[發明專利]一種水平井裸眼礫石充填工具及充填方法

有效

• 申請號: 201210534470.7
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103075131A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王忠祿
• 申請（專利權）人: 山東瑞豐石油技術有限責任公司
• 主分類號: E21B37/08
• 分類號: E21B37/08
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

技術領域

本發明涉及一種石油開采井防砂工具及其使用方法，特別涉及一種水平井裸眼礫石充填工具及充填方法。?

背景技術

一般油井分為：直井、斜井、水平井，直井為設計軌道是一條鉛垂直的井，經井斜角接近0；斜井為連接地面和地下巷道的有一定傾斜角度的井筒；水平井為井斜角達到或接近90°，井深沿著水平方向鉆進的井。?

目前，國內所使用的水平井礫石充填工具多為底部充填工具，即完井液從管柱的最底端開始，由下往上充填，其為石油開采防砂工藝做出了巨大的貢獻。同時，這種工具也存在著缺點和不足：①作業過程中靜液柱的壓力，不能始終作用在井壁上，從而造成井壁不穩定的風險；充填之前的井壁可能會出現不完整的情形，從而造成充填質量不高甚至不能完成充填；②投球座封，如采用座封后剪切座封球座，容易對地層產生水擊作用；如采用反洗球方式，排量小則難以洗球，排量大則對井壁造成沖刷，進而增大漏失量，漏失量增大直接影響充填效果，同時還會造成地層污染；③長水平段充填作業時，會造成循環壓力高；循環壓力高于地層壓力時，會造成漏失和局部脫砂；④如充填作業后漏失較大時，返速不能滿足反循環清洗要求，造成反洗困難，漏失量大，甚至造成工具砂卡。?

發明內容

本發明的一個目的是提供一種水平井裸眼礫石充填工具，采用外管柱內安裝服務工具的結構，既能一趟管柱下入完成礫石充填工藝又能很好的避免或克服上述現有工具系統存在的缺點和不足。?

本發明的另一個目的是提供一種水平井裸眼礫石充填方法，本發明的水平井裸眼礫石充填方法采用由上往下的充填方式，可保證所有作業階段靜液柱壓力作用在地層上，以保證井壁穩定；實現分級脫砂，確保作業過程中不會壓漏地層；配置防抽吸閥以避免作業過程中對地層的抽吸，可實現充填作業后將破膠液頂替至防砂管柱最底部。?

本發明的水平井裸眼礫石充填工具，包括外管柱和服務工具，所述服務工具位于所述外管柱內，其特別之處在于：所述外管柱包括依次連接的封隔器、延伸管、充填滑套、聯接密封筒、聯接接箍、延伸管、定位接箍、延伸管、快速接頭、盲管、篩管、脫砂閥密封筒、篩管、防液鎖密封筒和雙級浮鞋；所述服務工具包括依次連接的座封工具、充填工具、防抽吸閥、滑套開關工具、定位工具、分級脫砂閥及底部密封。?

為了進一步改進現有技術，本發明的水平井裸眼礫石充填工具的特別之處還在于：所述充填工具包括儲存并排除充填落砂的儲砂槽、所述儲砂槽上設置的密封環以及形成充填環形空間的沖管外層管、中心管、分流滑套、雙筒體、充填球座，所述分流滑套位于所述沖管外層管和所述中心管的上端，所述雙筒體位于所述沖管外層管和所述中心管的下端，所述雙筒體下端與所述充填球座相連；所述分流滑套上設置有返出孔，所述雙筒體上設置有充填孔。?

為了進一步改進現有技術，本發明的水平井裸眼礫石充填工具的特別之處還在于：所述分流滑套設置有與所述充填環形空間相連通的分流環形空間，所述分流環形空間連接有反洗管，所述反洗管的外層壁設置有所述返出孔、所述反洗管內層壁設置有分流孔。?

為了進一步改進現有技術，本發明的水平井裸眼礫石充填工具的特別之處還在于：所述雙筒體內、外筒壁分別與所述中心管、所述沖管外層管相連接，所述雙筒體的內通道與所述中心管相連通，所述雙筒體的外通道與所述沖管外層管和中心管之間的充填環形空間相連通。?

為了進一步改進現有技術，本發明的水平井裸眼礫石充填工具的特別之處還在于：所述充填球座包括球座主體以及位于所述球座主體內部的小球座，所述小球座上、下兩端分別連接有座封球鎖緊裝置、反向截流裝置，所述球座主體上設置有剪切銷釘。?

為了進一步改進現有技術，本發明的水平井裸眼礫石充填工具的特別之處還在于：所述防抽吸閥包括帶孔體；所述帶孔體內設置有與之可以發生相對運動的聯動裝置；所述聯動裝置上設置有液流孔；所述聯動裝置上方連接有所述單流閥體，所述單流閥體上方連接有聯閥彈簧；所述聯動裝置下端通過連接銷釘連接有彈性套，所述彈性套上設置有鎖定所述彈性套的鎖定裝置。?

為了進一步改進現有技術，本發明的水平井裸眼礫石充填工具的特別之處還在于：所述鎖定裝置包括鎖定所述單流閥體打開位置的開鎖定裝置和鎖定所述單流閥體關閉位置的關鎖定裝置，所述開鎖定裝置位于所述關鎖定裝置上方。?

為了進一步改進現有技術，本發明的水平井裸眼礫石充填工具的特別之處還在于：所述分級脫砂閥設置有流通孔、連通孔、進液孔，所述進液孔處設置有封孔體，所述封孔體連接有脫砂閥活塞和鎖塊。?