述的水平井砾石充填工具，其中，所述内筒的外表面相对称的形成有两所
述夹壁槽。如上所述的水平井砾石充填工具，其中，所述导流头沿周向均布有四个导流孔。如上所述的水平井砾石充填工具，其中，所述外筒的内表面与所述内筒的外表面之间进一步设有一环空部，所述环空部与所述夹壁槽相连通。本实用新型提出的水平井砾石充填工具，无需坐封、悬挂、丢手等机构，结构简单，降低了充填施工难度；其与水平井砾石充填防砂管柱相配套，采用插入式对接，对接简易；采用内筒、外筒的双层管结构，设计有夹壁槽，用于反洗，实现充填与反洗一体化，即在充填 结束后不动管柱可以立即反洗，提高了反洗时效；其与现有的水平井砾石充填防砂管柱相配套，能降低水平井砾石充填施工风险，确保充填过程的可靠性。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的另一的结构示意图，其显示的是沿中心轴线相对图I旋转90度后的结构；图3为图I中A-A线的剖视图；图4为图I中B-B线的剖视图；图5为沿图I中的C向的局部视图，其显示的是导流头的端部结构；图6为图2中D-D线的剖视图；图7为本实用新型连接于水平井砾石充填防砂管柱的使用参考图。主要元件标号说明I 充填工具 11内筒111内充填孔 112夹壁槽113限位凸部 12外筒121外充填孔 13尾堵131第一弹簧 14滑套141反洗孔 142环凸台1421流道 15导流装置151导流头1511导流孔152第二弹簧 153阀球16 挡板 17密封圈2 水平井砾石充填防砂管柱21表层套管22 技术套管 23完井筛管24 管外封 25中管26 充填服务器 D由井环空E 环空 H环空部具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
图I为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的另一的结构示意图，其显示的是沿中心轴线相对图I旋转90度后的结构；图3为图I中A-A线的剖视图；图4为图I中B-B线的剖视图；图5为沿图I中的C向的局部视图，其显示的是导流头的端部结构；图6为图2中D-D线的剖视图。参见图I至图4、图6，本实用新型提出的一种水平井砾石充填工具1，其包含有由内至外依次套设的一内筒11及一外筒12,所述内筒11及外筒12的侧壁上对应开设有相连通的内充填孔111、外充填孔121，所述内筒11的外表面上形成有至少一沿轴向贯通的夹壁槽112，所述夹壁槽112的一端与所述外筒12 —端的内腔相连通，所述外筒12的另一端通过外螺纹连接有一尾堵13，所述夹壁槽112与所述内充填孔111不连通，即在实际实施中，该夹壁槽112与内填充孔111在内筒11周向上的位置相异，使两者不连通；
·[0041]其中，所述内筒11中嵌设有一能移动的滑套14，所述滑套14对应封闭所述内填充孔111，其一端定位在所述内筒11中形成的限位凸部113，而另一端凸伸出所述内筒11，并顶抵于所述尾堵13中容设的第一弹簧131上，所述滑套14于靠近另一端的侧壁上开设反洗孔141，所述反洗孔141与所述夹壁槽112的另一端相连通，所述滑套14中另设有一能封堵所述滑套14的内腔的导流装置15。优选的实施方式是，所述导流装置15包含一导流头151、一第二弹簧152、一阀球153及一环凸台142，所述导流头151通过外螺纹内设于所述滑套14的一端，其沿轴向贯通的开设至少一导流孔1511，所述导流孔1511与所述滑套15的内腔相连通，所述环凸台142形成于所述滑套14内腔的中段处，其沿轴向开设有与所述滑套14的内腔相连通的流道1421，所述第二弹簧152及阀球153依次设置于所述导流头151及环凸台142之间，所述第二弹簧152的两端分别与所述导流头151及所述阀球153相抵接，而所述阀球153在所述第二弹簧152的顶撑下能对应封堵所述环凸台142的流道1421。其中，如图5所示，优选所述导流头151沿周向均布有四个导流孔1511。进一步地，所述滑套14另一端与所述第一弹簧131之间进一步设有一挡板16，所述挡板16的一端通过外螺纹螺接于所述滑套14，其另一端与所述第一弹簧131对应抵接。为了提高内筒与其它部件连接时的密封性能，所述内筒11一端的内周壁嵌设有密封圈17，另外，所述内筒11的外表面相对称的形成有两所述夹壁槽112，以提高使用效果。其中，所述外筒12的内表面与所述内筒11的外表面之间进一步设有一环空部H，所述环空部H与所述夹壁槽112相连通，且结合上述内容可知，该环空部H与所述内填充孔111及外填充孔121不连通。通过设置该环空部，能进一步减轻本实用新型的重量，并防止在井下淤积泥浆。需要指出的是，该环空部在图中所示是位于内筒11的外表面上，但实际使用中不以此为限，该环空部也可设置在外筒的内表面上。图7为本实用新型连接于水平井砾石充填防砂管柱的使用参考图。本实用新型提出的水平井砾石充填工具，在实际应用中连接于水平井砾石充填防砂管柱2的末端，如图7所示，该水平井砾石充填防砂管柱2包含有表层套管21、技术套管22、完井筛管23、管外封24、冲管25及充填服务器26，其具体连接关系及工作原理为现有技术，在此不做赘述。本实用新型的具体工作过程为将该充填工具I的外筒12的一端连接于完井筛管23的末端，并随该水平井砾石充填防砂管柱2 —并下入水平井中，并通过管外封24固井；从井口向技术套管22及完井筛管23的内腔中下入冲管25及充填服务器26，将充填服务器26凸伸连接于内筒11 一端的密封圈17内，使冲管25、充填服务器26及内筒11的一端形成密封连接；从井口向冲管25内泵注携砂液与砾石，携砂液及砾石通过充填服务器26进入内筒11中，由导流头15的导流孔1511进入滑套14的内部，并冲击阀球153，使球阀153在第二弹簧152的弹力及携砂液的冲击下彻底封死环凸台142的流道1421，以封闭滑套14的内腔，从而使携砂液在滑套14的一端产生液压；继续注入携砂液与砾石，使滑套14在携砂液压力的作用下向尾堵13中移动并压缩第一弹簧131，同时内充填孔111开启，以与内筒11的内腔相连通，进而使携砂液与砾石由内筒11的内腔、内填充孔111及外筒12的外填充孔121，流入充填工具外的油井环空D中，实现充填功能；充填结束后，停止向冲管25内泵注携砂液与砾石，则携砂液对滑套14 一端形成的 液压力随之消失，滑套14在被压缩的第一弹簧131的顶撑下向内筒11中移动复位，并重新封闭内填充孔111 ;由井口向冲管25与技术套管22及完井筛管23之间形成的环空E中泵注反洗液，在前述充填过程中，由于充填服务器26仅套置在内筒11中，其并未封闭外筒12一端的内腔，则该反洗液继而沿环空E进入充填工具I的外筒12—端的内腔中，并沿夹壁槽112及反洗孔141形成的流道进入滑套14中，并冲击阀球153左移、压缩第二弹簧152，使滑套14的内腔连通，反洗液随之通过导流头151的导流孔1511进入充填服务器26及冲管25，并由冲管25内部返回地面，以将冲管25及充填工具的滑套中残留的砾石带回地面，从而完成对充填工具以及冲管的反洗。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种水平井砾石充填工具，其特征在于，所述水平井砾石充填工具包含有由内至外依次套设的一内筒及一外筒，所述内筒及外筒的侧壁上对应开设有相连通的内充填孔、夕卜充填孔，所述内筒的外表面上形成有至少一沿轴向贯通的夹壁槽，所述夹壁槽的一端与所述外筒一端的内腔相连通，所述外筒的另一端通过外螺纹连接有一尾堵，所述夹壁槽与所述内充填孔不连通； 其中，所述内筒中嵌设有一能移动的滑套，所述滑套对应封闭所述内填充孔，其一端定位在所述内筒中形成的限位凸部，而另一端凸伸出所述内筒，并顶抵于所述尾堵中容设的第一弹簧上，所述滑套于靠近另一端的侧壁上开设反洗孔，所述反洗孔与所述夹壁槽的另一端相连通，所述滑套中另设有一能封堵所述滑套的内腔的导流装置。
2.如权利要求I所述的水平井砾石充填工具，其特征在于，所述导流装置包含一导流头、一第二弹簧、一阀球及一环凸台，所述导流头通过外螺纹内设于所述滑套的一端，其沿轴向贯通的开设至少一导流孔，所述导流孔与所述滑套的内腔相连通，所述环凸台形成于所述滑套内腔的中段处，其沿轴向开设有与所述滑套的内腔相连通的流道，所述第二弹簧及阀球依次设置于所述导流头及环凸台之间，所述第二弹簧的两端分别与所述导流头及所述阀球相抵接，而所述阀球在所述第二弹簧的顶撑下能对应封堵所述环凸台的流道。
3.如权利要求2所述的水平井砾石充填工具，其特征在于，所述滑套的另一端与所述第一弹簧之间进一步设有一挡板，所述挡板的一端通过外螺纹螺接于所述滑套，其另一端与所述第一弹簧对应抵接。
4.如权利要求3所述的水平井砾石充填工具，其特征在于，所述内筒一端的内周壁嵌设有密封圈。
5.如权利要求4所述的水平井砾石充填工具，其特征在于，所述内筒的外表面相对称的形成有两所述夹壁槽。
6.如权利要求5所述的水平井砾石充填工具，其特征在于，所述导流头沿周向均布有四个导流孔。
7.如权利要求I所述的水平井砾石充填工具，其特征在于，所述内筒一端的内周壁嵌设有密封圈。
8.如权利要求I所述的水平井砾石充填工具，其特征在于，所述内筒的外表面相对称的形成有两所述夹壁槽。
9.如权利要求I至8任一项所述的水平井砾石充填工具，其特征在于，所述外筒的内表面与所述内筒的外表面之间进一步设有一环空部，所述环空部与所述夹壁槽相连通。
专利摘要本实用新型提供一种水平井砾石充填工具，其包含有由内至外依次套设的一内筒及一外筒，内筒及外筒的侧壁上对应开设有相连通的内充填孔、外充填孔，内筒外表面上形成有至少一沿轴向贯通的夹壁槽，夹壁槽的一端与外筒一端的内腔相连通，外筒另一端通过外螺纹连接有尾堵，夹壁槽与内充填孔不连通；内筒中嵌设有一能移动的滑套，滑套对应封闭内填充孔，其一端定位在内筒中的限位凸部，而另一端凸伸出内筒，并顶抵于尾堵中容设的第一弹簧，滑套于靠近另一端的侧壁上开设反洗孔，反洗孔与夹壁槽的另一端相连通，滑套中另设有一能封闭滑套的内腔的导流装置。本实用新型结构简单，工作可靠，与水平井砾石充填防砂管柱相配套，能实现充填与反洗一体化。
文档编号E21B43/04GK202560183SQ20122023020
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者孙厚利, 张建军, 吕民, 陈大钊, 陈磊, 丛志新, 宗伟, 赵雅丽, 张鑫, 李学良, 张军, 于俊梅, 杨晓莉 申请人:中国石油天然气股份有限公司