[发明专利]充填转换工具

说明书

技术领域

本发明属于油田开发生产技术领域，特别是涉及一种充填转换工具。

背景技术

在目前公知的油田开发中，随着深井、复杂井钻采开发的增多，尤其是完井工艺的不断革新进，对完井工具的各项功能及使用提出了更高的要求。充填转换工具是砾石充填防砂作业中实现外层防砂工具完成不同作业的必要服务工具，目前市场上的充填转换工具虽然多种多样，但经过长期的调研发现，它们都存在各自不同的技术瓶颈：1、在砾石充填防砂作业中，由于正反循环流动通道的磨阻控制不够合理，以及砾石沉降规律的不同影响，对于井段长、携砂液滤失严重的井况，容易因过早脱砂形成砂墙，导致防砂作业失败。2、砾石充填反循环过程中，传统转换工具不能在充填结束后，上提服务管柱，立刻关闭滑套，不仅会造成反循环作业时携带滑套外部已充填到位的砾石进入服务工具内，影响充填效果，同时还会带来服务工具砂卡的风险。3、不能与外层防砂工具如隔离封隔器和充填滑套的有效动态配合，不具备无投球坐封和反循环导通的功能。4、无法保证其作为服务工具的长期反复投产应用，给现场作业带来很大的作业风险。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种充填转换工具。

本充填转换工具集开滑套、关滑套，砾石充填、反循环冲砂及验滑套等功能于一体，可通过充填转换工具的上提和下放与外层防砂工具的配合，实现砾石充填作业过程中的不同找位和动作；可通过单流阀实现其正循环密封和反循环导通，保证砾石充填、反循环等作业的有效进行；通过采用模块密封单元，实现本充填转换工具与外层防砂工具动管柱作业下较高的密封压力，同时不会带来较高的轴向动管柱摩阻。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

充填转换工具，包括冲管变扣、双母模块短节、双公变扣、上插入心轴、插入密封筒、下插入心轴、模块密封单元、充填短节、堵头、双母变扣、反循环短节、负荷显示器、开关工具、关闭工具及单流阀组成，充填转换工具上部通过冲管变扣与其它服务工具连接，所述冲管变扣下部依次连接上插入心轴、双母模块短节、双公变扣、多个密封单元、充填短节、双母变扣、反循环短节、关闭工具、负荷显示工具、多个模块密封单元、单流阀和开关工具；

所述双母模块短节内部装有插入密封筒，所述插入密封筒上部通过密封圈与上插入心轴实现轴向密封，插入密封筒下部通过密封圈实现与下插入心轴实现轴向密封；

所述下插入心轴下部与充填短节上部螺纹连接，且通过密封圈实现轴向密封；

所述充填短节下部螺纹连接带密封圈的堵头，

所述单流阀包括双母接箍、限位环、限位销、球和双公短节，所述双母接箍下部通过油管螺纹连接双公短节，在双母接箍内装有带限位销的限位环，在限位环和双公短节之间填装有球；

所述模块密封单元包括密封模块、密封圈和模块短节，在每个模块短节上套装有带密封圈的密封模块，由多个模块短节串联组成模块密封单元。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述负荷显示器包括：轴心管、上接头、下接头和弹性爪，所述轴心管一端螺纹连接上接头，另一端螺纹连接与下接头，所述轴心管外部设有弹性爪，所述弹性爪一端套装在上接头内，另一端与下接头螺纹连接，所述轴心管与上接头连接处、弹性爪与下接头连接处均装有防转销钉；所述弹性爪一端在轴线方向上均匀开有数个条形豁口；所述弹性爪中间部位制有凸台，所述凸台中间部分外表面为圆柱面，凸台的上端表面和下端表面下均为锥面，所述上端锥面的锥角为钝角，所述下端锥面的锥角为锐角。

所述开关工具包括：中心管，所述中心管上设有上连接部和下连接部，中心管上套有上接头和弹性爪，所述上接头的下部内壁上设有第一环形内凸缘，第一环形内凸缘的上方设有内环形凹槽；所述弹性爪的下部为环形，弹性爪中部和上部设有若干条轴向豁口，在弹性爪的上部设有分别与第一环形内凸缘和内环形凹槽相互配合的外环形凸缘和第一外环形凹槽，在弹性爪的中部设有第二外环形凹槽，第二外环形凹槽的两侧壁均为垂直于中心管轴线的环形平面，两侧壁的背面均为锥面，弹性爪的上部具有垂直于中心管轴线的下环形端面；弹性爪的下部还连接有第一下接头，第一下接头具有一上环形端面，下接头也套装在中心管上；所述中心管上设有用以抵住弹性爪上部下环形端面的上轴肩和第一下接头上环形端面的下轴肩；中心管的上轴肩和下轴肩之间的部位与弹性爪内壁中部的区域形成了容纳弹性爪向内塌陷的空间。