[发明专利]砾石填充装置及砾石填充方法

权利要求书

1.一种砾石填充装置，其特征在于，包括：

填充外管柱，所述填充外管柱包括：第一套管串、多个填充组件和第一导向组件，所述多个填充组件依次连接，且位于所述第一套管串和所述第一导向组件之间，所述第一套管串与所述第一导向组件均与一个所述填充组件连接，每个所述填充组件包括：依次连接的封隔器、筛管和第一填充结构，在任意两个相邻的填充组件中，前一个填充组件中的第一填充结构与后一个填充组件中的封隔器连接；

多个填充内管柱，所述多个填充内管柱与所述多个填充组件一一对应，每个所述填充内管柱包括：依次连接的第二套管串、第二填充结构和第二导向组件；

其中，所述填充外管柱用于下入待填充的水平井段，并通过每个所述填充组件中的封隔器与所述水平井段的内壁抵接；

对于每个所述填充内管柱：

所述填充内管柱用于穿过所述第一套管串，并在所述第二填充结构与对应的填充组件中的第一填充结构对接后，和所述水平井段连通；

所述填充内管柱还用于通过所述第二套管串注入含有砾石的砂浆，并通过所述第二填充结构与对应的填充组件中的第一填充结构，将所述砂浆中的砾石填充在所述水平井段的内壁与所述填充外管柱之间的第一环空内。

2.根据权利要求1所述的砾石填充装置，其特征在于，

每个所述第一填充结构包括：填充外筒、填充滑套和弹性元件，所述填充外筒的侧壁上设置有多个第一填充孔，所述填充滑套的内壁上设置有第一台阶结构，所述填充滑套与所述弹性元件均设置在所述填充外筒内，所述填充滑套的第一端与所述填充外筒的第一端抵接，所述填充滑套的第二端与所述弹性元件的第一端连接，所述弹性元件的第二端与所述填充外筒的第二端连接；

每个所述填充内管柱中的第二填充结构包括：填充管，所述填充管的侧壁上设置有第二台阶结构，以及与所述多个第一填充孔一一对应的多个第二填充孔；

其中，在每个所述填充内管柱中，在所述第二填充结构中的第二台阶结构与对应的填充组件中的第一填充结构的第一台阶结构抵接后，所述填充组件中的填充滑套能够在所述弹性元件的收缩方向上移动，以使每个所述第二填充孔与对应的第一填充孔连通。

3.根据权利要求2所述的砾石填充装置，其特征在于，

所述多个填充组件中的每个填充滑套的最小内径，沿从所述第一套管串至所述第一导向组件的方向依次减小；

在所述多个填充组件中，沿从所述第一套管串至所述第一导向组件的方向，前一个填充组件中的最小内径，大于与后一个填充组件对应的填充内管柱的最大外径。

4.根据权利要求2所述的砾石填充装置，其特征在于，

所述弹性元件包括多个压缩弹簧，每个压缩弹簧的第一端与所述填充滑套的第二端连接，每个所述压缩弹簧的第二端与所述填充外筒的第二端连接。

5.根据权利要求2所述的砾石填充装置，其特征在于，

每个所述第一填充孔与每个所述第二填充孔的直径均为：5～10毫米。

6.根据权利要求1至5任一所述的砾石填充装置，其特征在于，

所述多个填充组件的个数为：2～5个。

7.根据权利要求1至5任一所述的砾石填充装置，其特征在于，

所述封隔器包括：遇水膨胀橡胶。

8.根据权利要求1至5任一所述的砾石填充装置，其特征在于，

每个所述填充组件中的筛管具有多个筛孔，每个所述筛孔的直径为0.15～0.25毫米。

9.根据权利要求1至5任一所述的砾石填充装置，其特征在于，

所述第一导向组件的形状与所述第二导向组件的形状均为：半圆球形或圆锥形。

10.一种砾石填充方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至9任一所述的砾石填充装置，所述方法包括：

将所述填充外管柱下入待填充的水平井段；

在每个所述填充组件中的封隔器与所述水平井段的内壁抵接后，对所述填充外管柱与所述水平井段的内壁之间形成的第一环空进行砾石填充；

其中，所述第一环空包括：与所述多个填充内管柱一一对应的多个子环空，对所述第一环空进行砾石填充，包括：

依次对每个所述子环空进行砾石填充，其中，对每个所述子环空进行砾石填充包括：

采用对应的填充内管柱穿过所述第一套管串，并在所述第二填充结构与对应的填充组件中的第一填充结构对接后，和所述水平井段连通；

填充内管柱通过所述第二套管串注入含有砾石的砂浆，并通过所述第二填充结构与对应的填充组件中的第一填充结构，将所述砂浆中的砾石填充在所述子环空内。