專利名稱：連續(xù)沖洗工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采中油井中清除堵塞污物的設(shè)備，尤其涉及一種用于井筒炮眼或井筒外部附近地層堵塞污物的連續(xù)沖洗工具。
石油工業(yè)出版社1991年3月出版的《采油技術(shù)手冊(cè)第七分冊(cè)——防砂技術(shù)》一書中公布了一種皮碗沖洗工具，其目的是清除油層部位井筒炮眼或井筒外部附近地層堵塞污物使油流暢通，其工具的結(jié)構(gòu)為在一個(gè)空心管柱的軸向一定距離上安裝3個(gè)皮碗，最上一個(gè)和最下一個(gè)皮碗喇叭口朝上，中間的皮碗喇叭口朝下，在下面的兩個(gè)皮碗之間的管柱壁上開有通孔，工作時(shí)將皮碗式清洗工具連接在油管下部并隨其下到要清洗的井段部位，下面兩個(gè)皮碗將其井段一部分分割成一個(gè)小環(huán)空，此時(shí)將清洗液從油管注入，并從管柱壁上的通孔進(jìn)入這個(gè)小環(huán)空，然后從對(duì)準(zhǔn)這個(gè)小環(huán)空的一組炮眼進(jìn)入，通過井筒外壁的地層，再從最上一個(gè)皮碗上部的炮眼流出返回地面，以達(dá)到清洗的目的。這種清洗方法及工具雖然結(jié)構(gòu)和工藝簡單，能使較長的井段炮眼得到清洗，但存在著清洗液壓力低，無強(qiáng)烈的抽吸爆發(fā)力，致使清洗不徹底，同時(shí)還可使地層的結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致產(chǎn)生空穴。另外現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中還使用的一種投棒式清洗工具，是將一個(gè)密閉的活塞—液缸結(jié)構(gòu)的工具安裝在油管柱的下端，隨管柱下入到要清洗的井段處，此時(shí)密封的油管內(nèi)為一個(gè)大氣壓，然后從井口處將一根鐵棒從油管內(nèi)投入，鐵棒作自由落體運(yùn)動(dòng)并撞擊活塞將其打下，此時(shí)井段炮眼處就突然暴露在低壓狀態(tài)下，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的抽吸作用，將炮眼內(nèi)的污物清除出去。這種清洗方法及工具的結(jié)構(gòu)和施工工藝簡單，清洗效果較好，但存在著清洗井段較短和只能一次性使用的缺點(diǎn)，對(duì)于厚油層的長井段炮眼的清洗效果較差。
本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)沖洗工具，它能有效的克服和避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，同時(shí)具有可連續(xù)進(jìn)行沖洗，沖洗時(shí)可產(chǎn)生強(qiáng)烈的抽吸力，清洗徹底、干凈，清洗井段的長度不受限制等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的包括上接頭、皮碗、皮碗座、缸筒、活塞、凡爾、彈簧和凡爾座的連續(xù)沖洗工具，其閥座上連接上缸筒和下缸筒，上缸筒的另一端與上皮碗座相連，之間安裝有上皮碗，下缸筒的另一端連接在下皮碗座上。上皮碗座和閥座上還裝有若干個(gè)有孔螺栓，上皮碗座上的有孔螺栓和閥座上的有孔螺栓之間安裝有液管，液管的內(nèi)孔通過有孔螺栓的孔與上皮碗座的內(nèi)孔、閥座的側(cè)孔和活動(dòng)液閥的彎孔相連通?；顒?dòng)液閥安裝在閥座的內(nèi)腔，并與內(nèi)腔呈滑動(dòng)配合。下缸筒中裝有活動(dòng)缸筒，并與下缸筒呈滑動(dòng)配合。上活塞與下活塞之間有連桿相連，分別在上缸筒和活動(dòng)缸筒中運(yùn)行，連桿在活動(dòng)液閥的中孔運(yùn)行。
本發(fā)明的目的還可以通過如下措施來達(dá)到上皮碗座為一端帶有內(nèi)孔的圓柱狀結(jié)構(gòu)，其上裝有若干個(gè)有孔螺栓，有孔螺栓的中孔與其內(nèi)孔相連通。上皮碗座上的有孔螺栓與閥座上的有孔螺栓之間連接液管，有孔螺栓的側(cè)孔連通液管與上皮碗座的內(nèi)孔。閥座為具有數(shù)個(gè)側(cè)孔，兩端有內(nèi)臺(tái)肩的管狀結(jié)構(gòu)，活動(dòng)液閥安裝其內(nèi)，活動(dòng)液閥為外表面與其內(nèi)表面呈滑動(dòng)配合?；顒?dòng)液閥為端部帶外臺(tái)階的管狀結(jié)構(gòu)，其端部至側(cè)壁有數(shù)個(gè)彎孔。該彎孔通過閥座和有孔螺栓與上缸筒、下缸筒和液管的內(nèi)腔以及井筒內(nèi)腔空間相連通。上活塞和下活塞由連桿連接在一起，分別在上缸筒和活動(dòng)缸筒中運(yùn)行，連桿通過活動(dòng)液閥的中孔，并與其呈滑動(dòng)配合。下缸筒為筒狀結(jié)構(gòu)，一端內(nèi)表面有若干個(gè)園弧狀槽，其壁上有若干個(gè)側(cè)孔?；顒?dòng)缸筒裝在下缸筒中，其一端有帶中孔的端蓋，連桿通過該端蓋的中孔，其壁上有數(shù)個(gè)側(cè)孔。下活塞與活動(dòng)缸筒為滑動(dòng)配合，活動(dòng)缸筒與下缸筒也呈滑動(dòng)配合。
附圖
的圖面說明如下附圖為本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視主視圖。
本發(fā)明下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述如附圖，上接頭1與皮碗座2相連接，并將上皮碗3固定在上皮碗座2上。上皮碗座2上裝有若干個(gè)有孔螺栓4(圖中表示為2個(gè))，其孔與上皮碗座2一端的中孔相連通。上缸筒8的一端與上皮碗座2相連，另一端與閥座11相連接。閥座11上也裝有若干個(gè)有孔螺栓10(圖中表示為2個(gè))，上皮碗座2上的有孔螺栓4與閥座11上的有孔螺栓10之間裝有液管7，液管7通過閥座11、有孔螺栓4和10，及活動(dòng)液閥9與上缸筒8、下缸筒13、活動(dòng)缸筒14的內(nèi)腔和上皮碗座2的中孔以及井筒等空間相連通。活動(dòng)液閥9裝在閥座11中，其外表面與閥座11的內(nèi)表面呈滑動(dòng)配合?；顒?dòng)液閥9的中心有通孔，連桿6在其中滑動(dòng)運(yùn)行?；顒?dòng)液閥9端部有外臺(tái)階，用以限制其上下活動(dòng)范圍?；顒?dòng)液閥9的端面有若干個(gè)通向外表面的彎孔21和25(圖中表示為2個(gè))，這些彎孔21、25分別可與上缸筒8、下缸筒13及活動(dòng)缸筒14、液管7和上皮碗座2的中孔及井筒等空間相連通。上活塞5在上缸筒2中運(yùn)行，它通過連桿6與下活塞12在活動(dòng)缸筒14中運(yùn)行。下缸筒13一端內(nèi)表面有園弧槽26，其壁上有若干個(gè)側(cè)孔28(圖中表示為2個(gè))?；顒?dòng)缸筒14裝在下缸筒13中，其一端有帶中孔的端蓋31，連桿6在此中孔運(yùn)行，其壁上有數(shù)個(gè)側(cè)孔29?；顒?dòng)缸筒14外表面與下缸筒13的內(nèi)表面呈滑動(dòng)配合。下皮碗座15連接在下缸筒13的另一端，它通過凡爾座接頭17將下皮碗座15上，凡爾18和彈簧19裝在與凡爾接頭17相連接的凡爾座20中。
在運(yùn)行時(shí)，上接頭1連接在油管柱上并隨之下到井筒中要清洗部位，在初始狀態(tài)時(shí)，上活塞5、下活塞12、活動(dòng)液閥9、活動(dòng)缸筒14均處于下死點(diǎn)位置，凡爾18在彈簧19的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，下缸筒13的側(cè)孔28與活動(dòng)缸筒14的側(cè)孔29呈錯(cuò)開位置狀，側(cè)孔24與彎孔25相通并與井筒環(huán)空溝通，園弧槽26與側(cè)孔27相通，并將端蓋31的上下腔室連通，彎孔21與側(cè)孔23相通。
工作時(shí)，由地面高壓泵車向管柱注入高壓液體，高壓液體首先進(jìn)入上接頭1→上皮碗座2→有孔螺栓4→液管7→有孔螺栓10→側(cè)孔23→彎孔21進(jìn)入上缸筒8的下腔室，在高壓液體的作用下，上活塞5、下活塞12和連桿6向上移動(dòng)，而活動(dòng)液閥9和活動(dòng)缸筒14保持不動(dòng)。在下活塞12的上移過程中，活動(dòng)缸筒14的下腔室氣壓逐漸降低，當(dāng)活塞5、12上移至一定位置時(shí)，下活塞12將頂起端蓋31并迫使活動(dòng)缸筒14上移。當(dāng)上行到一定位置時(shí)，活動(dòng)缸筒14的側(cè)孔29和下缸筒13的側(cè)孔28相連通。此時(shí)井筒環(huán)空將突然暴露在低壓狀態(tài)下，產(chǎn)生強(qiáng)烈的抽吸作用，井筒炮眼內(nèi)的污物即被抽出，并通過連通的側(cè)孔28、29進(jìn)入活動(dòng)缸筒14的下腔室，在清洗的過程中，由于抽吸的負(fù)壓作用，將使上皮碗3和下皮碗16擴(kuò)張，將上下皮碗之間的井筒段密封，提高了炮眼的清洗效果。此時(shí)活動(dòng)液閥9在活動(dòng)缸筒14的端蓋31作用下也被頂起，當(dāng)?shù)竭_(dá)上死點(diǎn)位置時(shí)，有孔螺栓10的孔23與彎孔25相連通，彎孔21與側(cè)孔22相通并與井筒環(huán)空溝通。此時(shí)高壓液體由上接頭1→上皮碗座2→有孔螺栓4→液管7→有孔螺栓10→側(cè)孔23→彎孔25進(jìn)入下缸筒13的上腔室，由于端蓋31的側(cè)壁將下缸筒13的園弧槽26遮斷，在高壓液體的作用下，活動(dòng)缸筒14首先被壓下，同時(shí)活塞5、12也下移，當(dāng)活動(dòng)缸筒14下移到下死點(diǎn)時(shí)，側(cè)孔28和側(cè)孔29錯(cuò)開并將活動(dòng)缸筒14的下腔室變成密閉腔，而園弧槽26通過側(cè)孔27將下缸筒13的上腔室與活動(dòng)缸筒14的上腔室溝通。此時(shí)高壓液體通過彎孔25→下缸筒13上腔室→園弧槽26→側(cè)孔27進(jìn)入活動(dòng)缸筒14的上腔室，從而迫使下活塞12和上活塞5下行。此時(shí)活動(dòng)缸筒14的下腔室的壓力逐漸升高，最終迫使凡爾18克服彈簧19的彈力而下移，造成活動(dòng)缸筒14的下腔室通過下皮碗座15的側(cè)孔30與井筒環(huán)空溝通，并將通過其側(cè)孔30將污物排至井筒的下段。同時(shí)上缸筒8下腔室之液體在上活塞5的作用下，通過彎孔21→側(cè)孔22排至井筒環(huán)空內(nèi)。當(dāng)上、下活塞下行到下死點(diǎn)，上活塞5將活動(dòng)液閥9壓下并到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，閥座11的側(cè)孔和活動(dòng)液閥9的彎孔的連通狀態(tài)又恢復(fù)到初始狀態(tài)。在高壓液體的作用下，上、下活塞開始上行，活動(dòng)缸筒14上腔室的液體通過側(cè)孔27→園弧槽26→彎孔25→側(cè)孔24→排到井筒環(huán)空中去，完成一個(gè)清洗循環(huán)過程。對(duì)于井筒的一個(gè)固定段炮眼組，可以通過多次的抽吸，將其徹底清洗，并可通過將此連續(xù)沖洗工具的上下提放變換位置來達(dá)到清洗不同井段的目的。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、可進(jìn)行連續(xù)多次抽吸，抽吸強(qiáng)度大、效率高，清洗徹底；2、活動(dòng)缸筒內(nèi)可產(chǎn)生負(fù)壓，抽吸的壓差大，清洗效果好；3、采用上下皮碗結(jié)構(gòu)，可使被清洗的井段密封，提高清洗效率；4、可通過上下提放管柱來達(dá)到清洗長井段的目的，不受限制。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)沖洗工具，包括上接頭、皮碗、皮碗座、活塞、缸筒、凡爾、彈簧和凡爾座，其特征在于閥座(11)上連接上缸筒(8)和下缸筒(13)，上缸筒(8)的另一端與上皮碗座(2)相連，下缸筒(13)的另一端連接在下皮碗座(15)上，上皮碗座(2)和閥座(11)上裝有若干個(gè)有孔螺栓(4、10)，有孔螺栓(4)和有孔螺栓(10)之間安裝有液管(7)，閥座(11)的內(nèi)腔安裝活動(dòng)液閥(9)，下缸筒(13)中有活動(dòng)缸筒(14)，活塞(5、12)由連桿(6)連接在一起，分別在上缸筒(8)和活動(dòng)缸筒(14)中運(yùn)動(dòng)，連桿(6)在活動(dòng)液閥(9)的中孔中運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖洗工具，其特征在于上皮碗座(2)為一端帶有內(nèi)孔的圓柱狀結(jié)構(gòu)，其上安裝有若干個(gè)有孔螺栓(4)，有孔螺栓(4)的中孔與其內(nèi)孔相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)沖洗工具，其特征在于有孔螺栓(4)和有孔螺栓(10)之間連接液管(7)，有孔螺栓(4)的側(cè)孔連通液管(7)與上皮碗座(2)的內(nèi)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖洗工具，其特征在于閥座(11)為具有數(shù)個(gè)側(cè)孔(22、23、24)、兩端有內(nèi)臺(tái)階的管狀結(jié)構(gòu)，活動(dòng)液閥(9)安裝其內(nèi)，與其內(nèi)壁呈滑動(dòng)配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖洗工具，其特征在于活動(dòng)液閥(9)為端部帶外臺(tái)階的管狀結(jié)構(gòu)，其端部至側(cè)壁有數(shù)個(gè)彎孔(21、25)，該彎孔通過閥座(11)和有孔螺栓(10)與上缸筒(8)、下缸筒(13)、液管(7)的內(nèi)腔及井筒內(nèi)腔空間相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5所述的連續(xù)沖洗工具，其特征在于上活塞(5)和下活塞(12)由連桿(6)連接在一起，分別在上缸筒(8)和活動(dòng)缸筒(14)中運(yùn)動(dòng)，連桿(6)通過活動(dòng)液閥(9)的中孔，并與其呈滑動(dòng)配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)沖洗工具，其特征在于下缸筒(13)呈筒狀結(jié)構(gòu)，一端內(nèi)表面有園弧狀槽(26)，其壁上有若干個(gè)側(cè)孔(28)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連續(xù)沖洗工具，其特征在于下缸筒(13)中有活動(dòng)缸筒(14)，其一端有帶中孔的端蓋(31)，連桿(6)通過該中孔，其壁上有數(shù)個(gè)側(cè)孔(27)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)沖洗工具，其特征在于下活塞(12)與活動(dòng)缸筒(14)呈滑動(dòng)配合，活動(dòng)缸筒(14)下缸筒(13)也呈滑動(dòng)配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)沖洗工具,包括上接頭、皮碗、皮碗座、活塞、缸筒、凡爾、彈簧和凡爾座。在閥座上連接上缸筒和下缸筒,上缸筒的另一端與皮碗座相連接,下缸筒的另一端連接在下皮碗座上。上皮碗座和閥座上裝有若干個(gè)有孔螺栓,有孔螺栓之間連接有液管,閥座內(nèi)腔中安裝有活動(dòng)液閥,下缸筒中安裝活動(dòng)缸筒,活塞由連桿相連,可在上缸筒和活動(dòng)缸筒中沿軸向移動(dòng),連桿在活動(dòng)液閥的中孔中沿軸向運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明主要用于井筒炮眼和井筒外部附近地層的清洗,可進(jìn)行長井段的清洗,清洗效率高。
文檔編號(hào)E21B37/00GK1370908SQ0110784
公開日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2001年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月23日
發(fā)明者陳宗毅, 胥銳一, 李貴恩 申請(qǐng)人:中國石化勝利油田有限公司采油工藝研究院