[发明专利]一种冲砂及充填管柱系统和冲砂及充填工艺

权利要求书

1.一种冲砂及充填管柱系统，包括：

井口装置(10)，所述井口装置包括设置在井口处的第一连接四通(20)、与所述第一连接四通连通的第二连接四通(30)、同心布置在所述第一连接四通内的转换管(11)和同心布置在所述转换管内的连接管(12)；

连接在所述第一连接四通的下端的套管(40)，在所述套管的内部同心布置有油管(50)；以及

用于下放到水平井筒段的充填工具(60)，所述充填工具包括与所述油管连通的中心管(61)、同心布置在所述中心管的径向外侧的外管(62)、设置在所述外管外周表面的封隔器装置(70)，以及设置在所述中心管内部的反洗座封装置(80)，其中，在所述中心管的对应所述封隔器装置的外壁上设有液压传递接头(63)；在所述中心管的侧壁上设有充填通孔(611)，所述反洗座封装置在初始状态关闭所述充填通孔；

其中，在第一状态下，所述井口装置和所述充填工具能够形成第一反循环通道以进行第一次反循环洗井，从而边循环洗井边下入所述充填管柱(60)，直至下至预定深度；

在第二状态下，通过所述井口装置从所述油管注入液体，液体先关闭所述反洗座封装置而通过所述液压传递接头传递液压以使所述封隔器装置座封，再对所述反洗座封装置进一步憋压直至打开所述充填通孔，以形成充填通道，进而通过所述充填通道进行充填施工；

在第三状态下，通过上提所述连接管和所述油管能够关闭所述充填工具，进而能够形成第二反循环通道以进行第二次反循环洗井，以洗出井筒内多余的砾石，从而完成防砂施工。

2.根据权利要求1所述的冲砂及充填管柱系统，其特征在于，所述油管通过转换机构(51)固定连接在所述连接管的下端，所述转换机构连通所述油管和形成于所述连接管与所述转换管之间的第一环空(13)，且所述第一环空与所述第二连接四通的旁通口连通。

3.根据权利要求2所述的冲砂及充填管柱系统，其特征在于，在所述转换管与所述第一连接四通的径向之间形成有第二环空(14)，所述第二环空分别与形成于所述油管与所述套管之间的环空空间(41)和所述第二连接四通的旁通口连通。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冲砂及充填管柱系统，其特征在于，所述第一连接四通的两个旁通口分别连接有第一进口控制阀(21)和第一出口控制阀(22)，所述第二连接四通的两个旁通口分别连接有第二进口控制阀(31)和第二出口控制阀(32)，所述第一进口控制阀和所述第二进口控制阀连通后与泵车连接口连通，

在所述第一状态下，打开所述第一进口控制阀(21)和所述第二出口控制阀(32)，关闭所述第二进口控制阀(31)，从而形成所述第一反循环通道；

在所述第二状态下，打开所述第二进口控制阀(31)，关闭所述第一进口控制阀(21)，在打开所述填充通孔后形成所述充填通道；

在第三状态下，上提所述连接管和所述油管后，打开所述第一进口控制阀(21)和所述第二出口控制阀(32)，关闭所述第二进口控制阀(31)，从而形成所述第二反循环通道。

5.根据权利要求1所述的冲砂及充填管柱系统，其特征在于，所述封隔器装置包括卡瓦(71)、设置在所述卡瓦的下游端的液缸(74)和设置在所述卡瓦和所述液缸之间的胶筒(73)，所述卡瓦通过两个彼此轴向间隔开分布的卡瓦座封锥体(72)设置在所述外管的外壁面上，

所述液缸通过所述液压传递接头能够传递所述中心管内的液体的压力以挤压所述胶筒，使所述胶筒径向膨胀而实现座封，并且推动所述卡瓦座封锥体上行，从而推动使所述卡瓦径向伸出而使所述外筒与所述套管形成轴向固定。

6.根据权利要求5所述的冲砂及充填管柱系统，其特征在于，所述液压传递接头周向均布设有多个径向延伸的传压孔和多个轴向延伸的轴向通孔，所述传压孔和所述轴向通孔在周向上错开分布，所述传压孔连通所述中心管的内部通道和所述液缸。

7.根据权利要求5或6所述的冲砂及充填管柱系统，其特征在于，所述液缸包括与所述外管固定连接的液缸下体(742)和设置在所述液缸下体与所述外管之间的液缸上体(741)，所述液缸上体在初始状态下通过第一剪切销钉(75)与所述液缸下体固定连接。