挤压砾石充填防砂工具.pdf

一种挤压砾石充填防砂工具，主要包括充填机构、封隔装置、离合机构、力矩传递机构，所述封隔装置上安设有包括上接头及其内连接的充填上接头、其外安设的座封套构成的外置式液缸和所述胶筒与胶筒内套间安设有密封件的双密封结构；所述充填机构上安设有包括由充填上接头和离合器外接头相互配合构成的开合装置，由上端与挡键接头，下端与充填下套相连接的充填外套和其内安设的活门套、压簧、循环阀构成的充填孔开关装置，由充填上接头及其上安设的导向平键、离合螺母和与其相连接的离合器外接头构成的离合机构；所述力矩传递机构由释放套和外套及安设于其间的平键构成。

1、  一种挤压砾石充填防砂工具，主要包括充填机构、封隔装置、离合机构、力矩传递机构，其特征在于所述封隔装置上安设有包括上接头及其内连接的充填上接头、其外安设的座封套构成的外置式液缸和所述胶筒与胶筒内套间安设有密封件的双密封结构；所述充填机构上安设有包括由充填上接头和离合器外接头相互配合构成的开合装置，由上端与挡键接头，下端与充填下套相连接的充填外套和其内安设的活门套、压簧、循环阀构成的充填孔开关装置，由充填上接头及其上安设的导向平键、离合螺母和与其相连接的离合器外接头构成的离合机构；所述力矩传递机构为上部由释放剪钉与外中心管相连接，下部与挡键接头相接触的释放套和上部与下锥体接头相连接，下部与挡键接头相连接的外套及安设于其间的平键构成。

2、  根据权利要求1所述的挤压砾石充填防砂工具，其特征在于所述充填上接头上端与上接头相连接，下端内与充填中心管相连接，外与离合器外接头和外中心管相配合。

3、  根据权利要求2所述的挤压砾石充填防砂工具，其特征在于所述充填上接头上部设有进液孔，下部设有外台肩，其上纵向安设导向平键，由固定螺钉相固定，导向平键外安设有离合螺母，其与离合器外接头相连接。

4、  根据权利要求1所述的挤压砾石充填防砂工具，其特征在于所述活门套安设于充填外套和循环阀之间，其上部设有过流孔，下部设有内台阶，压簧安设其下，循环阀座于其上，下端座于下接头上，压簧内安设冲管接头。

5、  根据权利要求1或4所述的挤压砾石充填防砂工具，其特征在于所述循环阀下部还可设计为在其壁上安设一伸缩舌，该伸缩舌上部为斜面，下部为平面，平面座在活门套内台阶上，伸缩舌中部设有台阶，其上安设弹簧，前部设有与循环阀相固定的压板。

6、  根据权利要求1所述的挤压砾石充填防砂工具，其特征在于所述胶筒还可为上、下两个，中间安设隔环，胶筒与胶筒内套间安设密封件的结构。

挤压砾石充填防砂工具
一、技术领域
本实用新型涉及一种石油开采充填防砂工具，特别涉及一种挤压砾石充填防砂工具。
二、背景技术
目前，油田使用充填防砂工具大致有两种：一种是皮碗式的，另一种是带有封隔器系统的，两者为石油开采的砾石充填防砂工艺发挥着不可替代的作用，但它们同时也存在着各自的缺点或不足，如皮碗式充填防砂工具：①密封性能差，环空密封压力低，最高20Mpa；②充填完成后才能丢手，安全性差；③工序多，投产时需下一趟管柱，下入封隔器密封油套环空；④安全性差，若挤压充填时，需关闭套管阀门，全井都有压力；⑤无力矩传递系统，起工具难度大。带封隔器系统的充填防砂工具：①不能先丢手后挤压充填，安全性差；②工序复杂，地层和管内不能一次完成充填，需动管柱，反洗井时上提管柱需达1-2米，这样造成井口操作困难等；③无力矩传递装置，起出工具时难度大；④充填口不能随开随关，施工不方便。
三、发明内容
本实用新型的目的是提供一种改进的挤压砾石充填防砂工具，它能够有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足，有效地一次性完成地层和管内的挤压充填施工工序，方便、快捷地达到施工目的。
本实用新型所述的挤压砾石充填防砂工具，包括充填机构、封隔装置、离合机构、力矩传递机构，其特征在于所述封隔装置上安设有包括上接头及其内连接的充填上接头、其外安设的座封套构成的外置式液缸和所述胶筒与胶筒内套间安设有密封件的双密封结构；所述充填机构上安设有包括由充填上接头和离合器外接头相互配合构成的开合装置，由上端与挡键接头，下端与充填下套相连接的充填外套和其内安设的活门套、压簧、循环阀构成的充填孔开关装置，由充填上接头及其上安设的导向平键、离合螺母和与其相连接的离合器外接头构成的离合机构；所述力矩传递机构为上部由释放剪钉与外中心管相连接，下部与挡键接头相接触的释放套和上部与下锥体接头相连接，下部与挡键接头相连接的外套及安设于其间的平键构成。
其中，所述充填上接头上端与上接头相连接，下端内与充填中心管相连接，外与离合器外接头和外中心管相配合。所述充填上接头上部设有进液孔，下部设有外台肩，其上纵向安设导向平键，由固定螺钉相固定，导向平键外安设有离合螺母，其与离合器外接头相连接。所述活门套安设于充填外套和循环阀之间，其上部设有过流孔，下部设有内台阶，压簧安设其下，循环阀座于其上，下端座于下接头上，压簧内安设冲管接头。所述循环阀下部还可设计为在其壁上安设一伸缩舌，该伸缩舌上部为斜面，下部为平面，平面座在活门套内台阶上，伸缩舌中部设有台阶，其上安设弹簧，前部设有与循环阀相固定的压板。所述胶筒还可为上、下两个，中间安设隔环，胶筒与胶筒内套间安设密封件的结构。
本实用新型与现有技术相比较具有如下优点：
1、采用了外置式液缸，增大了液缸面积，使管柱在低压力工况下封隔器的座封力不降低，不仅保证了封隔系统的锚定和密封可靠性，还增大了井口和管柱的安全性；
2、设计了井下开关机构，地层充填时关闭井下通道，循环充填时，打开循环通道，使筛管和套管环空进行充填，方便、快捷，同时确保充填质量，保护上部套管不承受高压，即便上部套管漏失时，同样可进行挤压充填防砂施工。
3、设计了离合系统，除确保在需要起出工具时顺利起出外，还承担了在管柱下入时全部重量。
4、胶筒与胶筒内套间设有密封件，具有加强密封或双密封功效，大大提高封隔系统的密封性能，30Mpa压力下不刺不漏。
5、设计有循环阀、活门套系统，可方便地进行正常充填和循环充填，可根据需要，随时打开或关闭充填孔；
6、设计有由导向平键，离合螺母等构成的离合系统，不仅承担了下井时管柱的负荷，而且具有先丢手后充填功能。
7、设计有由内轴、外轴和键构成的力矩传递系统，可有效传递转力矩，并具有防松防脱功能。
四、附图说明
图1为本实用新型结构示意图，
图2为按图1所示的结构A-A向示意图，
图3为按图1所示循环阀下部的另一种结构示意图，
图4为按图1所示胶筒密封件的另一种结构示意图。
五、具体实施方式
参阅图1-图4，一种挤压砾石充填防砂工具，包括充填机构、封隔装置、离合机构、力矩传递机构，封隔装置上安设有包括上接头2及其内连接的充填上接头6、其外安设的座封套5构成的外置式液缸和所述胶筒17与胶筒内套16间安设有密封件19的双密封结构；充填机构上安设有包括由充填上接头6和离合器外接头10相互配合构成的开合装置，由上端与挡键接头38，下端与充填下套45相连接的充填外套39和其内安设的活门套41、压簧44、循环阀40构成的充填孔开关装置，由充填上接头6及其上安设的导向平键8、离合螺母9和与其相连接的离合器外接头10构成的离合机构；力矩传递机构为上部由释放剪钉33与外中心管15相连接，下部与挡键接头38相接触的释放套31和上部与下锥体接头29相连接，下部与挡键接头38相连接的外套32及安设于其间的平键34构成。
充填上接头6上端与上接头2相连接，下端内与充填中心管18相连接，外与离合器外接头10和外中心管15相配合。充填上接头6上部设有进液孔4，下部设有外台肩，其上纵向安设导向平键8，由固定螺钉7相固定，导向平键由螺钉7固定于充填上接头6上，外安设有离合螺母9，其与离合器外接头10相连接。活门套41安设于充填外套39和循环阀40之间，其上部设有过流孔，下部设有内台阶，压簧44安设其下，循环阀40座于其上，下端座于下接头48上，压簧44内安设冲管接头46。座封套5上部与上接头2上安设有防冲剪钉1和密封件3。锁紧外套12上部由座封剪钉11固定于离合器外接头10上，下部与锁套14相连接，锁套上部与外中心管15之间安设锁环13，下部与胶筒内套16相连接，胶筒内套16上安设胶筒17，其部安设连接套20。连接套20由座封剪钉11固定于胶筒内套16上，下部与上锥体21相连，上锥体21与卡瓦23相配合，其上部安设卡瓦套22。卡瓦23上安设卡瓦弹簧25，并由卡瓦螺钉24相固定，下部安设顶套27并与下锥体26相配合。下锥体26下端与下锥体接头29相连。限位套28安设于下锥体26与下锥体接头29内，其上端与外中心管15相连，下部与下锥体接头之间安设锁块30，并与释放套引由释放剪钉33相固定。外套32上端与下锥体接头29相连接，下端与挡键接头38连接，充填中心管18上部与充填上接头6相连接，下部与挡键接头38内上端相连接，挡键接头上端与下锥体接头29下端之间安设平键34，中部内由球座剪钉36固定着球座37，其上安置钢球35。挡键接头38外下连接充填外套39，内下连接循环阀40，充填外套39下端连接充填下套45。循环阀下端连接冲管接头46，内连接单向阀座42，其上安设钢球35，下端安设垫圈43。活门套41安设于充填外套39、充填下套45和循环阀40之间，其下部与冲管接头46之间安设压簧44。冲管接头46同时充当阀座，其上安设下钢球47，其下连接冲管短节51。充填下套45下端顺次连接下接头48、倒扣上接头49和倒扣下接头50。座封套5、充填上接头6、离合器外接头10、胶筒内套16、下锥体26、限位套28、下锥体接头29、挡键接头38、活门套41、下接头48、冲管接头46和倒扣上接头49上均安设有密封件3。
循环阀40下部还可设计为在其壁上安设一伸缩舌53，该伸缩舌上部为斜面，下部为平面，平面座在活门套41内台阶上，伸缩舌中部设有台阶，其上安设弹簧54，前部设有与循环阀40相固定的压板52(如图3)。
胶筒17还可为上、下两个，中间安设隔环55，胶筒与胶筒内套间安设密封件56的结构(如图4)。