保工具在充填作业过程中不发生移位；
[0119](4)反循环单流阀内部爆破盘的设计在内管柱移动时具有防抽吸功能；
[0120](5)充填作业完成后，投酸洗球打开酸洗通道，可将酸液顶替至最底部筛管段清洗泥饼。
[0121]虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。
【主权项】
1.一种砾石充填管柱，包括外管柱和内管柱，所述内管柱位于所述外管柱内，其特征在于， 所述外管柱包括依次连接的顶部封隔器、延伸筒、充填滑套、密封筒、负荷显示接箍、上扣接头、防漏失阀、筛管、O型圈密封筒和浮鞋； 所述内管柱包括依次连接的坐封工具、导流阀、密封总成、充填转向工具、反循环单流阀、负荷显示器、冲管、防漏失阀开关工具和插入抛光管； 其中，所述坐封工具可将所述顶部封隔器坐封，所述负荷显示器可固定在所述负荷显示接箍上，所述防漏失阀开关工具可打开或关闭所述防漏失阀。
2.根据权利要求1所述的砾石充填管柱，其特征在于， 所述导流阀的内部装有可上下移动的滑动套，所述滑动套上具有第一轴向流通通道和与所述第一轴向流通通道连通的第一径向液孔； 所述导流阀的侧壁上设有通孔，所述滑动套移动时，所述导流阀的内侧壁可将所述第一径向液孔关闭或打开，所述滑动套的外侧壁可将所述通孔打开，使所述导流阀与所述滑动套之间的环空与所述通孔连通，或者将所述通孔关闭。
3.根据权利要求2所述的砾石充填管柱，其特征在于， 所述密封总成内套设有内芯管，所述导流阀的下部与所述密封总成密闭连接，所述滑动套的下部与所述内芯管密闭连接，且所述导流阀与所述滑动套之间的环空和所述密封总成与所述内芯管之间的环空连通，所述第一轴向流通通道和所述内芯管连通。
4.根据权利要求3所述的砾石充填管柱，其特征在于， 所述充填转向工具的外部套设有密封环，所述充填转向工具上具有第二径向流通通道和第二轴向流通通道，且所述第二径向流通通道和所述第二轴向流通通道的上部分别与所述密封总成和所述内芯管相连通； 所述充填转向工具的下部设置有可上下移动的坐封球座，所述坐封球座上具有轴向坐封通道和与所述轴向坐封通道连通的第二径向液孔，所述坐封球座的外周面上设有外环空，所述坐封球座移动时，可将所述第二径向液孔和所述外环空打开或关闭。
5.根据权利要求4所述的砾石充填管柱，其特征在于， 所述充填转向工具的下部固定有扶正器，所述扶正器的上端伸入所述轴向坐封通道内； 所述扶正器上具有轴向通孔，所述轴向通孔内设有一可上下移动的活塞，所述活塞上具有密封部，所述密封部可将所述轴向通孔密封或打开。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的砾石充填管柱，其特征在于， 所述反循环单流阀上设置有第一弹性卡爪，所述第一弹性卡爪上设有沟槽，所述反循环单流阀可在所述密封筒内上下移动，使所述第一弹性卡爪的所述沟槽将所述充填滑套打开或关闭； 所述反循环单流阀的侧壁上开设有旁通通道，所述反循环单流阀外套设有外套筒，所述第一弹性卡爪和所述外套筒之间设有密封环，且所述第一弹性卡爪的外径小于所述密封筒的外径，所述第一弹性卡爪、所述外套筒和所述密封环可相对于所述反循环单流阀上下移动，使所述密封环的内侧壁可与所述反循环单流阀的外侧壁密闭接触或分离，将所述旁通通道打开或关闭。
7.根据权利要求6所述的砾石充填管柱，其特征在于， 所述反循环单流阀的内部为从下向上导通的单向阀，且所述单向阀的内部安装有爆破盘，打破所述爆破盘后，所述单向阀的上下导通。
8.根据权利要求7所述的砾石充填管柱，其特征在于， 所述反循环单流阀的下部与所述负荷显示器相连接，所述负荷显示器的最大外径处设有第二弹性卡爪，所述负荷显示器内的芯轴上设有长度不同的两条轨道槽，所述第二弹性卡爪可沿所述轨道槽移动，并在两所述轨道槽之间转换。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的砾石充填管柱，其特征在于， 所述防漏失阀的下部连接有安全接头，所述安全接头与所述筛管相连接。
10.一种砾石充填方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤: 步骤a:将内管柱和外管柱连接好并下入到预定位置； 步骤b:坐封顶部封隔器，使坐封工具与顶部封隔器丢手，找到各个工艺流程位置后，验封顶部封隔器； 步骤c:进行砾石充填作业； 步骤d:反循环洗井； 步骤e:酸洗作业； 步骤f:起出内管柱。
11.根据权利要求10所述的砾石充填方法，其特征在于， 在所述步骤a中，将所述内管柱和所述外管柱下入到所述预定位置的过程中，从管柱最底部正循环作业。
12.根据权利要求11所述的砾石充填方法，其特征在于， 在所述步骤b中，所述各个工艺流程位置包括:坐封位置、反循环位置和充填位置； 所述步骤b包括: 所述内管柱和所述外管柱下入到位后，在井口标记所述坐封位置，投球并使坐封球落在充填转向工具的坐封球座上，向油管打压达到预设压力时，坐封所述顶部封隔器； 从油管打压，同时上提所述内管柱，使所述坐封工具与所述顶部封隔器丢手；然后上提所述内管柱第一预设距离，使密封环关闭反循环单流阀的旁通通道，在井口标记所述反循环位置； 下放所述内管柱至负荷显示器压在负荷显示接箍上，在井口标记所述充填位置； 从套管打压，通过观察地面压力表是否稳压，以检验所述顶部封隔器坐封是否合格，若压力下降且从所述内管柱有液体返出，则表明所述顶部封隔器没有完全坐封，然后再次进行坐封并验封所述顶部封隔器；若压力不降，则表明所述顶部封隔器密封良好，继续打压，直至所述反循环单流阀内部的爆破盘破裂，沟通管柱与地层。
13.根据权利要求12所述的砾石充填方法，其特征在于，所述步骤c包括: 上提所述内管柱至所述反循环位置，关闭万能防喷器，进行反循环洗井； 反循环完成后，先上提再下放所述内管柱，至所述反循环单流阀被打开； 继续下放所述内管柱至所述充填位置，此时所述充填转向工具的第二径向流通通道对准充填滑套的充填孔，进行充填作业。
14.根据权利要求13所述的砾石充填方法，其特征在于，所述步骤d包括: 当出现脱砂压力后，环空加压预设压力，上提所述内管柱至所述反循环位置，环空压力下降，液体由所述内管柱内部返出，反循环清洗钻杆中多余的砂浆，直至清洁液体返出。
15.根据权利要求14所述的砾石充填方法，其特征在于，所述步骤e包括: 反循环清洗完成后，继续上提所述内管柱第二预设距离，使所述反循环单流阀高于所述顶部封隔器的内芯轴，再下放第三预设距离，打开所述反循环单流阀，之后继续上提第四预设距离，至负荷显示器高于所述顶部封隔器，此位置为酸洗位置，投入酸洗钢球，关闭导流阀的第一轴向流通通道与所述内管柱的内部环空，进行酸洗作业。
16.根据权利要求15所述的砾石充填方法，其特征在于，所述步骤f包括: 酸洗作业完成后起钻，根据冲管的配长，所述冲管底部的防漏失阀开关工具关闭防漏失阀，井口环空灌满液体，观察预设时长，确认液面不下降后，起出所述内管柱。
【专利摘要】本发明公开了一种砾石充填管柱和砾石充填方法。砾石充填管柱包括：内管柱和外管柱，外管柱包括顶部封隔器、延伸筒、充填滑套、密封筒、负荷显示接箍、上扣接头、防漏失阀、安全接头、筛管、O型圈密封筒和浮鞋，内管柱包括坐封工具、导流阀、密封总成、充填转向工具、反循环单流阀、负荷显示器、冲管、防漏失阀开关工具和插入抛光管。本发明可以应用到石油开采领域，砾石充填过程中，携砂液经内管柱进入，经充填转向工具和充填滑套进入裸眼段油层，因携砂液中的砂子被筛管阻挡在油层，液体通过筛管进入内管柱的环空内继续向上流动，直至流返出地面，完成由上往下的砾石充填过程，满足目前海上大部分单层裸眼井或者套管井的砾石充填防砂需求。
【IPC分类】E21B43-04, E21B23-00
【公开号】CN104879099
【申请号】CN201510209538
【发明人】路振兴, 付强, 李强, 程文佳, 边杰, 蔡普利, 李英松, 董社霞, 唐文波, 吴少路, 刘也
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月28日