[发明专利]水平井分段砾石充填工具

说明书

技术领域

本发明涉及石油生产中的砾石充填设备领域，特别一种用于水平井的水平井分段砾石充填工具。

背景技术

水平井砾石充填防砂技术是水平井完井的先进技术之一，具有防砂效果突出、防砂有效期长的特点。应用该技术能有效的防止油井出砂，尤其是对细粉砂具有良好的防治效果，并能使油井有效的发挥其生产能力。所以，水平井砾石充填防砂技术已广泛应用于水平井完井中。

对于长水平井段的水平井和分段完井的水平井实施砾石充填防砂多采用分段砾石充填方法。该方法采用的主要核心工具为水平井分段砾石充填装置，其性能的好坏极大地影响着水平井分段砾石充填施工的成功率，其结构形式决定着工具的分段数量，即级数。水平井分段砾石充填装置由分段砾石充填工具和分段砾石充填服务工具组成。

现有技术中，水平井分段砾石充填工具在完井时随完井管柱一起下入，水平井分段砾石充填服务工具在充填时随填砂管柱一起下入。水平井分段砾石充填工具多采用变内径滑套，有级数限制，随着级数的增加，水平井分段砾石充填工具的内通径逐级减小，这种完井方式不利于后期作业管柱的下入；而且这种充填方式目前一般只能满足2～3段充填，分段数量少；一个水平井分段砾石充填服务工具无法控制多个内径不同的滑套，操作不方便。

所以本发明希望研制出一种水平井分段砾石充填装置，该装置无级数限制，特别是各级水平井分段砾石充填工具结构完全一样，不会造成完井通径逐级减小，可实现水平井任意分段充填。

发明内容

为了解决现有技术中水平井分段砾石充填工具内通径逐级减小且分段数量少的技术问题，本发明提供了一种水平井分段砾石充填工具，下入水平井中的各级水平井分段砾石充填工具的结构、尺寸完全一样，不会造成完井通径逐级减小；分段完井后，填砂时，只需要下入一个充填服务工具、一趟管柱下入即可实现各分段充填。

本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：一种水平井分段砾石充填工具，包括充填筒、外套筒和开关滑套装置；筒形的充填筒的一端套设于筒形的外套筒的一端内，所述充填筒的一端的外壁沿着充填筒的周向设置有多个突起，相邻两个突起之间形成容纳槽，充填筒通过突起与外套筒固定连接，充填筒的两端之间设置有能够连通充填筒内外的充填孔；开关滑套装置包括依次固定连接的滑套、桥接管和传动环，筒形的滑套套设于充填筒外并且能够将充填孔关闭，桥接管套设于充填筒外，桥接管一端为与滑套连接的筒形，桥接管另一端为与传动环连接的条形连接片，条形连接片设置于容纳槽内，筒形的传动环套设在外套筒内，充填筒的内径小于传动环的内径，传动环的内壁沿周向设置有凹槽，外套筒内还设置有能够推动开关滑套装置沿外套筒的轴线方向移动的弹簧。

多个突起在充填筒的外壁沿周向均匀分布，每个突起的顶部设置有外螺纹，每个突起的顶部与外套筒的内壁通过螺纹连接。

滑套的内径等于充填筒的外径，滑套与桥接管通过螺纹连接。

桥接管的内径等于充填筒的外径，桥接管的外径等于外套筒的内径。

条形连接片的形状与容纳槽的形状相匹配，条形连接片的内表面设置有内螺纹，条形连接片和传动环通过螺纹连接。

传动环的一端与所述充填筒的一端抵接。

凹槽在穿过传动环轴线的平面上的投影为锥形。

筒形的下接头固定套接于外套筒的另一端内，充填筒的内径小于下接头的内径，弹簧的一端与传动环抵接，弹簧的另一端与下接头抵接，充填筒的内径小于弹簧的内径。

筒形的上接头固定套接于充填筒的另一端外，充填筒的内径小于上接头的内径。

开关滑套装置外还套设有用于遮挡充填孔的保护器，筒形的保护器通过突起与所述充填筒的一端固定连接，保护器的内径等于滑套的外径。

本发明的有益效果是：下入水平井中的各级水平井分段砾石充填工具的结构、尺寸完全一样，不会造成完井通径逐级减小，而且级数不受限制，砾石充填的效果更好；分段完井后，填砂时，只需要下入一个充填服务工具、一趟管柱下入即可实现各分段充填。所以特别适用于水平井分段砾石充填防砂完井。

附图说明

下面结合附图对本发明所述的水平井分段砾石充填工具作进一步详细的描述。

图1是水平井分段砾石充填工具的半剖视图结构。

图2是水平井分段砾石充填服务工具的半剖视图结构。

图3是水平井分段砾石充填工具与水平井分段砾石充填服务工具的工作状态示意图。

图4是图1中A-A的断面图。

图5是图1中B-B的断面图。

图6是图1中充填筒在B-B的断面图。