[發明專利]水平井分段礫石充填服務工具

有效

• 申請號: 201310200100.4
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103266869A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 張建軍;張洪君;李學良;楊淑英;肖進東;張軍;侯皓然;孟慶菊
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/04
• 分類號: E21B43/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 董惠石

技術領域

本發明涉及石油生產中的礫石充填設備領域，特別一種用于水平井的水平井分段礫石充填服務工具。

背景技術

水平井礫石充填防砂技術是水平井完井的先進技術之一，具有防砂效果突出、防砂有效期長的特點。應用該技術能有效的防止油井出砂，尤其是對細粉砂具有良好的防治效果，并能使油井有效的發揮其生產能力。所以，水平井礫石充填防砂技術已廣泛應用于水平井完井中。

對于長水平井段的水平井和分段完井的水平井實施礫石充填防砂多采用分段礫石充填方法。該方法采用的主要核心工具為水平井分段礫石充填裝置，其性能的好壞極大地影響著水平井分段礫石充填施工的成功率，其結構形式決定著工具的分段數量，即級數。水平井分段礫石充填裝置由分段充填工具和分段充填服務工具組成。

現有技術中，分段充填工具在完井時隨完井管柱一起下入，分段充填服務工具在充填時隨填砂管柱一起下入。水平井分段礫石充填工具多采用變內徑滑套，有級數限制，隨著級數的增加，分段充填工具的內通徑逐級減小，這種完井方式不利于后期作業管柱的下入；而且這種充填方式目前一般只能滿足2～3段充填，分段數量少；一個水平井分段礫石充填服務工具無法控制多個內徑不同的滑套，操作不方便。

所以本發明希望研制出一種水平井分段礫石充填裝置，該裝置無級數限制，各級分段充填工具結構完全一樣，不會造成完井通徑逐級減小，可實現水平井任意分段充填，特別是一個分段充填服務工具可控制任意一段的分段充填工具。

發明內容

為了解決現有技術中一個水平井分段礫石充填服務工具無法控制多個內徑不同的滑套且操作不方便的技術問題，本發明提供了一種水平井分段礫石充填服務工具，該水平井分段礫石充填服務工具與水平井分段礫石充填工具相配套，并可以控制任意一段的水平井分段礫石充填工具，具有操作方便、可靠的優點。

本發明為解決其技術問題采用的技術方案是：一種水平井分段礫石充填服務工具，包括筒形的外套管和套接于外套管內的柱狀的內芯；內芯的一端朝向外套管的液體入口端，外套管的側壁設置有連通外套管內外的第一填充口，第一填充口設置在所述內芯的一端與液體入口端之間；內芯的外表面與外套管的內表面密封連接，內芯的另一端設置有至少兩個連桿機構，連桿機構包括支撐桿和工作臂，工作臂的一端與外套管的側壁通過第一銷軸轉動連接，工作臂的另一端與支撐桿的一端通過第二銷軸轉動連接，支撐桿的另一端與內芯通過第三銷軸轉動連接，外套管內還設置有能夠推動內芯沿外套管的軸線方向移動的彈簧，當內芯沿外套管的軸線向所述內芯的另一端移動時，所述工作臂的另一端能夠以第一銷軸為軸向外套管外轉動并伸出外套管的外表面。

外套管包括連接管和筒形的搖臂座，連接管和搖臂座同軸設置，連接管的一端為液體入口端，連接管的另一端與搖臂座的一端固定連接，第一填充口設置于連接管，所述工作臂的一端與搖臂座通過第一銷軸轉動連接。

支撐桿和工作臂均為條形，第一銷軸的軸線和第三銷軸的軸線平行，第二銷軸的軸線和第三銷軸的軸線平行，當所述水平井分段充填服務工具處于關閉狀態時，第一銷軸的軸線到內芯軸線的距離等于第二銷軸的軸線到內芯軸線的距離。

內芯的另一端沿內芯的周向均勻設置有至少兩個連桿機構，搖臂座的側壁內設置有與每個連桿機構相匹配的通孔槽。

所述連接管的另一端的外壁與所述搖臂座的一端的內壁通過螺紋連接，連接管外固定套接有筒形的填充器，填充器的內壁與連接管的外壁密封連接，填充器的側壁設有第二填充口，第二填充口的位置與第一填充口的位置相對應，連接管的內外通過第一填充口和第二填充口連通，搖臂座的直徑小于填充器的直徑，當所述工作臂的另一端伸出外套管的外表面時，填充器的直徑的小于所述工作臂的另一端到內芯軸線的距離。

搖臂座的另一端設置有導頭，導頭的一端為錐形并且所述錐形設置在搖臂座外，導頭的另一端為筒形并且所述導頭的另一端與所述搖臂座的另一端通過螺紋固定連接，彈簧的一端與內芯連接，彈簧的另一端與導頭連接。

所述內芯的一端為筒形的滑桿座，所述內芯的另一端為柱狀的滑桿，滑桿座和滑桿同軸設置，滑桿的一端套設于滑桿座的一端內并且滑桿與滑桿座通過螺紋連接，滑桿座的外壁與連接管的內壁密封連接，所述支撐桿的另一端與滑桿通過第三銷軸轉動連接。

滑桿座的另一端設置有導流頭，導流頭的一端為錐形，所述錐形的頂端朝向液體入口端，所述錐形的位置與第一填充口的位置相對應，導流頭的另一端通過螺紋套接于所述滑桿座的另一端內，滑桿座內形成空腔。