[發明專利]一種預丟手充填工具和預丟手正洗井防砂完井方法

有效

• 申請號: 202110397317.3
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN112796693B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 李江濤;張強;李海波;楊鵬飛;胡祥奎
• 申請（專利權）人: 山東博賽特石油技術有限公司
• 主分類號: E21B23/01
• 分類號: E21B23/01;E21B21/00;E21B34/08;E21B47/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 趙春利

1.一種預丟手正洗井防砂完井管柱來實現預丟手正洗井防砂完井方法，其特征是包括以下：

一、下管柱：將外管柱上的浮鞋（1100）、高溫密封筒（1000）、篩管（800）、套管（500）在井口連接好后依次下入井內；在所述的外管柱內部下入內管柱，所述的內管柱下入順序依次為：高壓密封桿（900）、環空節流閥（700）、沖管（600），并將沖管（600）和套管（500）上部分別與預丟手充填工具（10）下部對應螺紋連接后，將預丟手充填工具用油管下放到井下設計位置；

二、正洗井施工方法：當管柱下井過程中遇阻，需要正洗井時，向油管內泵入洗井液，液體通過油管進入預丟手充填服務機構（100），然后進入滑套式通道控制機構（400），液體通過中間球座（401）上的排液孔進入沖管（600），然后流經環空節流閥（700）、高壓密封桿（900）進入浮鞋（1100），當壓力超過浮鞋開啟壓力后，通過浮鞋（1100）進入篩管套管環空，最后從套管口流出，完成正循環洗井操作；

三、工具座封施工方法：正循環洗井施工結束后，向油管內投座封鋼球，待座封鋼球球落至滑套式通道控制機構（400）上的中間球座（401）位置后，向油管內打壓，當達到一定壓力時剪斷液壓座封機構（200）上的座封銷釘（203），完成工具座封；

四、充填前倒扣丟手施工方法：正轉油管，直到預丟手充填服務機構（100）上的丟手頭（108）與液壓座封機構（200）上的中心管Ⅰ（206）分離，然后上提油管，以解除內、外管柱之間的連接關系，完成充填前倒扣丟手施工操作，此時充填機構（300）上的開關閥（305）在開關閥彈簧（306）的彈力作用下上升，充填口（309）關閉；

五、循環充填施工方法：充填前倒扣丟手完成后，下放油管至原位置，充填機構（300）上的開關閥（305）在預丟手充填服務機構（100）上的雙通體（113）的作用下下降，打開充填口（309），開始充填，向油管內泵入充填液，所述的充填液通過充填機構（300）上的充填口（309）流出，固體充填物被篩管（800）阻擋在外，過濾后的充填液從所述的篩管（800）流入到環空節流閥（700），然后通過下球座（405）進入滑套式通道控制機構（400），然后通過中間球座（401）上的排液孔流入內部環空，然后進入外部套管（500），最后從套管口流出；

六、反循環沖砂施工方法：達到充填設計排量后，上提油管通過預丟手充填服務機構（100）上的彈性套（117）將充填機構（300）上的開關閥（305）關閉，即關閉充填口（309）；然后從套管口泵入洗井液，洗井液通過外部環空進入內部環空，然后通過中間球座（401）上的排液孔進入預丟手充填服務機構（100），最后從油管口流出，形成反循環沖砂，從而實現清洗井筒，防止砂卡的目的；

其中，預丟手正洗井防砂完井管柱，包括預丟手充填工具（10）、預丟手充填服務機構（100）、液壓座封機構（200）、充填機構（300）、滑套式通道控制機構（400）、套管（500）、沖管（600）、環空節流閥（700）、篩管（800）、高壓密封桿（900）、高溫密封筒（1000）、浮鞋（1100），在套管（500）的上方外壁安裝預丟手充填工具（10），所述預丟手充填工具（10）的預丟手充填服務機構（100）的下端與套管內腔的沖管（600）連接，沖管（600）的下端連接環空節流閥（700），環空節流閥（700）的下端設有高壓密封桿（900），在套管（500）的下側連接篩管（800），篩管（800）的下端連接高溫密封筒（1000），高溫密封筒（1000）的下端連接浮鞋（1100）；

所述的環空節流閥（700）包括節流閥上接頭（701）、中心管Ⅱ（702）、缸體（703）、節流彈簧（704）、節流閥（705）、節流閥下接頭（706），所述的節流閥上接頭（701）的下端內腔連接中心管Ⅱ（702），節流閥上接頭（701）的下端外壁連接缸體（703），缸體（703）與中心管Ⅱ（702）之間的環空設有節流彈簧（704）和節流閥（705），在缸體（703）和節流閥（705）的下端連接節流閥下接頭（706）；

所述的高溫密封筒（1000）包括密封筒上接頭（1001）、密封筒調節閥（1002）、高壓密封件Ⅱ（1003）、密封筒下接頭（1004），所述密封筒上接頭（1001）的下端連接密封筒下接頭（1004），在密封筒下接頭（1004）內腔設有密封筒調節閥（1002），在密封筒調節閥（1002）的下方設有高壓密封件Ⅱ（1003）；

其中，預丟手充填工具包括預丟手充填服務機構（100）、液壓座封機構（200）、充填機構（300）、滑套式通道控制機構（400），所述的預丟手充填服務機構（100）通過丟手頭（108）跟液壓座封機構（200）用倒扣螺紋連接，所述的預丟手充填服務機構（100）的下端通過剪切銷釘跟滑套式通道控制機構（400）密封配合，所述的液壓座封機構（200）底部連接充填機構（300）；

所述的預丟手充填服務機構（100）上的丟手頭（108）上部安裝扶正彈簧（107），所述的扶正彈簧（107）上部連接軸承（106），在所述的軸承（106）和扶正彈簧（107）的雙作用下，減少倒扣丟手施工時倒扣螺紋受到的額外壓力；

所述的充填機構（300）上的開關閥（305）上設有凹槽，所述的預丟手充填服務機構（100）上的彈性套（117）上設有凸臺，在上提管柱操作時，所述的凸臺進入凹槽，帶動開關閥（305）向上移動，起到關閉充填口的作用；

所述的滑套式通道控制機構（400）上的中間球座（401）上設有排液孔，滑套式通道控制機構（400）的下球座（405）內部安裝下擋塊（402）和鋼球（404），下球座（405）在下擋塊（402）和鋼球（404）的作用下，使液體只能單向流動；

所述的預丟手充填服務機構（100）包括上接頭（101）、活塞（102）、液壓缸（103）、上球座（104）、連接內管（105）、軸承（106）、扶正彈簧（107）、丟手頭（108）、活絡壓帽（109）、活絡接頭（110）、充填管（111）、變扣接頭（112）、雙通體（113）、球座襯套（114）、連接管（115）、支撐管（116）、彈性套（117）、球座接頭（118）、沖管短節（119），所述上接頭（101）的外側安裝液壓缸（103），上接頭（101）的中心連接上球座（104），液壓缸（103）與上球座（104）之間的環空設有活塞（102），上球座（104）的下端與連接內管（105）連接，連接內管（105）的外壁設有軸承（106）、扶正彈簧（107）和丟手頭（108），扶正彈簧（107）設置在軸承（106）和丟手頭（108）之間；所述連接內管（105）的下端通過活絡壓帽（109）連接活絡接頭（110），活絡接頭（110）的下端連接充填管（111），充填管（111）的下端通過變扣接頭（112）連接雙通體（113），雙通體（113）的內腔設有球座襯套（114），雙通體（113）下端通過連接管（115）連接支撐管（116），支撐管（116）的下端安裝球座接頭（118），支撐管（116）外壁設有彈性套（117），球座接頭（118）的底部安設沖管短節（119）；

所述的液壓座封機構（200）包括壓環（201）、解封接頭（202）、座封銷釘（203）、鎖環（204）、護套（205）、中心管Ⅰ（206）、解封銷釘（207）、套筒（208）、高溫膠筒（209）、隔環（210）、上椎體（211）、卡瓦罩（212）、彈簧片（213）、卡瓦（214）、內護帽（215）、下椎體（216），所述壓環（201）的下端內側連接解封接頭（202），所述壓環（201）下端外壁設有護套（205），解封接頭（202）的下端內側連接中心管Ⅰ（206），護套（205）的下端將套筒（208）連接固定，套筒（208）的外側設有高溫膠筒（209）和隔環（210），隔環（210）的下側設有上椎體（211），上椎體（211）的下側設有卡瓦罩（212）、彈簧片（213）、卡瓦（214）和下椎體（216），彈簧片（213）設在卡瓦（214）與卡瓦罩（212）之間；

所述的充填機構（300）包括密封筒（301）、調節環（302）、高壓密封件Ⅰ（303）、充填筒（304）、開關閥（305）、開關閥彈簧（306）、扶正接頭（307）、下接頭（308），所述密封筒（301）的下端連接充填筒（304），密封筒（301）的內腔設有調節環（302）和高壓密封件Ⅰ（303），所述充填筒（304）內腔設有開關閥（305）和開關閥彈簧（306），在充填筒（304）的下端通過扶正接頭（307）連接下接頭（308），所述充填筒（304）的上側設有多個充填口（309）；

所述的滑套式通道控制機構（400）包括中間球座（401）、下擋塊（402）、下球座密封墊（403）、鋼球（404）、下球座（405）、下擋塊座（406），所述中間球座（401）的下端通過下擋塊座（406）連接下球座（405），在下擋塊座（406）內安裝下擋塊（402），在下球座（405）內安裝鋼球（404），在下擋塊（402）和鋼球（404）的作用下，使液體只能單向流動；

所述的中間球座（401）的中心設有排液通道，外壁上設有密封臺階（407）；所述下擋塊座（406）與下球座（405）之間設有下球座密封墊（403）。