[发明专利]一种压裂充填转换工具

说明书

本发明公开了一种压裂充填转换工具，包括依次连接的冲管变扣、循环短节、密封单元、小短节、充填短节、双母短节、反循环阀、充填滑套关闭工具、压力平衡阀、充填滑套开关工具、双公短节和机械定位器；循环短节内设置有中心管密封接头，中心管密封接头下端连接中心管，中心管下端部位于充填短节内，充填短节底部设置有堵头。本发明压裂充填转换工具，能够简化作业程序，减低作业风险，显著降低循环摩阻，满足长井段压裂防砂作业需求，避免了反循环冲砂时的地层漏失。

技术领域

本发明属于油田开发生产技术领域，更具体的说，是涉及一种压裂充填转换工具。

背景技术

压裂充填防砂技术是油气开发中针对中、高渗油藏，在减少地层出砂的同时达到增产效果的一项关键技术。该技术综合利用了裂缝的防砂作用、裂缝的解堵导流作用和筛管砾石充填的防砂作用，对单井初期产量以及油井的稳产增产均有很大帮助。充填转换工具是压裂充填防砂技术的核心工具之一，其性能直接影响作业质量和效果。目前市场上的压裂充填转换工具结构复杂，多采用双层冲管结构的服务工具，循环时的附加摩阻过高，施工可靠性低，缺乏压裂防砂作业过程中对地层压力的实时监测以及存在反循环冲砂时的地层漏失。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提出一种压裂充填转换工具，能够简化作业程序，减低作业风险，显著降低循环摩阻，满足长井段压裂防砂作业需求，避免了反循环冲砂时的地层漏失。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明压裂充填转换工具，包括由上至下依次连接的冲管变扣、循环短节、密封单元、小短节、充填短节、双母短节、反循环阀、充填滑套关闭工具、压力平衡阀、充填滑套开关工具、双公短节和机械定位器；所述循环短节内设置有中心管密封接头，所述中心管密封接头下端连接有中心管，所述中心管下端部位于充填短节内，所述充填短节底部设置有堵头；

所述反循环阀包括由上至下依次连接的压帽、阀筒和阀座，所述阀座中心沿轴向开设盲孔，阀座侧壁沿圆周开设与中心盲孔连通的阀座侧孔，所述阀座管壁沿轴向开设阀座夹层孔，阀座夹层孔与阀座侧孔相间设置；所述阀筒内设置有阀芯，所述阀芯顶部设置为圆弧面死堵，且圆弧面的最大外径大于压帽的最小内径，所述阀芯中部外侧设置有凸台，所述阀芯筒壁沿圆周开设有阀芯侧孔，且阀芯侧孔位于圆弧面死堵和凸台之间，所述阀芯和阀筒之间设置有弹簧，所述弹簧上端面与阀芯中部凸台的下端面贴合，弹簧下端面与阀筒内部台肩面贴合，在弹簧的弹力作用下阀芯上端圆弧面与压帽压紧贴合；

所述压力平衡阀包括上接头，所述上接头下端连接有滑动套，所述滑动套内设置有球座，所述滑动套和球座通过剪切销钉固定连接，所述球座上部的外径与上接头以及滑动套内径相同，球座上端面为光滑锥面，与钢球配合可实现轴向密封，靠近锥面位置沿圆周方向开设球座上部侧孔，球座下部外侧设置有凸台；所述滑动套下部设置为具有定位斜面的外凸台，其上套有外卡套，所述外卡套上部内侧设置有卡位斜面，中部位置沿圆周方向开设外卡套侧孔，下部与球座的凸台部分螺纹连接。

所述中心管密封接头外部通过第一密封圈与循环短节实现轴向密封，中心管密封接头下端与中心管螺纹连接并通过第二密封圈实现轴向密封。

所述循环短节沿圆周方向均匀开设有循环孔。

所述中心管下部与充填短节上部螺纹连接，且通过第三密封圈实现轴向密封。

所述循环短节和小短节之间安装三套密封单元，相邻两套密封单元的公螺纹和母螺纹连接处安装密封件，每套密封单元的公螺纹外部安装内外均可密封的密封模块。

所述反循环阀与充填滑套关闭工具螺纹连接，且两者之间安装两组内外均可密封的密封模块实现轴向密封。

所述阀座内部与阀筒螺纹连接，且通过第六密封圈实现轴向密封；所述阀筒上部与压帽螺纹连接，且通过第五密封圈实现轴向密封。