本实用新型涉及油气水井防砂技术领域，尤其是一种预丢手充填装置。
背景技术：
目前，国内各主要油田进入开发中后期，接替储量开采难度越来越大，针对不同油藏类型的配套产品提出了各种各样的要求，部分油井所采用的预丢手充填工具，出现充填后丢手难，无法成功丢手等问题，不仅造成作业成本和占井周期的大幅延长，而且造成部分下井工具报废，措施成本大幅提高。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种预丢手充填装置，解决因油井充填后丢手难，无法成功丢手等问题。
为了达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
本实用新型之一是提供一种预丢手充填装置，包括以下部分：
一、留井部分
所述留井部分包括压环、解封接头、座封销钉、护套、中心管、解封销钉、套筒、胶筒、背紧螺母、上锥体、下锥体、上充填滑套、下充填滑套、滑套开关、滑套弹簧、扶正接头、导向套以及安全接头；
所述解封接头通过弹性爪抱紧连接在中心管的上部，所述解封销钉将解封接头以及中心管连接固定；所述压环连接到所述解封接头的上端并通过座封销钉将二者连接固定；所述护套套在所述解封接头外且其上端与所述压环下端连接背紧；所述套筒套在所述中心管的中部；所述胶筒套接在所述套筒上且通过所述背紧螺母带紧与所述护套抵靠；所述卡瓦装置套接在所述中心管外且其上锥体与所述套筒下端部背紧、下锥体与所述中心管背紧；
所述上充填滑套的上端连接到所述下锥体的下端，所述下充填滑套上端背紧在上充填滑套上，所述扶正接头连接到下充填滑套下端内背紧，所述下充填滑套内部自上而下安装有滑套开关以及滑套弹簧，所述滑套开关与所述下充填滑套之间构成滑动配合且其上端能够通过上充填滑套的下端部限位，所述滑套弹簧的上端与所述滑套开关接触、下端与所述扶正接头的上端部抵靠；所述下充填滑套设有至少一个充填孔；所述扶正接头下端依次连接导向套以及安全接头；
二、丢手部分
所述丢手部分包括上接头、液压缸、活塞、上球座、扶正弹簧、连接内管、丢手头、充填管接头、活络接头、充填管、接箍、双通体、球A、球座、球座堵头、密封短节、球B、下球座以及定位短节；
所述上球座上端连接到上接头上，所述液压缸背紧在所述上接头外表面且液压缸与上球座之间形成环空，所述环空内安装有活塞；所述上球座下端与所述连接内管的上端背紧，所述轴承体、扶正弹簧以及丢手头自上而下依次套装在所述连接内管中部，且轴承体、扶正弹簧、丢手头及连接内管共同组成倒扣器；
所述充填管接头上端活动安装到连接内管下端内且二者之间形成环空，所述活络接头安装到所述环空内并与所述连接内管背所述活络接头上端通过台阶配合对充填管接头实现轴向限位并通过间隙配合能够保持充填管接头可以灵活转动；所述连接内管、活络接头以及充填管接头共同形成活络机构；
所述充填管接头下端与所述充填管上端连接背紧，所述充填管下端依次直接或者通过接箍连接双通体、密封短节、下球座以及定位短节；所述双通体中部的侧壁上设有充填孔，所述充填孔对应的双通体内腔或者充填孔上部的双通体内腔上通过销钉连接球座，所述球座上设有球A；所述充填孔下部的双通体内腔固定有用于对球座下行终点限位的球座堵头；所述下球座内腔设有球B；
三、连接部分
所述丢手部分安装在所述留井部分的内腔内，二者连接或者配合关系如下：所述液压缸下端套接在所述压环上端外，所述活塞位于所述压环上部的环空内且其向下移动能够被所述压环上端部限位，所述上球座上设有出液孔并与所述活塞上部的环空连通；所述丢手头位于所述中心管内且以左旋螺纹扣型进行连接；所述双通体上的充填孔和所述下充填滑套上的充填孔相对应，且双通体和上充填滑套之间通过密封件形成密封结构；所述定位短节和导向套之间构成导向滑动配合；所述定位短节的下端和安全接头均设有接触后能够限位配合的台阶。
进一步的，所述定位短节外表面设有轴向延伸的导向槽或者导向杆，所述导向套上设有径向延伸的导向销钉，所述导向销钉和导向槽或者导向杆构成导向滑动配合。
进一步的，所述卡瓦装置包括卡瓦罩以及其上、下分别连接的上锥体和下锥体，所述卡瓦罩内由外至内安装卡瓦和板簧；所述卡瓦低于卡瓦罩外表面0.5-1mm；所述下锥体外套接有内护帽，并通过内护帽与所述卡瓦罩连接带紧。
进一步的，所述上充填滑套内表面通过下部的台阶自上而下依次设有V型圈、凸垫环以及凹垫环，所述V型圈上部设有上背帽并通过其背紧调节过盈量从而实现上充填滑套与双通体之间形成密封结构。
进一步的，所述下球座外安装有弹性定位套，所述弹性定位套上设有环形凸起且其能够与所述导向套之间构成导向滑动配合。
进一步的，所述解封接头上安装有锁环，且锁环顺齿与中心管上的顺齿相扣。
进一步的，所述轴承体包括上下叠置的上轴承和下轴承，所述上轴承和下轴承安装钢珠。
本实用新型之二是提供一种基于上述预丢手充填装置建立的充填完井管柱，其包括设置在套管内的油管、预丢手充填装置、扶正器、防砂管、冲管、丝堵，所述油管和套管之间的空间为油套环空；所述预丢手充填装置留井部分下端与所述防砂管连接；所述防砂管外连有所述扶正器，所述防砂管最低端连接所述丝堵，以上所述留井部分、扶正器、防砂管以及丝堵连接为一体构成预丢手充填防砂管柱；所述预丢手充填装置丢手部分上端与所述油管连接；所述预丢手充填装置丢手部分下端与所述冲管连接；以上所述油管、丢手部分以及冲管连接为一体构成预丢手充填服务部分。
相比现有技术，本实用新型至少具有下列优点：
（1）使预丢手充填装置下放到位，即可完成坐封、验封、打开充填通道、倒扣丢手、挤压充填、循环充填、冲洗等多个过程，缩短施工时间，结构简单可靠易操作，施工可靠性高，提高工作效率。
（2）可解决因油井充填后难丢手，无法成功丢手等难题。
（2）滑套开关在所述滑套弹簧及所述弹性定位套的作用下上行关闭充填孔，可确保充填孔关闭。
（4）可用于地层充填砂减少亏空时，再次下入所述预丢手充填服务部分进行再次充填，所述再次充填过程可作多次重复。
附图说明
图1为本实用新型预丢手充填完井管柱的的结构示意图；
图2为本实用新型预丢手充填装置的结构示意图；
图3为本实用新型预丢手充填防砂管柱的留井部分结构示意图；
图4为本实用新型预丢手充填服务部分的丢手部分结构示意图。
图1中：套管a、留井部分b、油管g、扶正器c、防砂管d、冲管i、丝堵e，丢手部分h、预丢手充填防砂管柱f、预丢手充填服务部分j；
图2和图4中：上接头1、O型圈2、液压缸3、活塞4、上球座5、上轴承6、钢珠7、下轴承8、扶正弹簧9、连接内管10、丢手头11、充填管接头12、防转销钉13、活络接头14、充填管15、接箍16、双通体17、护板18、螺杆19、弹性挡圈20、上挡块21、螺母22、挡球弹簧23、球A 24、球座25、下锁环26、球座堵头27、密封短节28、下挡块29、球B 30、下球座31、弹性定位套32、定位短节33；
图2和图3中：压环40、解封接头41、座封销钉42、锁环43、护套44、中心管45、解封销钉46、套筒47、胶筒48、背紧螺母49、上锥体50、卡瓦罩51、卡瓦52、板簧53、内护帽54、下锥体55、上充填滑套56、上背帽57、V型圈58、凸垫环59、凹垫环60、下充填滑套61、滑套开关62、滑套弹簧63、扶正接头64、导向套65、导向销钉66、安全接头67。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种预丢手充填装置及其工作方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例1
参见附图2-4，一种预丢手充填装置，包括留井部分b和丢手部分h；具体安装步骤如下：
首先，将套筒47套在中心管45上，装夹套筒47固定住中心管45，将解封接头41连接到中心管45上敲击解封接头41的弹性爪，使其抱紧在中心管45上；将锁环43装到解封接头41上保证锁环顺齿与中心管上的顺齿相扣，再把压环40连接到解封接头41上；确定座封销钉42距压环端部距离，解封销钉46位于弹性爪端部带台部位的中间位置，将弹性爪卡住进行钻孔，攻螺纹，然后把座封销钉42安装旋紧；用解封销钉46把解封接头41与中心管45连接固定并旋紧；固定压环40，将套筒47与中心管45连接；将护套44与压环40连接背紧；将胶筒48连接到套筒47上；将背紧螺母49连接到套筒47上带紧；胶筒48有上侧护套44及下侧背紧螺母49进行保护；将上锥体50放入卡瓦罩51内连接好，挂在中心管45上；将板簧53、卡瓦52依次放入卡瓦罩51内指定位置，然后把上锥体50连接到套筒47上背紧；连接下锥体55与中心管45，并将下锥体55背紧，下锥体上好后，测量卡瓦与卡瓦罩距离，保证卡瓦低于卡瓦罩0.5-1mm；将内护帽54套在下锥体55上并与卡瓦罩51连接带紧；将凸垫环59、V型圈58、凹垫环60依次按顺序安装到充填滑套上56内，然后将上背帽57安装到充填滑套上56内，并调节V型圈58的过盈量；将充填滑套上56连接到下锥体55上背紧；将滑套开关62安装到充填滑套下内指定位置，然后将充填滑套下61连接到充填滑套上56上带上4~5扣；将滑套弹簧63放入充填滑套下61内；将扶正接头64连接到充填滑套下61内背紧，并将充填滑套下61一起背紧到充填滑套上56上；充填滑套下61设有至少一个充填孔。
然后，固定好上接头1，将上球座5连接到上接头1上，保证水眼不被遮挡；将活塞4装到液压缸3后，将液压缸3连接到上接头1上背紧，并将活塞4推到液压缸3底部；将上轴承6、钢珠7、下轴承8组装好，并在钢珠7上涂上黄油；将丢手头11、扶正弹簧9、组装好的轴承依次安装连接内管10上；将组装好的连接内管10安装到上球座5上背紧；将充填管接头12安装到连接内管10内，再将活络接头14安装到连接内管10内背紧；背紧后实验充填管接头12可以灵活转动；将充填管15安装到充填管接头12上，然后固定住充填管15，将充填管接头12背紧；将接箍16安装到充填管15上背紧；将球A 24安装到球座25内后，将护板18、螺杆19、弹性挡圈20、上挡块21、螺母22、挡球弹簧23安装到球座25上，然后将下锁环26安装到球座25上,组装完毕后将所述球座25安装到双通体17内指定位置后，安装销钉后涂胶，然后将球座堵头27安装到双通体17内；将组合好的双通体17安装到接箍16上背紧；将下挡块29安装到密封短节28内，然后将球B 30放到密封短节28内，然后下球座31连接到到密封短节28上；将组装好的密封短节28、下球座31安装到双通体17上一起背紧；将组装好的两部分连接到一起，连接好后倒转1/4圈。
丢手部分安装在所述留井部分的内腔内，二者连接或者配合关系如下：液压缸3下端套接在所述压环40上端外，活塞位于压环40上部的环空内且其向下移动能够被压环40上端部限位, 上球座5上设有出液孔并与活塞4上部的环空连通；上轴承6、下轴承8、扶正弹簧9、丢手头11及连接内管10共同组成所述倒扣器，丢手头11位于中心管45内且以左旋螺纹扣型进行连接；所述双通体17上的充填通道和下充填滑套61上的充填孔相对应，且双通体17和上充填滑套56之间通过密封件形成密封结构，即所述预丢手充填服务部分双通体17与所述充填滑套上56、上背帽57、凸垫环59、凹垫环60、V型圈58形成的密封机构密封接触；定位短节33和导向套65之间构成导向滑动配合；定位短节33的下端和安全接头67均设有接触后能够限位配合的台阶。
实施例2
参见附图1-4，一种预丢手充填装置建立的充填完井管柱，包括设置在套管a内的油管g、预丢手充填装置、扶正器c、防砂管d、冲管i、丝堵e，油管g和套管a之间的空间为油套环空；预丢手充填装置留井部分b下端与防砂管d连接；防砂管外连有扶正器c，防砂管c最低端连接丝堵e，以上留井部分b、扶正器c、防砂管d以及丝堵e连接为一体构成预丢手充填防砂管柱f，预丢手充填防砂管柱与油套环空连通；预丢手充填装置的丢手部分h上端与油管g连接；预丢手充填装置的丢手部分h下端与冲管i连接；以上油管g、丢手部分h以及冲管i连接为一体构成预丢手充填服务部分j。
下面以套管a竖直放置为例，进行进一步说明。
在油管g上端设有高压充填可旋转滑动井口装置；预丢手充填装置丢手部分h下端为冲管i，高压充填可旋转滑动井口与油管g、冲管i使整个管柱成为密闭的充填通道，预丢手充填装置丢手部分h与留井部分b通过左旋螺纹固连在一起，预丢手充填装置留井部分b下端为连接防砂管的平式螺纹；防砂管固连于预丢手充填装置留井部分b下端。
具体实施过程如下：
将上述充填完井管柱下入套管中，当防砂管柱下到位后，由油管g泵入液体，上接头1至球座25为密封空间，液体经由上球座5出液孔推动所述活塞4、压环40、护套45、套筒47剪断座封销钉42，压缩胶筒48，同时以上锥体50推动卡瓦52卡住套管a，完成坐封过程。此时锁环43锁住中心管45单向扣型，保持坐封状态。将油管g顺时针旋转，油管g带动上接头1、液压缸3、上球座5、连接内管10、丢手头11、活络接头14进行旋转，丢手头11与中心管45为左旋螺纹扣型连接，此时左旋螺纹逐圈卸扣，形成倒扣丢手；因活络接头14与充填管接头12间为间隙配合，故充填管接头12及其以下零件不再旋转。然后继续泵入液体，剪断球座25与双通体17间销钉，球座25下行，露出双通体17的充填孔，滑套开关62受压下行打开其上充填孔，建立循环通道。上述过程中，坐封销钉42在第一压力下被切断，球座25剪切销钉在第二压力下剪断，第一压力小于第二压力。
地面高压泵车组向油管g内泵入高压携砂液，高压携砂液携带充填砂流经油管g、预丢手充填服务部分j的内充填通道（双通体17上的充填孔）、预丢手充填防砂部分的外充填通道（下充填滑套61上的充填孔）进入地层，进行挤压充填。挤压充填结束后，打开套管a闸门，高压携砂液中流体部分流经油管g、预丢手充填服务部分j的内充填通道、预丢手充填防砂部分的外充填通道、防砂管与冲管环空、油管g与套管a的环空至套管a闸门，返出地面，高压携砂液中砾石部分经防砂管的过滤在套管a和防砂管环空内不断堆积，完成循环充填。循环充填结束后，地面高压泵车组向预丢手充填服务部分j泵入与下井油管g容积近似的顶替液。上提预丢手充填服务部分j，地面高压泵车组向油管g与套管a的环空泵入洗井液，洗井液经油管g与套管a的环空、预丢手充填服务部分j的内充填通道进入油管g，将油管g内的砾石冲洗至地面，起出预丢手充填服务部分j。
实施例3
参见附图1-4，一种预丢手充填装置建立的充填完井管柱，其结构与实施例2相同，其优选的控制方法，包括如下过程，
下入管柱过程：将油管、预丢手充填防砂管柱与预丢手充填服务部分分别连接，将完井管柱下放到设计位置，同时由油套环空注入第一液体，第一液体由所述油管的自由端流出；
坐封过程：由油管g注入第一液体，分别打压6Mpa*3min；泄压至0；继续升压至8Mpa*3min；泄压至0； 继续打压至16Mpa*3min，泄压至0，完成座封。
验封过程：关闭油管闸门，由油套环空注入第一液体，憋压至10MPa，如果5min内压力没有下降，则坐封成功。
打开充填通道过程：由油管g注入第一液体，打压至18-22MPa，压力突然下降，此时充填通道打开。
倒扣丢手过程：预丢手充填装置丢手部分h与留井部分b连接处下压1-3T，顺时针转油管40圈，完成丢手，管柱加压8-10T以上。
挤压充填过程：向油管g内泵入携带充填砂的第二液体，第二液体携带充填砂挤入地层内，充填砂在地层内不断堆积，完成挤压充填；
循环充填过程：打开套管闸门，第二液体由套管a返出地面，充填砂沉积在套管a和预丢手充填防砂管柱环空内不断堆积直至填满，完成循环充填；
顶替过程：向所述预丢手充填服务部分j内泵入与油管容积近似的第三液体；
冲洗过程：向油套环空内泵入第四液体，所述第四液体进入油管g；
管柱起出过程：将油管g和预丢手充填服务部分j内由套管a内起出。
采用上述装置和方法，能够明显提高砾石充填防砂效果、减少防砂施工作业工序和时间、降低施工成本；具有一趟管柱即可完成座封、丢手、挤压充填、循环充填全过程，所述完井管柱适用于斜井、直井和水平井；并且能解决充填后有砂倒不出的难题；本实用新型设计了独特的正转倒扣丢手机构，可保证工具顺利丢手和起出，是降低砾石充填防砂作业成本，提高充填质量，增加经济效益的新技术产品。预丢手充填装置c可解决因油井充填后倒扣难，无法成功倒扣的问题。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。