[发明专利]一种预丢手充填工具和预丢手正洗井防砂完井方法

权利要求书

1.一种预丢手正洗井防砂完井管柱来实现预丢手正洗井防砂完井方法，其特征是包括以下：

一、下管柱：将外管柱上的浮鞋（1100）、高温密封筒（1000）、筛管（800）、套管（500）在井口连接好后依次下入井内；在所述的外管柱内部下入内管柱，所述的内管柱下入顺序依次为：高压密封杆（900）、环空节流阀（700）、冲管（600），并将冲管（600）和套管（500）上部分别与预丢手充填工具（10）下部对应螺纹连接后，将预丢手充填工具用油管下放到井下设计位置；

二、正洗井施工方法：当管柱下井过程中遇阻，需要正洗井时，向油管内泵入洗井液，液体通过油管进入预丢手充填服务机构（100），然后进入滑套式通道控制机构（400），液体通过中间球座（401）上的排液孔进入冲管（600），然后流经环空节流阀（700）、高压密封杆（900）进入浮鞋（1100），当压力超过浮鞋开启压力后，通过浮鞋（1100）进入筛管套管环空，最后从套管口流出，完成正循环洗井操作；

三、工具座封施工方法：正循环洗井施工结束后，向油管内投座封钢球，待座封钢球球落至滑套式通道控制机构（400）上的中间球座（401）位置后，向油管内打压，当达到一定压力时剪断液压座封机构（200）上的座封销钉（203），完成工具座封；

四、充填前倒扣丢手施工方法：正转油管，直到预丢手充填服务机构（100）上的丢手头（108）与液压座封机构（200）上的中心管Ⅰ（206）分离，然后上提油管，以解除内、外管柱之间的连接关系，完成充填前倒扣丢手施工操作，此时充填机构（300）上的开关阀（305）在开关阀弹簧（306）的弹力作用下上升，充填口（309）关闭；

五、循环充填施工方法：充填前倒扣丢手完成后，下放油管至原位置，充填机构（300）上的开关阀（305）在预丢手充填服务机构（100）上的双通体（113）的作用下下降，打开充填口（309），开始充填，向油管内泵入充填液，所述的充填液通过充填机构（300）上的充填口（309）流出，固体充填物被筛管（800）阻挡在外，过滤后的充填液从所述的筛管（800）流入到环空节流阀（700），然后通过下球座（405）进入滑套式通道控制机构（400），然后通过中间球座（401）上的排液孔流入内部环空，然后进入外部套管（500），最后从套管口流出；

六、反循环冲砂施工方法：达到充填设计排量后，上提油管通过预丢手充填服务机构（100）上的弹性套（117）将充填机构（300）上的开关阀（305）关闭，即关闭充填口（309）；然后从套管口泵入洗井液，洗井液通过外部环空进入内部环空，然后通过中间球座（401）上的排液孔进入预丢手充填服务机构（100），最后从油管口流出，形成反循环冲砂，从而实现清洗井筒，防止砂卡的目的；

其中，预丢手正洗井防砂完井管柱，包括预丢手充填工具（10）、预丢手充填服务机构（100）、液压座封机构（200）、充填机构（300）、滑套式通道控制机构（400）、套管（500）、冲管（600）、环空节流阀（700）、筛管（800）、高压密封杆（900）、高温密封筒（1000）、浮鞋（1100），在套管（500）的上方外壁安装预丢手充填工具（10），所述预丢手充填工具（10）的预丢手充填服务机构（100）的下端与套管内腔的冲管（600）连接，冲管（600）的下端连接环空节流阀（700），环空节流阀（700）的下端设有高压密封杆（900），在套管（500）的下侧连接筛管（800），筛管（800）的下端连接高温密封筒（1000），高温密封筒（1000）的下端连接浮鞋（1100）；

所述的环空节流阀（700）包括节流阀上接头（701）、中心管Ⅱ（702）、缸体（703）、节流弹簧（704）、节流阀（705）、节流阀下接头（706），所述的节流阀上接头（701）的下端内腔连接中心管Ⅱ（702），节流阀上接头（701）的下端外壁连接缸体（703），缸体（703）与中心管Ⅱ（702）之间的环空设有节流弹簧（704）和节流阀（705），在缸体（703）和节流阀（705）的下端连接节流阀下接头（706）；

所述的高温密封筒（1000）包括密封筒上接头（1001）、密封筒调节阀（1002）、高压密封件Ⅱ（1003）、密封筒下接头（1004），所述密封筒上接头（1001）的下端连接密封筒下接头（1004），在密封筒下接头（1004）内腔设有密封筒调节阀（1002），在密封筒调节阀（1002）的下方设有高压密封件Ⅱ（1003）；

其中，预丢手充填工具包括预丢手充填服务机构（100）、液压座封机构（200）、充填机构（300）、滑套式通道控制机构（400），所述的预丢手充填服务机构（100）通过丢手头（108）跟液压座封机构（200）用倒扣螺纹连接，所述的预丢手充填服务机构（100）的下端通过剪切销钉跟滑套式通道控制机构（400）密封配合，所述的液压座封机构（200）底部连接充填机构（300）；

所述的预丢手充填服务机构（100）上的丢手头（108）上部安装扶正弹簧（107），所述的扶正弹簧（107）上部连接轴承（106），在所述的轴承（106）和扶正弹簧（107）的双作用下，减少倒扣丢手施工时倒扣螺纹受到的额外压力；

所述的充填机构（300）上的开关阀（305）上设有凹槽，所述的预丢手充填服务机构（100）上的弹性套（117）上设有凸台，在上提管柱操作时，所述的凸台进入凹槽，带动开关阀（305）向上移动，起到关闭充填口的作用；

所述的滑套式通道控制机构（400）上的中间球座（401）上设有排液孔，滑套式通道控制机构（400）的下球座（405）内部安装下挡块（402）和钢球（404），下球座（405）在下挡块（402）和钢球（404）的作用下，使液体只能单向流动；

所述的预丢手充填服务机构（100）包括上接头（101）、活塞（102）、液压缸（103）、上球座（104）、连接内管（105）、轴承（106）、扶正弹簧（107）、丢手头（108）、活络压帽（109）、活络接头（110）、充填管（111）、变扣接头（112）、双通体（113）、球座衬套（114）、连接管（115）、支撑管（116）、弹性套（117）、球座接头（118）、冲管短节（119），所述上接头（101）的外侧安装液压缸（103），上接头（101）的中心连接上球座（104），液压缸（103）与上球座（104）之间的环空设有活塞（102），上球座（104）的下端与连接内管（105）连接，连接内管（105）的外壁设有轴承（106）、扶正弹簧（107）和丢手头（108），扶正弹簧（107）设置在轴承（106）和丢手头（108）之间；所述连接内管（105）的下端通过活络压帽（109）连接活络接头（110），活络接头（110）的下端连接充填管（111），充填管（111）的下端通过变扣接头（112）连接双通体（113），双通体（113）的内腔设有球座衬套（114），双通体（113）下端通过连接管（115）连接支撑管（116），支撑管（116）的下端安装球座接头（118），支撑管（116）外壁设有弹性套（117），球座接头（118）的底部安设冲管短节（119）；

所述的液压座封机构（200）包括压环（201）、解封接头（202）、座封销钉（203）、锁环（204）、护套（205）、中心管Ⅰ（206）、解封销钉（207）、套筒（208）、高温胶筒（209）、隔环（210）、上椎体（211）、卡瓦罩（212）、弹簧片（213）、卡瓦（214）、内护帽（215）、下椎体（216），所述压环（201）的下端内侧连接解封接头（202），所述压环（201）下端外壁设有护套（205），解封接头（202）的下端内侧连接中心管Ⅰ（206），护套（205）的下端将套筒（208）连接固定，套筒（208）的外侧设有高温胶筒（209）和隔环（210），隔环（210）的下侧设有上椎体（211），上椎体（211）的下侧设有卡瓦罩（212）、弹簧片（213）、卡瓦（214）和下椎体（216），弹簧片（213）设在卡瓦（214）与卡瓦罩（212）之间；

所述的充填机构（300）包括密封筒（301）、调节环（302）、高压密封件Ⅰ（303）、充填筒（304）、开关阀（305）、开关阀弹簧（306）、扶正接头（307）、下接头（308），所述密封筒（301）的下端连接充填筒（304），密封筒（301）的内腔设有调节环（302）和高压密封件Ⅰ（303），所述充填筒（304）内腔设有开关阀（305）和开关阀弹簧（306），在充填筒（304）的下端通过扶正接头（307）连接下接头（308），所述充填筒（304）的上侧设有多个充填口（309）；

所述的滑套式通道控制机构（400）包括中间球座（401）、下挡块（402）、下球座密封垫（403）、钢球（404）、下球座（405）、下挡块座（406），所述中间球座（401）的下端通过下挡块座（406）连接下球座（405），在下挡块座（406）内安装下挡块（402），在下球座（405）内安装钢球（404），在下挡块（402）和钢球（404）的作用下，使液体只能单向流动；

所述的中间球座（401）的中心设有排液通道，外壁上设有密封台阶（407）；所述下挡块座（406）与下球座（405）之间设有下球座密封垫（403）。