用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油工程中的防砂技术，特别是一种砾石充填用的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置。
【背景技术】
[0002]砾石充填防砂技术是油井防砂和出砂治理的有效技术之一，在国内外石油工业中广泛应用。其中，砾石充填装置/工具主要包括顶部充填工具和底部充填工具两类。目前，底部砾石充填工具多应用于水平井充填，其开关机构采用轴向滑动的滑套机构。这种机构大多需要利用弹簧来复位，在实际应用中存在多方面问题:一是弹簧疲劳失效造成滑套无法正常关闭的问题;二是存在弹簧复位力不够导致滑套无法正常关闭的问题，这种问题多发生在小尺寸充填工具中；三是，这种机构的主孔内径大于滑套内径，会形成台阶，这个台阶易导致卡落物的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其不需要弹簧就可以实现开关机构无限次的反复开关，是强开强关式的开关机构，解决了现有技术存在的因弹簧疲劳失效或复位力不够而无法正常关闭的问题。
[0004]为达到上述目的，本发明提出一种用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其包括:充填工具，呈圆筒状，包括充填筒、以及能转动地套设在充填筒内侧的旋转滑套，充填筒的侧壁贯穿有第一充填孔，旋转滑套的侧壁贯穿有第二充填孔，旋转滑套能通过转动使第二充填孔与第一充填孔重合或错位;充填服务工具，呈圆筒状，其能沿轴向往复移动地穿设于充填工具内，并能通过轴向往复移动驱动旋转滑套相对充填筒转动，充填服务工具内部具有一端敞口且另一端封闭的充填腔，且充填服务工具的侧壁上贯穿有与充填腔连通的第三充填孔，充填服务工具能通过轴向移动使第三充填孔与第二充填孔重合或错位。
[0005]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，旋转滑套的内侧壁上凸设有导向键，充填服务工具的外侧壁上凹设有导向槽，导向槽包括螺旋形的转向槽，在充填服务工具与充填筒周向固定且沿充填筒的轴向移动时，导向键通过沿转向槽滑动带动旋转滑套相对充填筒转动。
[0006]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，充填工具还包括套筒，套筒连接在充填筒的一端，套筒的内侧壁上凸设有定位键;导向槽还包括与转向槽连接且与充填服务工具的中心轴平行的第一定位槽，定位键能通过沿第一定位槽滑动将充填服务工具与充填筒周向固定;其中，当充填服务工具与充填筒周向固定，且沿充填筒的轴向移动至第三充填孔与第一充填孔重合的位置时，第二充填孔与第一充填孔和第三充填孔均连通；当充填服务工具沿充填筒的轴向移动至第三充填孔与第一充填孔轴向错位的位置时，第二充填孔与第一充填孔周向错位。
[0007]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，充填服务工具还包括充填管和导向杆，充填管内部形成充填腔，第三充填孔开设在充填管的侧壁上，导向杆与充填管的一端连接，导向槽凹设于导向杆的外侧壁上。
[0008]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，导向键位于第二充填孔与定位键之间;转向槽位于第三充填孔与第一定位槽之间。
[0009]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，导向槽还包括螺旋形的导引槽，第一定位槽连接在转向槽与导引槽之间，导引槽的周向槽宽自靠近第一定位槽的一端至远离第一定位槽的一端逐渐增大。
[0010]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，导向槽还包括与第一定位槽平行的第二定位槽，转向槽连接在第一定位槽与第二定位槽之间。
[0011]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，旋转滑套的一端卡接有转动环，转动环上凸出于旋转滑套的内侧壁的部分形成导向键。
[0012]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，套筒的一端内侧套接有定位环，定位环上凸出于套筒的内侧壁的部分形成定位键。
[0013]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，充填管的一端内侧套设有柱状的导流头，导流头将充填腔的另一端封闭，导流头的位于第三充填孔内侧的端部为半球状的凸起，凸起将携砂液导流至沿径向射出第三充填孔。
[0014]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，第一定位槽的轴向长度为L1，导向键与定位键之间的轴向间距为L2，转向槽的轴向长度为L3，其中L1 > L2 >L3o
[0015]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，充填管的另一端的外侧壁具有锥形外壁面，充填筒的另一端的端部具有供锥形外壁面抵靠的锥形内壁面，锥形内壁面与第一充填孔之间的轴向间距等于锥形外壁面与第三充填孔之间的轴向间距。
[0016]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，充填筒的侧壁上穿设有限位销，旋转滑套的外侧壁上凹设有弧形的周向限位槽，限位销伸入周向限位槽内，并能在旋转滑套转动时沿周向限位槽滑动。
[0017]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，限位槽的周向夹角等于转动槽的周向夹角。
[0018]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，充填工具还包括套接在充填筒外的抗冲套，抗冲套与充填筒之间具有环形槽，环形槽与第一充填孔连通。
[0019]如上所述的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，其中，充填工具还包括上接头，上接头连接在充填筒的另一端，且与充填筒连通。
[0020]本发明的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置的特点和优点是:
[0021]1、本发明的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，通过充填服务工具的移动实现充填装置的打开和关闭，充填服务工具和旋转滑套构成强开强关式的开关机构，不需要弹簧就可以实现开关机构无限次的反复开关，不存在打开后无法关闭的问题，解决了现有技术存在的因弹簧疲劳失效或复位力不够而无法正常关闭的问题；同时，由于本发明的充填装置安装在防砂管柱底部，不影响防砂管柱内通径，解决了现有的滑套机构存在的卡落物问题；
[0022]2、本发明的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，不受尺寸限制，可以满足大型充填工具的需要，也可满足超小型充填工具的需要，适用性强，可用于直井砾石充填和水平井砾石充填；
[0023]3、本发明的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，结构简单，稳定性高，提高了砾石充填施工成功率，降低了充填施工难度和风险。
【附图说明】
[0024]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0025]图1是本发明中充填工具的示意图；
[0026]图2是图1中沿A-A线的剖视图；
[0027]图3是本发明中充填服务工具的示意图；
[0028]图4是本发明的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置处于打开状态的示意图；
[0029 ]图5是图4中沿B-B线的剖视图；
[0030]图6是图4中打开状态下，导向键和定位键处于导向槽的位置示意图；
[0031]图7是本发明的用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置处于关闭状态的示意图；
[0032]图8是图7中沿C-C线的剖视图；
[0033]图9是图7中关闭状态下，导向键和定位键处于导向槽的位置示意图；
[0034]图10是本发明中旋转滑套的展开示意图。
[0035]主要元件标号说明:
[0036]1充填工具
[0037]11充填筒111第一充填孔112限位销
[0038]12旋转滑套
[0039]121第二充填孔 122周向限位槽123卡槽
[0040]13套筒14转动环141导向键[0041 ]15定位环 151定位键
[0042]16抗冲套161环形槽17上接头
[0043]2充填服务工具
[0044]21充填管211充填腔212第三充填孔
[0045]22导向杆221导向槽2211第二定位槽
[0046]2212转向槽2213第一定位槽 2214导引槽
[0047]222 锥头
[0048]23导流头231凸起
【具体实施方式】
[0049]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0050]如图1、图3所示，本发明提供一种用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置，能安装在防砂管柱底部，用于充填防砂砾石，该用于砾石充填的旋转滑套式底部充填装置包括圆筒状的充填工具1和圆筒状的充填服务工具2;
[0051 ]充填工具1包括充填筒11、以及能转动地套设在充填筒11内侧的旋转滑套12，旋转滑套12与充填筒11轴向固定，充填筒11的侧壁贯穿有第一充填孔111，旋转滑套12的侧壁贯穿有第二充填孔121，旋转滑套12通过转动，使第二充填孔121与第一充填孔111在圆周方向重合或错位，或者说第一充填孔111的中心线与第二充填孔121的中心线位于同一个径向面上；