一种具有备用通道的水平裸眼井砾石充填工具及其作业方法与流程

本发明属于石油完井工具技术领域，具体来说涉及一种具有备用通道的水平裸眼井砾石充填工具及其作业方法。

背景技术

裸眼砾石充填是防砂泵将砂浆泵入筛盲管和裸眼段的环空处，并逐步充填满的一种工艺。当砂浆中的携砂液进入筛管内部，流至冲管底部，进而进入冲管并返回至地面，并形成一个闭路循环。其中，筛管将充填颗粒挡在其与井壁的环空中。

在砾石充填时，若遇上泥岩段坍塌，则会阻止砂浆到达井底，而坍塌段至井底部分则无法进行砾石充填，导致充填失败。

目前，裸眼井的砾石充填的工具主要包括：外层和内层两层管柱，其中，外层是由筛管和盲管组成；内层管柱是冲管。混浆进入筛管后、盲管与裸眼的环空到达井底，若裸眼与盲管因泥岩坍塌堵塞，混浆将无法到达井底，携砂液在坍塌处上部的筛管通过，将充填的颗粒留在筛管与裸眼井壁的环空处；坍塌处下部的筛管与裸眼的环空将无法充填。因此，有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有备用通道的水平裸眼井砾石充填工具及其作业方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有备用通道的水平裸眼井砾石充填工具，包括依次连接的上接头、双层管和下接头；

所述上接头包括内管部、连接部和外管部，所述内管部的管壁通过连接部连接外管部，所述外管部后端边缘距所述内管部后端边缘一定距离，所述内管部和外管部之间形成充填环空，所述连接部上形成充填孔；

所述双层管包括双层节箍、内层管柱和外层管柱，所述双层节箍包括内节箍、外节箍和和连接环，所述内节箍和外节箍为同轴设置，并通过连接环连接固定，所述连接环上形成有充填孔，所述内层管柱前端与所述内节箍连接，所述外层管柱前端与所述外节箍连接，所述内层管柱和所述外层管柱之间形成充填环空，所述内层管柱后端伸出所述外层管柱一定距离；

所述下接头包括宽径部、延伸部和窄径部，宽径部、延伸部和窄径部依次连接形成一整体，所述延伸部上形成有充填孔。

在上述技术方案中，所述内管部前端形成母扣螺纹。

在上述技术方案中，所述内管部后端设置有密封圈。

在上述技术方案中，所述外节箍前端形成母扣螺纹。

在上述技术方案中，所述内层管柱和外层管柱之间形成的环空内设置有扶正片。

在上述技术方案中，所述外层管柱后端设置密封圈。

在上述技术方案中，所述内层管柱后端设置公扣螺纹。

一种具有备用通道的水平裸眼井砾石充填工具的作业方法，按照下述步骤进行：

步骤一、筛管连接下接头，下接头下端公扣与筛管相连接；

步骤二、下接头连接双层管，双层管下端公扣与下接头母扣相连接；

步骤三、双层管连接双层管，根据泥岩段长度若干根双层管进行连接，将双层管下端公扣与双层管上端母扣连接；

步骤四、双层管连接上接头，将双层管上端母扣与上接头公扣连接；

步骤五、上接头连接筛管，上接头上端母扣与筛管连接，完成裸眼砾石充填工具整体的下入。

当砂岩未垮塌时，砂浆通过外层管柱与地层之间的通道向下充填；

当砂岩垮塌时，砂浆可通过上接头、双层管和下接头管体内形成的备用填充通道，通道进行向下充填。最终，保证存在泥岩的水平裸眼井井砾石充填成功。

本发明的优点和有益效果为：

本发明公开了一种具有备用通道的水平裸眼井砾石充填工具及其作业方法，包括上接头、双层管和下接头，并按照顺序连接后，形成裸眼砾石充填的备用通道。其上下端连接筛管，并位于裸眼段泥岩层位，如果泥岩不垮塌，地层和本工具之间的通道以及本工具内部的备用通道都可以为砾石充填提供流道；如果泥岩垮塌，则通过本工具内部的备用通道来进行砾石充填。所述的上接头上端为与筛管连接的母扣，下端为双层结构，外层为与双层管节箍外层相连接的公扣，并且具有流通通道，与双层管相配合形成备用充填通道，内层外侧为密封面及O型密封圈与双层管的内层密封面相配合。所述的双层管上端为双层节箍，分别与双层管柱相连接，双层节箍中间具有流通通道，且外层为母扣，内层为密封面，双层管的外层的末端为公扣，内层为密封面及O型密封圈并比外层略长，双层管柱之间使用焊接扶正片保证两层管柱居中，两个双层管相连的时候，内层管柱的密封面及O型密封圈与下一根管柱的双层节箍内层密封面相配合，同时外层管柱的公扣与双层节箍的母扣相连接。所述的下接头上端为母扣，与双层管的公扣相连接，下端为公扣与筛管相连接，同时内部为密封面与双层管的内层密封面及O型密封圈相配合，同时中部具有内外联通通道，与双层管配合形成备用充填通道。综上，本发明采用在泥岩段和普通盲管之间再建立起一层备用充填通道的方法，使得当泥岩垮塌以后，仍然有砂浆继续向下充填的通道，从而保证含有泥岩段的水平裸眼井砾石充填的成功，从而增加油井的寿命，提高采收率。

附图说明

图1为本发明中上接头的结构示意图。

图2为本发明中双层管的结构示意图。

图3为图2中A-A处截面结构示意图。

图4为图2中B-B处截面结构示意图。

图5为本发明中下接头的结构示意图。

图中：1-1为内管部，1-2为外管部，1-3为第一密封圈，1-4为连接部；2-1为双层节箍，2-2为外节箍，2-3为内节箍，2-4为外层管柱，2-5为内层管柱，2-6为扶正片，2-7为第二密封圈，2-8为公扣螺纹，2-9为充填孔，2-10为充填环空；3-1为宽径部，3-2为窄径部，3-3为密封面，3-4为延伸部。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例

一种具有备用通道的水平裸眼井砾石充填工具及其作业方法，包括依次连接的上接头、双层管和下接头；

所述上接头包括内管部1-1、连接部1-4和外管部1-2，所述内管部1-1的管壁通过连接部1-4连接外管部1-2，所述外管部1-2后端边缘距所述内管部1-1后端边缘一定距离，所述内管部1-1和外管部1-2之间形成充填环空，所述连接部上形成充填孔；

在本实施例中，所述内管部1-1前端形成母扣螺纹。

在本实施例中，所述内管部1-1后端设置有第一密封圈1-3。

所述双层管包括双层节箍2-1、内层管柱2-5和外层管柱2-4，所述双层节箍2-1包括内节箍2-3、外节箍2-2和和连接环，所述内节箍2-4和外节箍2-2为同轴设置，并通过连接环连接固定，所述连接环上形成有充填孔2-9，所述内层管柱2-5前端与所述内节箍2-3连接，所述外层管柱2-4前端与所述外节箍2-2连接，所述内层管柱2-5和所述外层管柱2-4之间形成充填环空2-10，所述内层管柱2-5后端伸出所述外层管柱2-4一定距离；

在本实施例中，所述外节箍2-2前端形成母扣螺纹。

在本实施例中，所述内层管柱2-5和外层管柱2-4之间形成的环空内设置有扶正片2-6。

在本实施例中，所述外层管柱2-4后端设置第二密封圈2-7。

在本实施例中，所述内层管柱2-5后端设置公扣螺纹。

所述下接头包括宽径部3-1、延伸部3-4和窄径部3-2，宽径部3-1、延伸部3-4和窄径部3-2依次连接形成一整体，所述延伸部3-4上形成有充填孔。

在上述实施例中的一种具有备用通道的水平裸眼井砾石充填工具及其作业方法进行作业时，首先根据水平裸眼井井实钻情况，针对砂岩和泥岩的不同位置进行配管，使得泥岩井段所对应的位置全部为本实施例的工具，砂岩井段所对应的部分则为筛管。以泥岩段在砂岩中部为例：下入筛管；

一、筛管连接下接头，下接头下端公扣与筛管相连接；

二、下接头连接双层管，双层管密封面及O型密封圈与下接头密封面相配合，同时双层管下端公扣与下接头母扣相连接；

三、双层管连接双层管，根据泥岩段长度若干根双层管进行连接，将双层管下端公扣与双层管上端母扣连接；

四、双层管连接上接头，将双层管上端母扣与上接头公扣连接；

五、上接头连接筛管，上接头上端母扣与筛管连接，完成裸眼砾石充填工具整体的下入。

当砂岩未垮塌时，砂浆通过外层管柱与地层之间的通道向下充填；

当砂岩垮塌时，砂浆可通过上接头、双层管和下接头管体内形成的备用填充通道，通道进行向下充填。最终，保证存在泥岩的水平裸眼井井砾石充填成功。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。