專利名稱：一種高壓射流與負壓抽吸解堵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油增產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種用于油井增產(chǎn)的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置。
背景技術(shù)：
隨著油田開發(fā)的不斷深入，由于作業(yè)、洗井等原因而引起的油層污染導(dǎo)致了油井產(chǎn)能下降。為了給油井增產(chǎn)人們采用了多種技術(shù)為油井解堵，高壓水射流技術(shù)就是其中的一種，該技術(shù)是利用高壓水射流產(chǎn)生的低頻水力沖擊、高頻振蕩波和空化噪聲等物理作用將相結(jié)合，使射孔炮眼附近地層空隙的堵塞物松動、脫落，同時井眼附近地層的巖石在這種水力脈沖和波的反復(fù)作用下還會產(chǎn)生疲勞微裂縫網(wǎng)，從而恢復(fù)和提高地層的滲透率，解決油層的堵塞問題。如中國專利CN 201908641U，在2011年7月27日公開了《一種水力沖擊壓裂解堵裝置》，該裝置就是采用高壓水射流技術(shù)用于油井解堵。但是該技術(shù)在使用時解堵裝置噴射出的高壓水流只能垂直沖擊需要解堵的部位，水流剝離堵塞物的效果有限，甚至有時水流會將堵塞物壓入縫隙進一步造成堵塞。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中高壓水流垂直噴射需要解堵的部位解堵效果差的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，該裝置的自旋轉(zhuǎn)噴射器安裝有斜噴嘴，斜噴嘴噴出的高壓水流作用于堵塞物表面會產(chǎn)出一個切向力用于剝離堵塞物，更容易使堵塞物松動、脫離，不但解堵效果好，且工作效率高。本實用新型為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，包括由上至下依次連接的負壓抽吸返排解堵裝置、泄油器、單流閥、轉(zhuǎn)動連接裝置、自旋轉(zhuǎn)噴射器，自旋轉(zhuǎn)噴射器與轉(zhuǎn)動連接裝置轉(zhuǎn)動密封連接，自旋轉(zhuǎn)噴射器的表面設(shè)置有至少一個斜噴嘴，斜噴嘴的軸線和穿過斜噴嘴的軸線與自旋轉(zhuǎn)噴射器表面相交焦點的自旋轉(zhuǎn)噴射器的直徑之間的夾角大于0°且小于等于90°。斜噴嘴設(shè)置在自旋轉(zhuǎn)噴射器的表面，斜噴嘴噴射出的高壓水流能夠給需要解堵的部位一沖擊力，該沖擊力可以分解為一個徑向的壓力和一個切向的剪切力，該剪切力用于剝離堵塞物，減小堵塞物與縫隙的結(jié)合力，使堵塞物容易松動、脫離縫隙。同時，斜噴嘴噴出的水流對自旋轉(zhuǎn)噴射器有一個反作用力，該反作用力也可以分解出一個徑向的力和一個切向的力，自旋轉(zhuǎn)噴射器與轉(zhuǎn)動連接裝置轉(zhuǎn)動連接，則該切向的力可以使自旋轉(zhuǎn)噴射器在噴水后自動旋轉(zhuǎn)，這樣斜噴嘴噴射出的水流還會有脈沖效果，使堵塞物因沖擊疲勞加速脫落。另外，在高壓水射流解堵后，在采用負壓抽吸的方法將雜質(zhì)排出地面，能夠更好地解決油層存在的污染堵塞問題。優(yōu)選所述夾角大于等于30°且小于等于45°。優(yōu)選自旋轉(zhuǎn)噴射器的表面設(shè)置有至少一個直噴嘴，直噴嘴的軸線與自旋轉(zhuǎn)噴射器的直徑重合。[0008]優(yōu)選沿著自旋轉(zhuǎn)噴射器的軸線方向，自旋轉(zhuǎn)噴射器的表面設(shè)置有至少一層斜噴嘴層和至少一層直噴嘴層，斜噴嘴層內(nèi)設(shè)置有多個斜噴嘴，直噴嘴層內(nèi)設(shè)置有多個直噴嘴。優(yōu)選多個斜噴嘴在斜噴嘴層內(nèi)均勻分布。優(yōu)選多個直噴嘴在直噴嘴層內(nèi)均勻分布。優(yōu)選自旋轉(zhuǎn)噴射器為圓筒狀，自旋轉(zhuǎn)噴射器的下端設(shè)置有密封堵頭。優(yōu)選轉(zhuǎn)動連接裝置包括外套管和內(nèi)套管,外套管和內(nèi)套管之間設(shè)置有軸承和密封圈，單流閥與外套管連接，自旋轉(zhuǎn)噴射器與內(nèi)套管連接。優(yōu)選負壓抽吸返排解堵裝置與泄油器之間、泄油器與單流閥之間、單流閥與轉(zhuǎn)動連接裝置之間、轉(zhuǎn)動連接裝置與自旋轉(zhuǎn)噴射器之間均通過油管連通。本實用新型的有益效果是:該裝置的斜噴嘴噴出的高壓水流達到解堵部位后會產(chǎn)出一個切向力用于剝離堵塞物，同時自旋轉(zhuǎn)噴射器在噴水時還能夠自旋轉(zhuǎn)，使水流對解堵部位產(chǎn)生沖擊疲勞，使堵塞物更容易松動、脫離，該裝置不但解堵效果好，且工作效率高。另夕卜，在高壓水射流解堵后，在采用負壓抽吸的方法將雜質(zhì)排出地面，能夠更好地解決油層存在的污染堵塞問題。
以下結(jié)合附圖對本實用新型所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置作進一步詳細的描述。


圖1是本實用新型所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是自旋轉(zhuǎn)噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中A-A方向的剖視圖。圖4是圖2中B-B方向的剖視圖。其中1.負壓抽吸返排解堵裝置，2.泄油器，3.單流閥，4.轉(zhuǎn)動連接裝置，41.外套管，42.內(nèi)套管，43.軸承，44.密封圈，5.自旋轉(zhuǎn)噴射器，51.斜噴嘴，52.直噴嘴，53.斜噴嘴層，54.直噴嘴層，55.密封堵頭，6.油管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置詳細說明。一種高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，包括由上至下依次連接的負壓抽吸返排解堵裝置1、泄油器
2、單流閥3、轉(zhuǎn)動連接裝置4、自旋轉(zhuǎn)噴射器5，自旋轉(zhuǎn)噴射器5與轉(zhuǎn)動連接裝置4轉(zhuǎn)動密封連接，自旋轉(zhuǎn)噴射器5的表面設(shè)置有至少一個斜噴嘴51，斜噴嘴51的軸線和穿過斜噴嘴51的軸線與自旋轉(zhuǎn)噴射器5表面相交焦點的自旋轉(zhuǎn)噴射器5的直徑之間的夾角大于0°且小于等于90°，如
圖1、圖2、圖3所示。如圖3中，斜噴嘴51的軸線L和穿過斜噴嘴51的軸線L與自旋轉(zhuǎn)噴射器5表面相交焦點A的自旋轉(zhuǎn)噴射器5的直徑OA之間的夾角為Θ，即直線L和OA之間的夾角為Θ。斜噴嘴53設(shè)置在自旋轉(zhuǎn)噴射器5的表面，斜噴嘴53噴射出的高壓水流能夠給需要解堵的部位一沖擊力，該沖擊力可以分解為一個徑向的壓力和一個切向的剪切力，該剪切力用于剝離堵塞物，減小堵塞物與縫隙的結(jié)合力，使堵塞物容易松動、脫離縫隙。同時，斜噴嘴53噴出的水流對自旋轉(zhuǎn)噴射器5有一個反作用力，該反作用力也可以分解出一個徑向的力和一個切向的力，自旋轉(zhuǎn)噴射器5與轉(zhuǎn)動連接裝置4轉(zhuǎn)動連接，則該切向的力可以使自旋轉(zhuǎn)噴射器5在噴水后自動旋轉(zhuǎn)，這樣斜噴嘴53噴射出的水流還會有脈沖效果，使堵塞物因沖擊疲勞加速脫落。另外，在高壓水射流解堵后，在采用負壓抽吸的方法將雜質(zhì)排出地面，能夠更好地解決油層存在的污染堵塞問題。Θ角越大則水流噴出后對自旋轉(zhuǎn)噴射器5的切向反作用力越大，自旋轉(zhuǎn)噴射器5的旋轉(zhuǎn)速度也會越快，水流對堵塞物的剝離效果降低；Θ角越小，水流作用在堵塞物表面的切向力也越小，同樣不利于剝離堵塞物，所以優(yōu)選30° < Θ <45°?，F(xiàn)有技術(shù)中垂直噴射具有水流沖擊力大的優(yōu)點，為了進一步增強解堵效果，最好將垂直噴射、傾斜噴射和旋轉(zhuǎn)噴射相結(jié)合，同時發(fā)揮各自的優(yōu)勢，所以自旋轉(zhuǎn)噴射器5的表面還設(shè)置有至少一個直噴嘴52，直噴嘴52的軸線與自旋轉(zhuǎn)噴射器5的直徑重合，如圖4。沿著自旋轉(zhuǎn)噴射器5的軸線方向，自旋轉(zhuǎn)噴射器5的表面設(shè)置有至少一層斜噴嘴層53和至少一層直噴嘴層54，斜噴嘴層53內(nèi)設(shè)置有多個斜噴嘴51，直噴嘴層54內(nèi)設(shè)置有多個直噴嘴52。如圖2、圖3、圖4所示，自旋轉(zhuǎn)噴射器5的上部設(shè)置有直噴嘴層54，4個直噴嘴52在直噴嘴層54內(nèi)均勻分布，自旋轉(zhuǎn)噴射器5的下部設(shè)置有斜噴嘴層53，4個斜噴嘴51在斜噴嘴層53內(nèi)均勻分布。自旋轉(zhuǎn)噴射器5為圓筒狀，自旋轉(zhuǎn)噴射器5的上端與轉(zhuǎn)動連接裝置4連接，自旋轉(zhuǎn)噴射器5的下端設(shè)置有密封堵頭55。轉(zhuǎn)動連接裝置4用于使自旋轉(zhuǎn)噴射器5在工作時能夠相對于高壓射流與負壓抽吸解堵裝置旋轉(zhuǎn)，使自旋轉(zhuǎn)噴射器5噴射出旋轉(zhuǎn)的高壓水流，同時還要保證自旋轉(zhuǎn)噴射器5和高壓射流與負壓抽吸解堵裝置的密封連接。所以優(yōu)選轉(zhuǎn)動連接裝置4包括外套管41和內(nèi)套管42，外套管41和內(nèi)套管42之間設(shè)置有軸承43和密封圈44，單流閥3與外套管41連接，自旋轉(zhuǎn)噴射器5與內(nèi)套管42連接。根據(jù)油層厚度不同，為了擴大該高壓射流與負壓抽吸解堵裝置的使用范圍，負壓抽吸返排解堵裝置I與泄油器2之間通過油管6連通，泄油器2與單流閥3之間通過油管6連通，單流閥3與轉(zhuǎn)動連接裝置4之間通過油管6連通，轉(zhuǎn)動連接裝置4與自旋轉(zhuǎn)噴射器5之間通過油管6連通。即上述各部件之間可通過一定長度的油管6螺紋連接。本實用新型所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置的工作過程如下:根據(jù)油層的厚度和深度，將負壓抽吸返排解堵裝置1、泄油器2、單流閥3、轉(zhuǎn)動連接裝置4和自旋轉(zhuǎn)噴射器5由上至下依次組裝在一起，負壓抽吸返排解堵裝置I的上部連接一定長度的油管柱，將組裝好的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置下至油層頂界附近。井口安裝好自封封井器，從井口的油管柱打壓，高壓水向下進入自旋轉(zhuǎn)噴射器5。自旋轉(zhuǎn)噴射器5的斜噴嘴51和直噴嘴52噴射出高壓水流用于油井解堵，同時自旋轉(zhuǎn)噴射器5以自旋轉(zhuǎn)噴射器5的軸線為軸旋轉(zhuǎn)。為了保證轉(zhuǎn)動連接裝置4的密封，內(nèi)套管42外表面車有凹槽，可套入密封圈，實現(xiàn)內(nèi)外套管之間的密封。自旋轉(zhuǎn)噴射器5在噴射高壓水流時不斷旋轉(zhuǎn)，同時通過在地面緩慢提放油管柱，使高壓射流與負壓抽吸解堵裝置上下移動，實現(xiàn)對整個井段的解堵處理。之后從井口的油管柱投入鋼球，密封單流閥3以上的油管及部件，正打壓8 12MPa，將負壓抽吸返排解堵裝置I坐封，整體提放高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，負壓抽吸返排解堵裝置I緊貼套管隨油管柱移動，進行抽吸，對油層產(chǎn)生強烈的負壓作用，使高壓射流解堵處理后松動的油層堵塞物排出地面，避免二次堵塞，從而達到更佳的解堵效果。最后從油管柱投棒，金屬棒撞擊泄油器2，切斷控制銷釘，泄油器2的中心管下移，露出孔眼泄壓，完成作業(yè)施工。以上所述，僅為本實用新型的具體實施例，不能以其限定實用新型實施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本實用新型專利保護范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)仍屬于本專利涵蓋的范疇。
權(quán)利要求1.一種高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，其特征在于:包括由上至下依次連接的負壓抽吸返排解堵裝置(I)、泄油器(2)、單流閥(3)、轉(zhuǎn)動連接裝置(4)、自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)，自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)與轉(zhuǎn)動連接裝置(4)轉(zhuǎn)動密封連接，自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)的表面設(shè)置有至少一個斜噴嘴(51)，斜噴嘴(51)的軸線和穿過斜噴嘴(51)的軸線與自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)表面相交焦點的自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)的直徑之間的夾角大于0°且小于等于90°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，其特征在于:所述夾角大于等于30。且小于等于45。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，其特征在于:自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)的表面設(shè)置有至少一個直噴嘴(52)，直噴嘴(52)的軸線與自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)的直徑重入口 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，其特征在于:沿著自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)的軸線方向，自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)的表面設(shè)置有至少一層斜噴嘴層(53)和至少一層直噴嘴層(54)，斜噴嘴層(53)內(nèi)設(shè)置有多個斜噴嘴(51)，直噴嘴層(54)內(nèi)設(shè)置有多個直噴嘴(52)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，其特征在于:多個斜噴嘴(51)在斜噴嘴層(53)內(nèi)均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，其特征在于:多個直噴嘴(52)在直噴嘴層(54)內(nèi)均勻分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，其特征在于:自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)為圓筒狀，自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)的下端設(shè)置有密封堵頭(55)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，其特征在于:轉(zhuǎn)動連接裝置(4)包括外套管(41)和內(nèi)套管(42)，外套管(41)和內(nèi)套管(42)之間設(shè)置有軸承(43)和密封圈(44)，單流閥(3)與外套管(41)連接，自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)與內(nèi)套管(42)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，其特征在于:負壓抽吸返排解堵裝置⑴與泄油器⑵之間、泄油器⑵與單流閥⑶之間、單流閥⑶與轉(zhuǎn)動連接裝置(4)之間、轉(zhuǎn)動連接裝置(4)與自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)之間均通過油管(6)連通。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓射流與負壓抽吸解堵裝置，包括由上至下依次連接的負壓抽吸返排解堵裝置(1)、泄油器(2)、單流閥(3)、轉(zhuǎn)動連接裝置(4)、自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)，該裝置的自旋轉(zhuǎn)噴射器(5)安裝有斜噴嘴(51)，斜噴嘴(51)噴出的高壓水流達到解堵部位后會產(chǎn)出一個切向力用于剝離堵塞物，同時自旋轉(zhuǎn)噴射器在噴水時還能夠自旋轉(zhuǎn)，使水流對解堵部位產(chǎn)生沖擊疲勞，使堵塞物更容易松動、脫離，該裝置不但解堵效果好，且工作效率高。另外，在高壓水射流解堵后，在采用負壓抽吸的方法將雜質(zhì)排出地面，能夠更好地解決油層存在的污染堵塞問題。
文檔編號E21B43/25GK202970575SQ20122052898
公開日2013年6月5日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者郎寶山, 吳非, 羅恩勇, 李曉玲, 章皖寧, 張文斌, 韓風(fēng), 王杰, 朱淑玲, 張紅軍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司