本发明专利技术涉及一种整体式分层充填装置。其技术方案是：主要由一组或一组以上的充填工具、滤砂管、冲管及封隔器连接组成，充填工具的内腔通过冲管连接，外壁通过滤砂管连接，每组充填工具的上部设有封隔器，最下面一组充填工具的底部设有盲堵，每组充填工具分别设置在相应的油层充填部位；本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术解决了现有单层充填工具不能分层充填的问题，也克服了现有设计的分层挤压充填工具中的内充填管柱和外充填管柱存在移动困难的问题，避免了开关失灵和定位不准的问题，较容易的实现了对多个油层的分层地填和环填，提高了作业效率，降低了成本。
【技术实现步骤摘要】
一种整体式分层充填装置
本专利技术涉及一种石油修井工具，特别涉及一种整体式分层充填装置。
技术介绍
油井出砂充填是油田开发急需解决的难题之一，油井出砂的主要原因是油藏储层为疏松胶结砂岩。另外，在油田开发中后期，由于长期注水或注气开采也会极大的破坏储层骨架，造成油井出砂。油井出砂的危害主要表现在三个方面：一、砂埋产层，造成油井减产或停产；二、高速的砂粒，造成地面及井下设备加剧磨蚀；三、出砂导致地层亏空并坍塌，造成套管损坏使油井报废等。油井出砂，造成油井产量大减，作业成本激增，经济损失严重。为了解决油井出砂保证正常生产，各油田广泛开展了包括化学防砂在内的各种防砂技术和充填技术的研究和应用。目前，比较常用的解决办法是对油井出砂的部位进行砂子充填，可以有效的对出砂亏空的地层进行充填，行业也称为地填；另外，在滤砂管与套管之间的环空最好有砂层，也就是挡砂墙越实越有利于后期的采油，此处的砂子充填过程在行业中称为环填。目前，采用的是充填工具大多数是单层充填方法，而油井中大多数是多个油层的状态，这样，单层充填工具就不能满足对多个油层的分层砾石充填，需用单层充填工具一趟管柱一层一层的充填，同时一口多层井需要下多次管柱施工，操作复杂，施工麻烦，效率低，生产成本剧增。而中国专利文献号为1294337，专利名称为《分层挤压充填防砂管柱》，该适用于多油层的挤压充填防砂工艺，亦可用于单油层。该专利技术具有内充填管柱和外充填管柱，内充填管柱包括冲管和内充填工具，外充填管柱包括顶部悬挂封隔器、外充填工具和滤砂管，外充填工具上设有充填口。内充填管柱设有坐封丢手，外充填管柱设有层间封隔器。当坐封丢手被打压使顶部悬挂封隔器坐封后，坐封丢手与顶部悬挂封隔器分离，内充填管柱能够在外充填管柱内上下移动坐封层间封隔器，与外充填工具配合挤压充填地层。提高防砂效果和有效期。下一趟管柱即可完成多个油层分层挤压充填防砂的施工，大大降低了生产成本和工人的劳动强度。但是，其存在的问题是：该专利技术采用了内充填管柱和外充填管柱，二者为动态配合，两趟管柱相互移动，不容易定位；另外，环填都是在地填完成后再进行，也就是说，地填完成后，如果砂子填实，在内充填管柱和外充填管柱之间一定会存在少量的砂子，主要是弹簧蠕动造成的存有少量砂子的问题，这就造成环填时，内充填管柱和外充填管柱的移动困难，甚至无法打开通道，也就无法建立环填的循环通道；而如果砂子未填实，地填就达不到预期的填充效果。因此，内充填管柱和外充填管柱的分体式设计存在的缺陷难以调和。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种整体式分层充填装置，解决了单层充填工具不能分层充填的问题，也克服了现有设计的内充填管柱和外充填管柱存在移动困难的问题，同时实现分油层地填和环填，提高了效率。本专利技术提到的一种整体式分层充填装置，其技术方案是：主要由一组或一组以上的充填工具（10）、滤砂管（28）、冲管（30）及封隔器（7）连接组成，充填工具（10）的内腔通过冲管（30）连接，外壁通过滤砂管（28）连接，每组充填工具（10）的上部设有封隔器（7），最下面一组充填工具（10）的底部设有盲堵（27），每组充填工具（10）分别设置在相应的油层充填部位；其中，所述充填工具（10）包括充填工具下接头（3）、密封滑套（4）、分层分水接头（5）、充填工具上接头（6）、丢手芯管（11）和球座（12），充填工具上接头（6）和充填工具下接头（3）之间连接分层分水接头（5）形成留井管柱，丢手芯管（11）固定在留井管柱的内腔，丢手芯管（11）的内腔设有凸台，球座（12）安设在凸台的上方，凸台上方还设有内充填孔；所述的分层分水接头（5）的内壁设有密封空腔，通过密封滑套（4）配合对外充填孔的关闭或开启，且分层分水接头（5）内设有上下贯通的上循环通道，上部与充填工具上接头（6）和丢手芯管（11）之间的环空连通，下部与充填工具下接头（3）内设有的下循环通道通过液体转换空腔连通，形成由丢手芯管（11）经过内充填孔、外充填孔、充填工具（10）与套管的环空、充填工具下接头（3）与丢手芯管（11）之间的环空、充填工具下接头（3）的下循环通道、液体转换空腔、分层分水接头（5）的上循环通道，充填工具上接头（6）与丢手芯管（11）之间的环空，整个形成液体的循环通道。优选的，上述的分层分水接头（5）内壁的密封空腔与密封滑套（4）配合，密封空腔的上侧设有剪切凸台，下侧设有支撑凸台，密封滑套（4）的下侧通过剪钉与丢手芯管（11）连接固定，丢手芯管（11）上提时，剪切凸台与密封滑套（4）的顶端相互作用，从而将剪钉剪断，使密封滑套（4）将分层分水接头（5）的外充填孔密封。优选的，上述的分层分水接头（5）的内壁下侧与充填工具下接头（3）顶部之间形成液体转换空腔，其中，充填工具下接头（3）的顶部为局部凸起，通过局部凸起与分层分水接头（5）接触从而形成所述液体转换空腔，在液体转换空腔设有伸缩支撑环，通过伸缩支撑环与密封滑套（4）下部外侧的缺口配合，将密封滑套（4）限制在分层分水接头（5）内壁的密封空腔内。优选的，上述的充填工具下接头（3）的下端连接冲管（30），通过冲管（30）连接补偿器（1），所述补偿器（1）包括内管（14）、外管（24）、密封圈（26），所述外管（24）的下端设有内凸台，与内管（14）顶部的外凸台配合，且所述外凸台的外侧设有一个或一个以上的密封圈（26），通过内管（14）在外管（24）内腔的上下移动实现补偿器（1）的伸缩。优选的，上述的内管（14）的下部的外壁上设有多个马牙扣（16），通过内管（14）的马牙扣（16）与下一组充填工具（10）的丢手芯管（11）顶部的捕捉器（9）配合；所述捕捉器（9）内设有多组与马牙扣相对应的卡环配合，所述的卡环采用圆台状结构。优选的，上述的内管（14）的下部的外壁上设有多个卡环，通过内管（14）的卡环与下一组充填工具（10）的丢手芯管（11）顶部的捕捉器（9）配合；所述捕捉器（9）内设有多组与卡环相对应的马牙扣配合，所述的卡环采用圆台状结构。优选的，每组充填工具（10）内分别设有球座（12），各个球座（12）的内通径由下层充填工具到上层充填工具依次增大，对应的钢球直径也是依次增大。优选的，在丢手芯管（11）内投入钢球后，经过液体打压，球座（12）向下移动至丢手芯管内的凸台，且钢球位于内充填孔的下侧；在丢手芯管（11）上提时，球座（12）和钢球通过凸台的支撑被提出井口。本专利技术的有益效果是：首先，本专利技术解决了现有单层充填工具有不能分层充填的问题，克服了两个管柱之间连接困难的问题，降低生产成本，省时省力；第二，本专利技术采用多组充填工具配合使用，实现多个油层的分层充填，而且每个充填工具的丢手芯管与留井管柱相互配合，对油层亏空进行充填时，通过钢球和球座的配合，打开内充填孔，使内充填孔与外充填孔连通，关闭液体的循环通道，进而实现地填；在对套管与滤砂管之间的环空进行充填时，通过打开液体的循环通道，实现环填；另外，丢手时，丢手芯管带动环形滑套上移，并通过剪切凸台将剪钉剪断，实现环形滑套与内充填孔的密封，也正是因为采用环形滑套与内充填孔进行配合，取消了现有技术的弹簧，因此，避免了弹簧的蠕动带来的少量砂子沉降，通过剪钉与密封滑套的配合使充填孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种整体式分层充填装置，其特征是：主要由一组或一组以上的充填工具（10）、滤砂管（28）、冲管（30）及封隔器（7）连接组成，充填工具（10）的内腔通过冲管（30）连接，外壁通过滤砂管（28）连接，每组充填工具（10）的上部设有封隔器（7），最下面一组充填工具（10）的底部设有盲堵（27），每组充填工具（10）分别设置在相应的油层充填部位；其中，所述充填工具（10）包括充填工具下接头（3）、密封滑套（4）、分层分水接头（5）、充填工具上接头（6）、丢手芯管（11）和球座（12），充填工具上接头（6）和充填工具下接头（3）之间连接分层分水接头（5）形成留井管柱，丢手芯管（11）固定在留井管柱的内腔，丢手芯管（11）的内腔设有凸台，球座（12）安设在凸台的上方，凸台上方还设有内充填孔；所述的分层分水接头（5）的内壁设有密封空腔，通过密封滑套（4）配合对外充填孔的关闭或开启，且分层分水接头（5）内设有上下贯通的上循环通道，上部与充填工具上接头（6）和丢手芯管（11）之间的环空连通，下部与充填工具下接头（3）内设有的下循环通道通过液体转换空腔连通，形成由丢手芯管（11）经过内充填孔、外充填孔、充填工具（10）与套管的环空、充填工具下接头（3）与丢手芯管（11）之间的环空、充填工具下接头（3）的下循环通道、液体转换空腔、分层分水接头（5）的上循环通道，充填工具上接头（6）与丢手芯管（11）之间的环空，整个形成液体的循环通道；所述的分层分水接头（5）的内壁下侧与充填工具下接头（3）顶部之间形成液体转换空腔，其中，充填工具下接头（3）的顶部为局部凸起，通过局部凸起与分层分水接头（5）接触从而形成所述液体转换空腔，在液体转换空腔设有伸缩支撑环，通过伸缩支撑环与密封滑套（4）下部外侧的缺口配合，将密封滑套（4）限制在分层分水接头（5）内壁的密封空腔内；所述的充填工具下接头（3）的下端连接冲管（30），通过冲管（30）连接补偿器（1），所述补偿器（1）包括内管（14）、外管（24）、密封圈（26），所述外管（24）的下端设有内凸台，与内管（14）顶部的外凸台配合，且所述外凸台的外侧设有一个或一个以上的密封圈（26），通过内管（14）在外管（24）内腔的上下移动实现补偿器（1）的伸缩；所述的内管（14）的下部的外壁上设有多个马牙扣（16），通过内管（14）的马牙扣（16）与下一组充填工具（10）的丢手芯管（11）顶部的捕捉器（9）配合；所述捕捉器（9）内设有多组与马牙扣相对应的卡环配合，所述的卡环采用圆台状结构。...
【技术特征摘要】
1.一种整体式分层充填装置，其特征是：主要由一组或一组以上的充填工具（10）、滤砂管（28）、冲管（30）及封隔器（7）连接组成，充填工具（10）的内腔通过冲管（30）连接，外壁通过滤砂管（28）连接，每组充填工具（10）的上部设有封隔器（7），最下面一组充填工具（10）的底部设有盲堵（27），每组充填工具（10）分别设置在相应的油层充填部位；其中，所述充填工具（10）包括充填工具下接头（3）、密封滑套（4）、分层分水接头（5）、充填工具上接头（6）、丢手芯管（11）和球座（12），充填工具上接头（6）和充填工具下接头（3）之间连接分层分水接头（5）形成留井管柱，丢手芯管（11）固定在留井管柱的内腔，丢手芯管（11）的内腔设有凸台，球座（12）安设在凸台的上方，凸台上方还设有内充填孔；所述的分层分水接头（5）的内壁设有密封空腔，通过密封滑套（4）配合对外充填孔的关闭或开启，且分层分水接头（5）内设有上下贯通的上循环通道，上部与充填工具上接头（6）和丢手芯管（11）之间的环空连通，下部与充填工具下接头（3）内设有的下循环通道通过液体转换空腔连通，形成由丢手芯管（11）经过内充填孔、外充填孔、充填工具（10）与套管的环空、充填工具下接头（3）与丢手芯管（11）之间的环空、充填工具下接头（3）的下循环通道、液体转换空腔、分层分水接头（5）的上循环通道，充填工具上接头（6）与丢手芯管（11）之间的环空，整个形成液体的循环通道；所述的分层分水接头（5）的内壁下侧与充填工具下接头（3）顶部之间形成液体转换空腔，其中，充填工具下接头（3）的顶部为局部凸起，通过局部凸起与分层分水接头（5）接触从而形成所述液体转换空腔，在液体转换空腔设有伸缩支撑环，通过伸缩支撑环与密封滑套（4）下部外侧的缺口配合，将密封滑套（4）限制在分层分水接头（5）内壁的密封空腔内；所述的充填工具下接头...
【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞民，
申请(专利权)人：高瑞民，
类型：发明
国别省市：山东,37
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