專利名稱：封隔一次充填機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油井防沙作業(yè)時的充填工具，具體地說，涉及一種封隔一次充填機構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)中，油井防沙作業(yè)主要采用皮碗式充填工具，這種工具在使用中，需要在充填作業(yè)和封隔作業(yè)時各下一趟修井管柱，因而勞動強度大，作業(yè)時間長。另外，皮碗在下井過程中，極易將井壁污物刮落至濾沙管部位造成堵塞。再一方面，這種皮碗式充填工具的充填壓力低，只能充填部分井筒，不能將沙子充填到近井地帶，防沙有效期短。
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提出能滿足一次充填防沙要求的一種封隔一次充填機構(gòu)，并能延長防沙有效期。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的封隔一次充填機構(gòu)具有一個中心管；一個套在所述中心管外側(cè)的反洗套管，在所述反洗套管與所述中心管之間具有環(huán)形空間構(gòu)成的反洗通道；一個固連在所述反洗套管上的封隔裝置；所述反洗通道的下端低于所述封隔裝置，在靠近所述反洗通道的下端部的所述反洗套管的側(cè)壁上設(shè)有連通所述反洗通道的洗井孔；在所述洗井孔處設(shè)有限制流體單向流動的裝置；在靠近所述中心管下端部位開有至少一個第一充填孔，一個第一啟閉裝置預(yù)制成閉合所述第一填充孔的狀態(tài)，在受預(yù)定力的作用下所述第一啟閉裝置使所述充填孔打開；所述反洗套管上在與所述中心管的第一充填孔相應(yīng)的位置上具有第二充填孔，一個第二啟閉裝置預(yù)制成相對于所述第二充填孔常開的狀態(tài)；所述反洗套管與所述中心管通過絲扣固定連接。
其中所述的限制流體單向流動的裝置包括一個與所述反洗套管間相互處于密封接合狀態(tài)的反洗環(huán)，所述反洗環(huán)通常使所述洗井孔處于密封閉合狀態(tài)。并且所述反洗環(huán)通常使所述洗井孔處于密封閉合狀態(tài)是靠第一彈簧來維持的。
所述第一啟閉裝置最好由一個筒形球座短節(jié)和一個作業(yè)時置于所述球座短節(jié)上端并密封球座短節(jié)上端口的鋼球構(gòu)成。其中所述的球座短節(jié)通過定位裝置定位于閉合所述第一充填孔的位置。所述定位裝置為一個易于切斷的定位銷釘。
其中所述的第二啟閉裝置包括一個密封筒和一個在常開狀態(tài)下具有預(yù)置彈性勢能的第二彈簧。
所述的反洗套管最好由反洗接頭和充填管構(gòu)成，所述反洗接頭的下端與所述充填管的上端固定連接，所述第二充填孔開在所述充填管上與第一充填孔對應(yīng)的位置上。
在這種結(jié)構(gòu)中，所述第二啟閉裝置置于中心管與充填筒之間的環(huán)形空間內(nèi)，并由于所述中心管的作用而使其處于使第二充填孔常開的狀態(tài)。
具有上述結(jié)構(gòu)的本實用新型可將地層充填與井筒充填兩個作業(yè)工序結(jié)合到一起，減少了作業(yè)工作量，也使防砂效果大大提高。
為使本實用新型能被更清楚的理解，下面根據(jù)附圖并結(jié)合實施例對本實用新型做進一步的說明。


圖1是本實用新型的封隔一次充填機構(gòu)的一個具體實施例的半剖結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖所示，本實施例的封隔一次充填機構(gòu)包括一個中心管4；在中心管4的外側(cè)套有一個由反洗接頭2和充填管6構(gòu)成的反洗套管，其中反洗接頭2與所述中心管之間具有環(huán)形空間構(gòu)成的反洗通道；一個封隔裝置1固連在所述反洗接頭2上；所述反洗通道自上而下地穿過封隔裝置，其下端低于所述封隔裝置，在反洗接頭2上靠近所述反洗通道的下端部的壁上設(shè)有連通所述反洗通道的洗井孔；一個與所述反洗接頭2間相互處于密封接合狀態(tài)的反洗環(huán)3在第一彈簧5的作用下通常使所述洗井孔處于密封閉合狀態(tài)。在靠近所述中心管4的下端部位開有至少一個第一充填孔，由一個筒形球座短節(jié)8和一個作業(yè)時置于所述球座短節(jié)8上端并密封球座短節(jié)8上端口的鋼球7構(gòu)成的一個啟閉裝置，其中所述的球座短節(jié)8通過一個易于切斷的定位銷釘9定位于閉合所述第一充填孔的位置。所述反洗接頭2的下端與所述充填管6的上端固定連接，在所述充填管6上與所述中心管4上的第一充填孔相應(yīng)的位置上具有第二充填孔，在中心管4與充填筒6之間的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)有由密封筒10和第二彈簧11構(gòu)成的啟閉裝置，其中第二彈簧11具有將密封筒10推向關(guān)閉第二充填孔的傾向。但受中心管4的約束，密封筒10處于使所述第二充填孔打開的位置。在本實施例中，所述充填筒6的下端固定著一個連接頭12，連接頭12的頂端支承著第二彈簧11，連接頭12的上端內(nèi)圓與所述中心管4的下端外圓通過反絲扣固定連接。
其中，封隔器1可以采用現(xiàn)有的具有響應(yīng)功能的器件，與本實施例最相適應(yīng)的封隔器公開在ZL99221426.2號名為“井下工具多級鎖定和釋放機構(gòu)”的實用新型專利中。由于在該份專利的公開說明書中已對該機構(gòu)的工作原理和工作方式作了詳盡的說明，因而這里僅就與本實用新型有關(guān)的工作方式進行說明。
在作業(yè)過程中，將未裝入鋼球7的上述實施例的封隔一次充填機構(gòu)下至預(yù)定位置后，從中心管4的頂端將鋼球7投入到球座短節(jié)8的頂部，然后向中心管4管內(nèi)施加液壓力。將鋼球7與封隔一次充填機構(gòu)的其它部分分開下入油井內(nèi)，使封隔一次充填機構(gòu)在下入油井時，油井液可以在封隔一次充填機構(gòu)內(nèi)流通，以此保證封隔一次充填機構(gòu)內(nèi)外的壓力平衡，避免封隔一次充填機構(gòu)下入油井內(nèi)時，因內(nèi)外壓力的不平衡而導(dǎo)致?lián)p壞。當(dāng)鋼球7落入球座短節(jié)8的頂部后，液體自上而下的通道被堵塞。此時向中心管4內(nèi)施加液壓力使得中心管4內(nèi)的壓力升高，如ZL99221426.2號實用新型專利的說明書所述，在中心管4內(nèi)部的高壓達到預(yù)定值后，封隔器1向外漲開使得封隔一次充填機構(gòu)與油井套管間的油套環(huán)空被封隔。當(dāng)中心管4內(nèi)的液壓力進一步升高到一個預(yù)定的壓力后，球座短節(jié)8剪斷定位銷釘9下行，將中心管4上的第一充填孔被打開。此時中心管4上的第一充填孔與充填筒6上敞開的第二充填孔構(gòu)成了連通封隔一次充填機構(gòu)內(nèi)外的充填通道。此時地面泵組提供的高壓攜砂流體，經(jīng)中心管4、第一和第二充填孔構(gòu)成的充填通道進入中心管4與油井套管間的環(huán)形空間，再經(jīng)過套管上的射孔進入油層。隨著地面泵組所提供的壓力的升高，地層污空和井筒依此被充填結(jié)實。當(dāng)充填結(jié)束后，自地面向油套環(huán)空內(nèi)泵入洗井液，洗井液在封隔器1以上的部位進入反洗接頭2與中心管4間的反洗通道，并到達洗井孔，隨著洗井液壓力的不斷升高，當(dāng)該壓力作用在反洗環(huán)3上的力足以克服第二彈簧5的推力時，反洗環(huán)3軸向移動，因而使洗井孔被打開，此時洗井液經(jīng)洗井孔再次進入封隔器1以下的油套環(huán)空內(nèi)，再經(jīng)充填筒6上的第二充填孔、中心管4上的第一充填孔進入中心管4管內(nèi)。經(jīng)持續(xù)不斷的沖洗將中心管4管內(nèi)的砂子洗至地面。洗井結(jié)束后，正轉(zhuǎn)中心管4使其下端與連接頭12的上端脫開實現(xiàn)丟手。隨著中心管4的撤出，中心管4對密封筒10的約束也隨即消失，此時密封筒10在第二彈簧11的作用下向上移動，進而將充填筒6上的第二充填孔封閉。至此即完成了封隔一次充填過程。
此外，在本實用新型的結(jié)構(gòu)中，還可以用碰珠彈子結(jié)構(gòu)或球座銷釘替代定位銷釘9；鋼球7也可以采用錐形體或其它可以堵塞球座短節(jié)8頂端的部件代替；所述的限制流體單向流動的裝置同樣可以采用其它適用的單向閥。在本實用新型的發(fā)明創(chuàng)造的思想及構(gòu)思的范圍內(nèi)，上述類型的顯而易見的變換和改變還會有許多。
本實用新型的上述實施例，僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上顯然可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權(quán)利要求1．一種封隔一次充填機構(gòu)，其特征在于具有一個中心管(4)；一個套在所述中心管(4)外側(cè)的反洗套管，在所述反洗套管與所述中心管(4)之間具有環(huán)形空間構(gòu)成的反洗通道；一個固連在所述反洗套管上的封隔裝置(1)；所述反洗通道的下端低于所述封隔裝置(1)，在靠近所述反洗通道的下端部的所述反洗套管的側(cè)壁上設(shè)有連通所述反洗通道的洗井孔；在所述洗井孔處設(shè)有限制流體單向流動的裝置；在靠近所述中心管(4)下端部位開有至少一個第一充填孔，一個第一啟閉裝置預(yù)制成閉合所述第一填充孔的狀態(tài)，在受預(yù)定力的作用下所述第一啟閉裝置使所述充填孔打開；所述反洗套管上在與所述中心管(4)的第一充填孔相應(yīng)的位置上具有第二充填孔，一個第二啟閉裝置預(yù)制成相對于所述第二充填孔常開的狀態(tài)；所述反洗套管與所述中心管(4)通過絲扣固定連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的封隔一次充填機構(gòu)，其特征在于所述的限制流體單向流動的裝置包括一個與所述反洗套管間相互處于密封接合狀態(tài)的反洗環(huán)(3)，所述反洗環(huán)(3)通常使所述洗井孔處于密封閉合狀態(tài)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的封隔一次充填機構(gòu)，其特征在于所述反洗環(huán)(3)通常使所述洗井孔處于密封閉合狀態(tài)是靠第一彈簧(5)來維持的。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的封隔一次充填機構(gòu)，其特征在于所述第一啟閉裝置包括一個筒形球座短節(jié)(8)和一個作業(yè)時置于所述球座短節(jié)(8)上端并密封球座短節(jié)(8)上端口的鋼球(7)。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的封隔一次充填機構(gòu)，其特征在于所述的球座短節(jié)(8)通過定位裝置定位于閉合所述第一充填孔的位置。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的封隔一次充填機構(gòu)，其特征在于所述定位裝置為一個易于切斷的定位銷釘。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的封隔一次充填機構(gòu)，其特征在于所述的第二啟閉裝置包括一個密封筒(10)和一個在常開狀態(tài)下具有預(yù)置彈性勢能的第二彈簧(11)。
8．根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的封隔一次充填機構(gòu)，其特征在于所述的反洗套管由反洗接頭(2)和充填管(6)構(gòu)成，所述反洗接頭(2)的下端與所述充填管(6)的上端固定連接，所述第二充填孔開在所述充填管(6)上與第一充填孔對應(yīng)的位置上。
9．根據(jù)權(quán)利要求7所述的封隔一次充填機構(gòu)，其特征在于所述第二啟閉裝置置于中心管(4)與充填筒(6)之間的環(huán)形空間內(nèi)，并由于所述中心管(4)的作用而使其處于使第二充填孔常開的狀態(tài)。
專利摘要本實用新型涉及一種封隔一次充填機構(gòu)，與封隔器、充填工具等配套使用。該機構(gòu)由封隔器、反洗接頭、反洗環(huán)、中心管、上彈簧、充填筒、鋼球、球座短節(jié)、銷釘、密封筒、下彈簧、連接頭組成。反洗接頭、中心管與封隔器連接在一起，反洗環(huán)、第一彈簧、充填筒、密封筒、第二彈簧、連接頭連接成一體，中心管、鋼球，球座短節(jié)、銷釘、連接頭連接在一起。該機構(gòu)將地層充填和井筒充填兩個作業(yè)工序結(jié)合到一起，減少了作業(yè)量，提高了防沙效果。
文檔編號E21B33/12GK2447518SQ0025092
公開日2001年9月12日 申請日期2000年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月25日
發(fā)明者王松, 馮永勝, 于顯, 黃濤 申請人:王松