一种砾石充填防砂装置技术领域
本实用新型涉及石油开发领域，特别涉及一种砾石充填防砂装置。
背景技术
由于油井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏，通常会导致剥落的地层
砂随油层产液进入井筒，造成油井出砂，进而对油井生产造成不利影响的现象。而且，油井
出砂也是砂岩油藏开发过程中一直存在的问题，地层砂通过油流通道进入井筒，造成油层
堵塞，加剧了油井下抽油杆和油管磨损，造成油井减产或停产，还严重影响地面集输管线及
设备。因此，为了保证油井增产或稳产，有必要在油井开采过程中进行防砂处理。
现有技术通过向油井内下入充填防砂管柱，将充填防砂管柱下到预定位置后在其
上端打压坐封封隔器，并使用丝堵对充填防砂管柱底端进行封堵。充填防砂管柱一般包括
油管、通过油管自上而下顺次连接并导通的信号筛管、绕丝筛管，充填防砂管柱上设置有充
填孔，该充填孔位于信号筛管与封隔器之间。随后，通过滑动充填防砂管柱内与充填孔对应
的充填滑套打开充填孔，将一定直径的砾石用携砂液充填到充填防砂管柱与油层套管形成
的环形空间内，其中，绕丝筛管用于使油层产液通过而防止充填的砾石通过，而信号筛管中
设置有传感器，该信号筛管用于当砾石充填到其所在位置时能够将信号传递至外部，进而
停止砾石充填作业。通过如上充填防砂管柱，能够使充填防砂管柱与油层套管之间形成预
定层高的砾石高渗透带，减小油层产液对地层砂的冲刷及携带作用，有效地缓解地层出砂，
同时形成挡砂屏障，阻止地层砂进入井筒，进而达到防砂的目的。
设计人发现现有技术至少存在以下问题：
由于充填防砂管柱底部连接有丝堵，油层产液中小直径的砂粒将容易进入充填防
砂管柱，并下沉至底端丝堵处而产生堆积，直至封堵绕丝筛管，从而阻止油层产液进入井
筒。并且，现有技术提供的充填防砂管柱对多油层、长井段油井的防砂效果较差。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种砾石充填防砂装置。具
体技术方案如下：
一种砾石充填防砂装置包括上封隔器、充填防砂管柱，所述充填防砂管柱包括自
上而下顺次连接并导通的上油管、信号筛管、连接油管、绕丝筛管，所述上油管的管壁上设
置有充填口，同时在所述上油管的内壁上对应所述充填口设置有充填滑套，以封堵或打开
所述充填口，所述砾石充填防砂装置还包括下封隔器和下油管，所述下油管与所述绕丝筛
管的下端连接，所述上封隔器套装在所述上油管的上端，并且位于所述充填口上方，所述下
封隔器套装在所述下油管下端，通过所述上封隔器和所述下封隔器将所述充填防砂管柱悬
置于油层套管内。
具体地，作为优选，所述信号筛管的上端与待采油层的上层面相持平，所述绕丝筛
管的下端与所述待采油层的下层面相持平。
具体地，作为优选，所述信号筛管与所述绕丝筛管上的筛孔均为充填用砾石平均
粒径的1/2-2/3。
具体地，作为优选，所述充填防砂管柱上设置有至少一个所述绕丝筛管，并且至少
一个所述绕丝筛管通过所述连接油管连接并导通。
具体地，作为优选，所述下油管的外壁上包覆有橡胶套。
具体地，作为优选，所述上封隔器和所述下封隔器均为丢手封隔器。
具体地，作为优选，所述上油管的管壁上设置有至少一个所述充填口。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本实用新型实施例提供的砾石充填防砂装置，通过设置上封隔器和下封隔器将充
填防砂管柱悬置于油层套管内，使上封隔器、下封隔器与油层套管之间紧密连接，形成封隔
充填区，在进行多油层、长井段油井的砾石充填时，可以分层、分井段充填，极大地提高了防
砂效果。通过在充填防砂管柱下部设置下油管和下封隔器，即使油层产液中小直径的砂粒
进入充填防砂管柱后，也会通过下油管沉降至井底，能够保证在进行砾石充填时井筒不会
被砾石充填，保证采油作业顺利进行。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需
要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实
施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的砾石充填防砂装置的剖面图。
附图标记分别表示：
1 上封隔器，
2 充填防砂管柱，
201 上油管，
202 信号筛管，
203 连接油管，
204 绕丝筛管，
205 充填孔，
3 下封隔器，
4 下油管，
5 油层套管。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新
型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型实施例提供了一种砾石充填防砂装置，如图1所示，该砾石充填防砂装
置包括上封隔器1、充填防砂管柱2。充填防砂管柱2包括自上而下顺次连接并导通的上油管
201、信号筛管202、连接油管203、绕丝筛管204，其中，上油管201的管壁上设置有充填口
205，同时在上油管201的内壁上对应充填口205设置有充填滑套，以封堵或打开充填口205。
该砾石充填防砂装置还包括下封隔器3和下油管4，下油管4与绕丝筛管204的下端连接，上
封隔器1套装在上油管201的上端，并且位于充填口205上方，下封隔器3套装在下油管4下
端，通过上封隔器1和下封隔器3将充填防砂管柱2悬置于油层套管5内。
本实用新型实施例提供的砾石充填防砂装置，通过设置上封隔器1和下封隔器3将
充填防砂管柱2悬置于油层套管5内，使上封隔器1、下封隔器3与油层套管5之间紧密连接，
形成封隔充填区，在进行多油层、长井段油井的砾石充填时，可以分层、分井段充填，极大地
提高了防砂效果。通过在充填防砂管柱2下部设置下油管4和下封隔器3，即使油层产液中小
直径的砂粒进入充填防砂管柱2后，也会通过下油管4沉降至井底，能够保证在进行砾石充
填时井筒不会被砾石充填，保证采油作业顺利进行。
其中，在本实用新型实施例中，通过滑动充填滑套打开充填孔205，使带有砾石的
携砂液通过充填孔205流入充填防砂管柱2与油层套管5形成的环形空间，随后携砂液中的
液体通过充填防砂管柱2上的信号筛管202和绕丝筛管204上的筛孔返流至充填防砂管柱2，
将砾石留在充填防砂管柱2与油层套管5形成的环形空间内，进而实现砾石的充填。待砾石
充填到信号筛管2所在位置处时，信号筛管2上设置的传感器将信号传递至地面以指示充填
作业完毕，此时，再次滑动充填滑套来封堵充填孔205即可。
在本实用新型实施例中，作为优选，信号筛管202的上端与待采油层的上层面相持
平，绕丝筛管204的下端与待采油层的下层面相持平。通过如此设置，使待采油层的上、下层
面分别与信号筛管202和绕丝筛管204的位置相对应，油层产液中小直径的砂粒穿过砾石高
渗透带后，可经信号筛管202和绕丝筛管204上的筛孔再次过滤，进一步加强了对砂粒的过
滤效果。并且，信号筛管202的上端与待采油层的上层面相持平，可以在充填的砾石到达信
号筛管202的上端位置时向地面传递信号，以及时停止充填，这样既能够节约成本，又能保
证油层套管5内防砂管柱2与油层套管5形成的环形空间在待采油层对应处形成砾石高渗透
带，进而达到防砂的效果。
进一步地，作为优选，信号筛管202与绕丝筛管204上的筛孔均为充填用砾石平均
粒径的1/2-2/3，例如13/24、15/24等。通过如此设置，能够产生极好地过滤效果，尽可能避
免砾石通过信号筛管202与绕丝筛管204上的筛孔进入到充填防砂管柱2内，使砾石尽量多
地充填在充填防砂管柱2与油层套管5形成的环形空间内。
在本实用新型实施例中，充填防砂管柱2上设置有至少1个绕丝筛管204，并且至少
1个绕丝筛管204通过连接油管203连接并导通。例如，绕丝筛管204可以为2个、3个、4个等。
其中，上述全部绕丝筛管204通过连接油管203进行连接，作为一种实施方式，该充填防砂管
柱2包括自上而下顺次连接并导通的上油管201、通过连接油管203相连通的信号筛管202和
多个绕丝筛管204，上油管201的管壁上设置有充填口205，同时在上油管201的内壁上对应
充填口205设置有充填滑套，以封堵或打开充填口205。下油管4与最下端的绕丝筛管204的
下端连接，上封隔器1套装在上油管201的上端，并且位于充填口205上方，下封隔器3套装在
下油管4下端，通过上封隔器1和下封隔器3将充填防砂管柱2悬置于油层套管5内。通过如此
设置，在进行多油层、长井段油井的防砂作业时，可以使各绕丝筛管204与各油层相对应，进
一步保证了对多油层、长井段油井的防砂效果。
在本实用新型实施例中，下油管4的外壁上包覆有橡胶套，如此设置能够保证下封
隔器3稳固地套装在下油管4的外壁上，并且防止砾石不会通过充填防砂管柱2与油层套管5
形成的环形空间下沉至井底，提高砾石充填效果，并确保井底有充足的沉砂空间。
在本实用新型实施例中，上封隔器1和下封隔器3均优选为丢手封隔器，丢手封隔
器为本领域所常见的，举例来说，该丢手封隔器包括联接套、剪钉、锥体、压缩套、卡瓦、胶
筒、锁块。将丢手封隔器与配套丢手连接好后，用油管输送至设计井段，随后从油管加液压，
液体进入丢手封隔器座封工作腔，推动联接套向下移动，剪断剪钉，推动锥体移动，撑开卡
瓦锚定。在联接套移动的同时释放锁块，使压缩套向上移动，挤压胶筒，同时密封油管与油
层套管形成的环形空间，此时，丢手封隔器座封完毕。该丢手封隔器锚定可靠，能承受较大
负荷，且密封效果极好。
在本实用新型实施例中，上油管201的管壁上设置有至少1个充填口205，例如1个、
2个、3个、5个等。通过如此设置，可以使携砂液快速流入充填防砂管柱2与油层套管5形成的
环形空间，保证了砾石的充填速度，进而提高了作业效率。可以理解的是，当充填口205设置
为多个时，充填防砂管柱2内壁上设置的充填滑套同时与该多个充填口205相对应，保证滑
动充填滑套能够实现多个充填口205的同时打开或封堵。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，
凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实
用新型的保护范围之内。