一种石油开采用的双控充填装置及方法技术领域
本发明涉及一种石油工业设备，特别涉及一种石油开采用的双控充填装置及方
法。
背景技术
目前，石油天然气开采井应用的砾石充填工具，由于受充填防砂过程中砂堵或者
砂砾反洗不净的影响，丢手以后，发生充填工具的分流滑套在充填管上面剪钉剪切力无法
使分流滑套关闭到位的情况，后续生产过程中分流滑套打开，造成地层砂和充填砂进入到
防砂工具以上，造成砂卡或砂埋滤砂管等情况。导致砾石充填防砂失效，甚至还会造成油气
井大修事故，因此增加了施工成本，降低了油气井的利用率。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种石油开采用的双控充
填装置及方法，解决充填防砂结束后分流滑套关闭不牢的问题，提高了分流滑套关闭的可
靠性，提高油气井的防砂施工效率。
本发明提到的一种石油开采用的双控充填装置，包括充填管（1）、剪钉（2）、导流套
（5）、分流滑套（6）、充填套（7）、防转螺钉（8）、弹簧（9）、弹簧挡环（10）、挡球短接（11）、挡帽
（13）、下接头（15）、冲管接头（16），充填管（1）的下端与挡球短接（11）的上端通过螺纹连接
并有防转螺钉（8）固定，挡球短接（11）的下端与挡帽（13）的上端通过螺纹连接，挡帽（13）的
下端与冲管接头（16）通过螺纹连接；充填管（1）的外侧通过剪钉（2）与分流滑套（6）连接，形
成第一种充填控制方式；所述分流滑套（6）的外侧与弹簧挡环（10）之间设有弹簧（9），形成
第二种充填控制方式；所述弹簧挡环（10）的下侧为下接头（15），下接头（15）的外侧与充填
套（7）的下端通过螺纹连接，充填套（7）的上端内侧与分流滑套（6）活动连接，外侧与导流套
（5）活动连接。
上述充填管（1）、分流滑套（6）及充填套（7）的侧壁分别设有通孔，三者贯通形成充
填口。
上述导流套（5）的上侧通过螺纹与充填套（7）活动连接，下侧内壁设有导流腔，导
流腔的上部分为圆筒形结构，下部分为锥形结构。
上述冲管接头（16）的顶部设有弧形缺口，弧形缺口内可配合安装钢球。
上述弹簧挡环（10）为环形结构，其内径小于充填套（7）的内径，弹簧挡环（10）的外
径大于充填套（7）的内径，且充填套（7）的内壁下侧设有凹槽，所述凹槽的上部与弹簧挡环
（10）配合，下部与下接头（15）的外壁配合。
上述分流滑套（6）的下端内壁凸出，使凸出结构与弹簧（9）配合连接。
上述充填套（7）的内壁与分流滑套（6）的外壁之间通过密封件Ⅰ（3）密封。
上述充填管（1）的外壁设有密封件Ⅱ（4）。
上述挡帽（13）的内壁与冲管接头（16）之间设有密封件Ⅲ（12），外壁与下接头（15）
之间设有密封件Ⅳ（14）。
本发明提到的一种石油开采用的双控充填装置的使用方法，包括以下步骤：
（1）第一种方式进行充填：当充填工具完成设计施工程序，需要丢手关闭充填口时，可
以首先通过上提方式关闭充填口，上提充填管（1），将上提的拉力通过剪钉（2）传递给分流
滑套（6），分流滑套（6）和充填套（7）相对运动从而关闭充填口；
（2）但是工具在上提关闭过程中，由于地层和施工原因，充填口处存积砂子，导致充填
管（1）的上提拉力超过了剪钉（2）的剪切力，剪钉（2）发生断裂，分流滑套（6）却未向上移动，
充填口无法关闭从而防砂失效；此时可以继续上提将充填管（1）、挡球短接（11）和冲管接头
（16）从充填工具中起出；下入冲管进行冲砂洗井，将充填工具中积存的砂子洗出工具，此时
弹簧（9）给分流滑套（6）提供向上的推力，将充填口关闭，防止充填工具出砂，实现第二种方
式充填。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：
1、上提充填管通过剪钉剪切力带动分流滑套机械关闭和弹簧上顶分流滑套关闭两种
关闭方式，能够提高充填工具关闭的可靠性；
2、分流滑套即使受到其他下压力作用打开，当作用力消失后，弹簧仍然能够将分流滑
套上顶，关闭充填工具；
3、解决充填防砂结束后分流滑套关闭不牢的问题，提高了分流滑套关闭的可靠性，提
高油气井的防砂施工效率；本发明便于实施，操作简便，安全性高，节约人力、物力和财力。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是图1中A部的放大图；
附图3是图1中B部的放大图；
上图中：充填管（1）、剪钉（2）、密封件Ⅰ（3）、密封件Ⅱ（4）、导流套（5）、分流滑套（6）、充
填套（7）、防转螺钉（8）、弹簧（9）、弹簧挡环（10）、挡球短接（11）、密封件Ⅲ（12）、挡帽（13）、
密封件Ⅳ（14）、下接头（15）、冲管接头（16）。
具体实施方式
结合附图1-3，对本发明作进一步的描述：
本发明提到的一种石油开采用的双控充填装置，包括充填管（1）、剪钉（2）、导流套（5）、
分流滑套（6）、充填套（7）、防转螺钉（8）、弹簧（9）、弹簧挡环（10）、挡球短接（11）、挡帽（13）、
下接头（15）、冲管接头（16），充填管（1）的下端与挡球短接（11）的上端通过螺纹连接并有防
转螺钉（8）固定，挡球短接（11）的下端与挡帽（13）的上端通过螺纹连接，挡帽（13）的下端与
冲管接头（16）通过螺纹连接；充填管（1）的外侧通过剪钉（2）与分流滑套（6）连接，形成第一
种充填控制方式；所述分流滑套（6）的外侧与弹簧挡环（10）之间设有弹簧（9），形成第二种
充填控制方式；所述弹簧挡环（10）的下侧为下接头（15），下接头（15）的外侧与充填套（7）的
下端通过螺纹连接，充填套（7）的上端内侧与分流滑套（6）活动连接，外侧与导流套（5）活动
连接。
其中，充填管（1）、分流滑套（6）及充填套（7）的侧壁分别设有通孔，三者贯通形成
充填口；上述导流套（5）的上侧通过螺纹与充填套（7）活动连接，下侧内壁设有导流腔，导流
腔的上部分为圆筒形结构，下部分为锥形结构。
上述冲管接头（16）的顶部设有弧形缺口，弧形缺口内可配合安装钢球；上述弹簧
挡环（10）为环形结构，其内径小于充填套（7）的内径，弹簧挡环（10）的外径大于充填套（7）
的内径，且充填套（7）的内壁下侧设有凹槽，所述凹槽的上部与弹簧挡环（10）配合，下部与
下接头（15）的外壁配合；上述分流滑套（6）的下端内壁凸出，使凸出结构与弹簧（9）配合连
接。
另外，充填套（7）的内壁与分流滑套（6）的外壁之间通过密封件Ⅰ（3）密封，充填管
（1）的外壁设有密封件Ⅱ（4），上述挡帽（13）的内壁与冲管接头（16）之间设有密封件Ⅲ
（12），外壁与下接头（15）之间设有密封件Ⅳ（14）。
本发明提到的一种石油开采用的双控充填装置的使用方法，包括以下步骤：
（1）第一种方式进行充填：当充填工具完成设计施工程序，需要丢手关闭充填口时，可
以首先通过上提方式关闭充填口，上提充填管（1），将上提的拉力通过剪钉（2）传递给分流
滑套（6），分流滑套（6）和充填套（7）相对运动从而关闭充填口；
（2）但是工具在上提关闭过程中，由于地层和施工原因，充填口处存积砂子，导致充填
管（1）的上提拉力超过了剪钉（2）的剪切力，剪钉（2）发生断裂，分流滑套（6）却未向上移动，
充填口无法关闭从而防砂失效；此时可以继续上提将充填管（1）、挡球短接（11）和冲管接头
（16）从充填工具中起出；下入冲管进行冲砂洗井，将充填工具中积存的砂子洗出工具，此时
弹簧（9）给分流滑套（6）提供向上的推力，将充填口关闭，防止充填工具出砂，实现第二种方
式充填。
以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利
用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术
方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。