[發(fā)明專利]一種充填、防砂、注汽一體化裝置及其作業(yè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710504165.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN109139099B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李常友;陳偉;梅明霞;張學(xué)超;宋清新;王冰;楊軍;許霞;楊勝利;梁偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): E21F15/00
• 分類號(hào): E21F15/00;E21B33/127;E21B23/00;E21B43/24
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37224
• 代理人: 劉亞寧

1.一種充填、防砂、注汽一體化裝置，其特征在于：該一體化裝置包括充填內(nèi)管、充填外管、第一密封單元與第二密封單元；

所述充填內(nèi)管包括依次連接的上接頭、連接管、空心閥套及沖管接頭，在所述連接管與上接頭環(huán)空內(nèi)還設(shè)置有第一活塞，該第一活塞套裝在所述連接管的外部，其中，連接套與空心閥套之間通過銷釘連接固定；所述空心閥套內(nèi)腔還設(shè)置有與其配套使用的單流球；

所述充填外管包括設(shè)置在所述充填內(nèi)管外部上外中心管、下外中心管、換向套、連接套及下接頭，其中，所述上外中心管一端與下外中心管之間固定連接，其另一端與所述第一活塞通過防轉(zhuǎn)銷釘連接固定，換向套、連接套及下接頭依次連接固定，所述換向套上游端部與所述連接管相連接；

所述第一密封單元包括依次套裝在所述上外中心管外部的頂套、第一密封筒、上錐體；

所述第二密封單元包括依次套裝在下外中心管外部的下錐體、第二密封筒、隔環(huán)、彈性部件、第二活塞、熱脹元件及缸套；所述第二活塞、熱脹元件位于所述缸套與下外中心管之間的環(huán)空內(nèi)，所述缸套下游端部與下中心管連接固定；在所述下錐體與上錐體之間還套裝有卡瓦；所述上錐體的錐面、下錐體的錐面分別與所述卡瓦兩端的斜面相貼合。

2.如權(quán)利要求1所述的一體化裝置，其特征在于：在所述連接管上游還設(shè)置有進(jìn)液口，所述進(jìn)液口與位于所述第一活塞上端面、上接頭之間的環(huán)空相連通；與所述空心閥套相接觸的連接管內(nèi)壁上還設(shè)置有充填口，當(dāng)所述空心閥套相對(duì)連接管沿下游方向移動(dòng)時(shí)，所述充填口打開，所述連接管的內(nèi)部與外部相連通。

3.如權(quán)利要求2所述的一體化裝置，其特征在于：所述第一活塞外壁還設(shè)置有返液口，當(dāng)?shù)谝换钊鄬?duì)上接頭沿下游方向移動(dòng)時(shí)，所述返液口打開，所述第一活塞內(nèi)腔與油套環(huán)空相貫通。

4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一體化裝置，其特征在于：在所述換向套與連接管之間的環(huán)空內(nèi)還設(shè)置有關(guān)門套，所述關(guān)門套與所述換向套相接觸的表面上還設(shè)置有單向扣，所述關(guān)門套只能相對(duì)換向套沿上游方向單向移動(dòng)。

5.如權(quán)利要求4所述的一體化裝置，其特征在于：所述第一密封單元還包括第一調(diào)節(jié)環(huán)，該第一調(diào)節(jié)環(huán)位于所述第一密封筒與上錐體之間，該第一調(diào)節(jié)環(huán)可調(diào)節(jié)第一密封筒的位置。

6.如權(quán)利要求5所述的一體化裝置，其特征在于：所述第一密封單元還包括設(shè)置在所述頂套上游端部且套裝在所述上外中心管外部的壓環(huán)，在所述壓環(huán)下游端部設(shè)置有第一鎖環(huán)。

7.如權(quán)利要求4所述的一體化裝置，其特征在于：所述第二密封單元還包括套裝在所述下外中心管外部、位于彈性部件與熱脹元件之間且相互抵靠的第二調(diào)節(jié)環(huán)與鎖環(huán)套，在所述鎖環(huán)套與下外中心管之間的環(huán)空內(nèi)還設(shè)置有第二鎖環(huán)。

8.如權(quán)利要求6所述的一體化裝置，其特征在于：所述第一密封單元還包括環(huán)繞設(shè)置在所述頂套兩端且緊鄰頂套的限位環(huán)。

9.如權(quán)利要求4所述的一體化裝置，其特征在于：所述彈性部件為碟簧，所述單向扣為馬牙扣或鎖牙。

10.一種使用如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的一體化裝置進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)方法，包括以下步驟：

步驟1：充填工具錨定和坐封

從井口投入封堵球，泵入液體加壓，在液壓作用下，防轉(zhuǎn)銷釘被剪斷，第一活塞推動(dòng)頂套移動(dòng)，進(jìn)一步壓縮第一密封筒，脹封第一坐封單元；

在壓力作用下推動(dòng)上錐體，打開卡瓦上游部分，實(shí)現(xiàn)錨定；

步驟2：充填防砂

繼續(xù)打壓至銷釘被剪斷，空心閥套釋放；

泵入充填砂，充填砂通過連接管向地層進(jìn)行充填；

充填后的攜砂液經(jīng)過充填工具下部的濾砂管過濾后，通過沖管接頭下部的沖管返至單流球33處，頂開單流球，經(jīng)過連接管和上外中心管、下外中心管之間的環(huán)形空間進(jìn)入油套環(huán)空；

進(jìn)行反洗，注入洗井液，洗井液通過連接管和上外中心管、下外中心管之間的環(huán)形空間，進(jìn)入空心閥套上的過水槽，通過連接管返至油管，最終返至地面；

步驟3：丟手

拆井口，轉(zhuǎn)動(dòng)管柱，實(shí)現(xiàn)管柱丟手；并起出充填內(nèi)管；

步驟4：注蒸汽

下入注汽管柱進(jìn)行蒸汽吞吐，熱脹元件受熱膨脹，推動(dòng)第二活塞向上運(yùn)動(dòng)，壓縮彈性部件，進(jìn)一步壓縮第二密封筒，脹封第二坐封單元；

同時(shí)在壓力作用下推動(dòng)下錐體，進(jìn)一步錨定卡瓦，實(shí)現(xiàn)了高溫環(huán)境下的坐封與錨定。