專利名稱：水平井高壓旋流解堵工藝管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田油井增產(chǎn)工具領(lǐng)域，特別是一種水平井高壓旋流解堵工藝管柱。
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。其中稠油水平井因其特殊的井身結(jié)構(gòu)和開采時間的延長，水平井段篩管結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。為了給油井解堵，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)射流解堵管柱，該管柱能夠噴射出高壓旋轉(zhuǎn)的水流沖擊堵塞部位，堵塞物在高壓旋轉(zhuǎn)水流的剪切力和脈沖效應(yīng)的作用下容易從堵塞部位脫落，從而實現(xiàn)油井解堵?，F(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)射流解堵管柱的旋轉(zhuǎn)噴射裝置通過轉(zhuǎn)動密封裝置與扶正裝置連接，旋轉(zhuǎn)噴射裝置的轉(zhuǎn)速往往過高且無法控制，高壓旋轉(zhuǎn)射流解堵的優(yōu)勢無法充分發(fā)揮。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中高壓旋轉(zhuǎn)射流解堵管柱的旋轉(zhuǎn)噴射裝置的轉(zhuǎn)速過高且無法控制的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種水平井高壓旋流解堵工藝管柱，該水平井高壓旋流解堵工藝管柱的速度控制裝置內(nèi)設(shè)置有與主軸連接且充滿液體的環(huán)形空間，利用液體的粘滯阻力使與主軸連接的旋轉(zhuǎn)噴射裝置的轉(zhuǎn)速控制在合理范圍之內(nèi)。所以該水平井高壓旋流解堵工藝管柱能夠充分發(fā)揮旋轉(zhuǎn)射流的優(yōu)勢，解堵效果好。本實用新型為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種水平井高壓旋流解堵工藝管柱，包括依次連接的第一過濾裝置、單向閥、第二過濾裝置、扶正裝置、速度控制裝置和旋轉(zhuǎn)噴射裝置，速度控制裝置包括軸承套和從軸承套內(nèi)穿過的主軸，軸承套的兩端與主軸轉(zhuǎn)動密封連接，軸承套和主軸之間形成密封的環(huán)形空間，環(huán)形空間內(nèi)設(shè)置有連接軸承套和主軸的兩列軸承，主軸內(nèi)設(shè)有連通主軸兩端的通道，扶正裝置與速度控制裝置的軸承套固定連接，旋轉(zhuǎn)噴射裝置與速度控制裝置的主軸固定連接，環(huán)形空間內(nèi)充滿液體?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于水壓較高旋轉(zhuǎn)射流解堵管柱中旋轉(zhuǎn)噴射裝置的轉(zhuǎn)速過快，解堵效果不理想，而本實用新型所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱的速度控制裝置在工作狀態(tài)下，速度控制裝置中的軸承套不動而主軸旋轉(zhuǎn)，環(huán)形空間內(nèi)液體的粘滯阻力會影響主軸的旋轉(zhuǎn)速度，通過調(diào)整環(huán)形空間內(nèi)液體的粘度就可以改變主軸的旋轉(zhuǎn)速度，從而控制與主軸連接的旋轉(zhuǎn)噴射裝置的轉(zhuǎn)速，使旋轉(zhuǎn)噴射裝置以一個合適的速度旋轉(zhuǎn)。所以該水平井高壓旋流解堵工藝管柱能夠充分發(fā)揮旋轉(zhuǎn)射流的優(yōu)勢，解堵效果好。優(yōu)選在環(huán)形空間內(nèi)，兩列軸承之間還設(shè)置有環(huán)形的阻尼器，阻尼器套接于主軸并且與主軸固定連接。優(yōu)選沿阻尼器的軸線方向，阻尼器的側(cè)壁中設(shè)置有至少一個通孔。優(yōu)選沿阻尼器的軸線方向，阻尼器的兩端設(shè)有縮徑。優(yōu)選沿阻尼器的軸線方向，在阻尼器的外徑與縮徑的外徑之間，阻尼器的側(cè)壁中設(shè)置有至少一個通孔。優(yōu)選軸承套的一端設(shè)置有圓筒形的接頭，接頭的一端的外壁與軸承套的一端固定連接，接頭的一端的內(nèi)壁與主軸的一端轉(zhuǎn)動密封連接。優(yōu)選主軸包括依次連接的第一中心管和第二中心管，第一中心管和第二中心管之間通過阻尼器固定連接。優(yōu)選旋轉(zhuǎn)噴射裝置的周向均勻分布有四個噴嘴，所述四個噴嘴中的兩個噴嘴為用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩的傾斜噴嘴。優(yōu)選旋轉(zhuǎn)噴射裝置的一端與第二中心管連接，旋轉(zhuǎn)噴射裝置的另一端設(shè)置有頂錐。本實用新型的有益效果是:該水平井高壓旋流解堵工藝管柱的速度控制裝置內(nèi)設(shè)置有與主軸連接且充滿液體的環(huán)形空間，利用液體的粘滯阻力使與主軸連接的旋轉(zhuǎn)噴射裝置的轉(zhuǎn)速控制在合理范圍之內(nèi)。所以該水平井高壓旋流解堵工藝管柱能夠充分發(fā)揮旋轉(zhuǎn)射流的優(yōu)勢，解堵效果好。特別適合于油田水平井完井后污染處理及水平井正常生產(chǎn)解堵處理。
以下結(jié)合附圖對本實用新型所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是速度控制裝置的第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是速度控制裝置的第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是阻尼器的主視圖。圖4是圖3中A-A方向的剖視圖。圖5是旋轉(zhuǎn)噴射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實用新型所述的旋轉(zhuǎn)式射流解堵管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。其中10.軸承套，11.軸承，13.環(huán)形空間，14.阻尼器，141.通孔，142.縮徑，15.接頭，20.主軸，21.通道，22.第一中心管，23.第二中心管，24.開口，31.第一過濾裝置，32.單向閥，33.第二過濾裝置，34.扶正裝置，35.速度控制裝置，36.旋轉(zhuǎn)噴射裝置，361.頂錐，362.噴嘴，37.井口裝置。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱進(jìn)行詳細(xì)說明。一種水平井高壓旋流解堵工藝管柱，包括依次連接的第一過濾裝置31、單向閥32、第二過濾裝置33、扶正裝置34、速度控制裝置35和旋轉(zhuǎn)噴射裝置36，速度控制裝置35包括軸承套10和從軸承套內(nèi)穿過的主軸20，軸承套10的兩端與主軸20轉(zhuǎn)動密封連接，軸承套10和主軸20之間形成密封的環(huán)形空間13，環(huán)形空間13內(nèi)設(shè)置有連接軸承套10和主軸20的兩列軸承11，主軸20內(nèi)設(shè)有連通主軸兩端的通道21，扶正裝置34與速度控制裝置35的軸承套10固定連接，旋轉(zhuǎn)噴射裝置36與速度控制裝置35的主軸20固定連接，環(huán)形空間13內(nèi)充滿液體，如
圖1、圖6所示?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于水壓較高旋轉(zhuǎn)射流解堵管柱中旋轉(zhuǎn)噴射裝置的轉(zhuǎn)速過快，解堵效果不理想，而本實用新型所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱的速度控制裝置在工作狀態(tài)下，速度控制裝置中的軸承套10不動主軸20旋轉(zhuǎn)，環(huán)形空間13內(nèi)液體的粘滯阻力會影響主軸20的旋轉(zhuǎn)速度，通過調(diào)整環(huán)形空間13內(nèi)液體的粘度就可以改變主軸20的旋轉(zhuǎn)速度，從而控制與主軸20連接的旋轉(zhuǎn)噴射裝置的轉(zhuǎn)速，使旋轉(zhuǎn)噴射裝置以一個合適的速度旋轉(zhuǎn)。所以該水平井高壓旋流解堵工藝管柱能夠充分發(fā)揮旋轉(zhuǎn)射流的優(yōu)勢，解堵效果好。為了增加液體粘滯力對主軸20的影響，在環(huán)形空間13內(nèi)，兩列軸承11之間還可以設(shè)置有環(huán)形的阻尼器14，阻尼器14套接于主軸20外并且與主軸20固定連接。即阻尼器14的內(nèi)徑與主軸20的外徑對應(yīng)固定連接，如圖2所示。這樣設(shè)置阻尼器14的外表面與液體相接觸，相對于增大了液體與主軸的接觸面積，增加液體粘滯力對主軸20的影響，降低了主軸20的轉(zhuǎn)速，如圖2所示。為了進(jìn)一步增加液體粘滯力對主軸20的影響，沿阻尼器14的軸線方向，阻尼器14的側(cè)壁中設(shè)置有至少一個通孔141。設(shè)置通孔相當(dāng)于進(jìn)一步增大了阻尼器與液體的接觸面積，可以一步降低主軸20的轉(zhuǎn)速。在環(huán)形空間13內(nèi)，含有兩列軸承11和阻尼器14，通孔141可以連通阻尼器14的兩端調(diào)節(jié)阻尼器14兩端液體壓力平衡。另外，軸承11為深溝球軸承，軸承浸泡與液體中，液體可以為軸承潤滑降噪。沿阻尼器14的軸線方向，阻尼器14的兩端設(shè)有縮徑142。阻尼器14的兩端分別設(shè)置有軸承11。環(huán)形空間13的兩端分別與兩列軸承11連接，上述設(shè)置可以避免主軸20相對于軸承套10沿主軸20的軸線方向移動。當(dāng)阻尼器14的兩端設(shè)有縮徑142時，沿阻尼器14的軸線方向，在阻尼器14的外徑與縮徑142的外徑之間，阻尼器14的側(cè)壁中設(shè)置有至少一個通孔141，如圖3、圖4所示。軸承套10的一端設(shè)置有圓筒形的接頭15，接頭15的一端的外壁與軸承套10的一端固定連接，接頭15的一端的內(nèi)壁與主軸20的一端轉(zhuǎn)動密封連接，接頭15的一端與其中一個軸承11連接。設(shè)置接頭15可以方便該速度控制裝置與其他裝置連接，軸承套10與接頭15之間設(shè)置有密封圈，接頭15與主軸20的一端之間通過頂絲、石墨環(huán)和密封圈進(jìn)行轉(zhuǎn)動密封連接，軸承套10與主軸20的另一端也通過頂絲、石墨環(huán)和密封圈進(jìn)行轉(zhuǎn)動密封連接。為了便于安裝與維護(hù)，主軸20可以包括依次連接的第一中心管22和第二中心管23，第一中心管22和第二中心管23之間通過阻尼器14固定連接，阻尼器14含有內(nèi)螺紋，第一中心管22和第二中心管23的一端含有外螺紋，第一中心管22和第二中心管23與阻尼器14螺紋連接。第二中心管23的另一端用于和圖5所示的旋轉(zhuǎn)噴射裝置6連接。旋轉(zhuǎn)噴射裝置36用于噴射旋轉(zhuǎn)的高壓水流，旋轉(zhuǎn)噴射裝置36的周向均勻分布有四個噴嘴362，所述四個噴嘴中的兩個為用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩的傾斜噴嘴。旋轉(zhuǎn)噴射裝置6的一端與第二中心管23連接，旋轉(zhuǎn)噴射裝置6的另一端設(shè)置有頂錐361，如圖5所示。另外，扶正裝置34通過接頭15與速度控制裝置35的軸承套10連接。管柱的配套工具還包括地面的井口裝置37，其帶有密封設(shè)計，不僅起到密封油套環(huán)空的作用，同時在油管上下提放中也起到動密封作用。單向閥32對壓力液起到了單向控制作用，扶正裝置34可以防止管柱上下提放或洗井過程中噴頭偏離受損，提高解堵效果。當(dāng)該水平井高壓旋流解堵工藝管柱在水平井中應(yīng)用時如圖6所示。該水平井高壓旋流解堵工藝管柱的工作過程如下:[0033]將該水平井高壓旋流解堵工藝管柱通過油管連接下至目的層，地面水泥車開泵打壓16 30Mpa，脫油污水加防膨劑、活性劑等化學(xué)藥劑作為處理液，高壓水流依次流經(jīng)通第一過濾裝置31、單向閥32、第二過濾裝置33、扶正裝置34，然后從第一中心管22上的開口24進(jìn)入通道21并最終送至旋轉(zhuǎn)噴射裝置36，高壓水流從旋轉(zhuǎn)噴射裝置36上沿周向分布的四個噴嘴362噴出，其中兩個傾斜的噴嘴噴出側(cè)向射流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩使噴頭旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度可由速度控制裝置35控制，通過調(diào)整環(huán)形空間13內(nèi)液體的粘度使旋轉(zhuǎn)噴射裝置36的旋轉(zhuǎn)速度控制在100 400r/min，另外兩個徑向噴嘴產(chǎn)生徑向高頻自振旋轉(zhuǎn)射流，直接沖擊管壁和地層。同時地面作業(yè)車緩慢移動油管，使管柱在井下射孔井段邊旋轉(zhuǎn)邊左右移動，由于旋轉(zhuǎn)噴射裝置36可按既定速度旋轉(zhuǎn)，返回流體在水平段由常規(guī)軸向流動變?yōu)樾D(zhuǎn)流動，既可實現(xiàn)對篩管的全方位解堵，又能避免泥漿的沉積，旋轉(zhuǎn)噴射裝置36產(chǎn)生的射流直接對著篩管沖擊，能量集中，每旋轉(zhuǎn)一周有四個水力脈沖作用于炮眼及地層，同時產(chǎn)生低頻旋轉(zhuǎn)水力波、高頻振蕩射流沖擊波、空化噪聲超聲波三種物理作用，以達(dá)到解堵的目的。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(hù)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1.一種水平井高壓旋流解堵工藝管柱，其特征在于:所述水平井高壓旋流解堵工藝管柱包括依次連接的第一過濾裝置(31)、單向閥(32)、第二過濾裝置(33)、扶正裝置(34)、速度控制裝置(35)和旋轉(zhuǎn)噴射裝置(36)，速度控制裝置(35)包括軸承套(10)和從軸承套內(nèi)穿過的主軸(20)，軸承套(10)的兩端與主軸(20)轉(zhuǎn)動密封連接，軸承套(10)和主軸(20)之間形成密封的環(huán)形空間(13)，環(huán)形空間(13)內(nèi)設(shè)置有連接軸承套(10)和主軸(20)的兩列軸承(11)，主軸(20)內(nèi)設(shè)有連通主軸兩端的通道(21)，扶正裝置(34)與速度控制裝置(35)的軸承套(10)固定連接，旋轉(zhuǎn)噴射裝置(36)與速度控制裝置(35)的主軸(20)固定連接，環(huán)形空間(13)內(nèi)充滿液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱，其特征在于:在環(huán)形空間(13)內(nèi)，兩列軸承(11)之間還設(shè)置有環(huán)形的阻尼器(14)，阻尼器(14)套接于主軸(20)外并且與主軸(20)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱，其特征在于:沿阻尼器(14)的軸線方向，阻尼器(14)的側(cè)壁中設(shè)置有至少一個通孔(141)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱，其特征在于:沿阻尼器(14)的軸線方向，阻尼器(14)的兩端設(shè)有縮徑(142)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱，其特征在于:沿阻尼器(14)的軸線方向，在阻尼器(14)的外徑與縮徑(142)的外徑之間，阻尼器(14)的側(cè)壁中設(shè)置有至少一個通孔(141)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱，其特征在于:軸承套(10)的一端設(shè)置有圓筒形的接頭(15)，接頭(15)的一端的外壁與軸承套(10)的一端固定連接，接頭(15)的一端的內(nèi)壁與主軸(20)的一端轉(zhuǎn)動密封連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱，其特征在于:主軸(20)包括依次連接的第一中心管(22)和第二中心管(23)，第一中心管(22)和第二中心管(23)之間通過阻尼器(14)固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱，其特征在于:旋轉(zhuǎn)噴射裝置(36)的周向均勻分布有四個噴嘴，所述四個噴嘴中的兩個噴嘴為用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩的傾斜噴嘴。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水平井高壓旋流解堵工藝管柱，其特征在于:旋轉(zhuǎn)噴射裝置(36)的一端與第二中心管(23)連接，旋轉(zhuǎn)噴射裝置(36)的另一端設(shè)置有頂錐(361)。
專利摘要本實用新型公開了一種水平井高壓旋流解堵工藝管柱，該水平井高壓旋流解堵工藝管柱采用水平井高壓旋轉(zhuǎn)式水射流技術(shù)為主要手段，同時與其它配套工具組合的水平井高壓旋流解堵工藝管柱的設(shè)計，速度控制裝置與噴射裝置是本設(shè)計管柱的主要配套工具。特別適合于油田水平井完井后污染處理及水平井正常生產(chǎn)解堵處理。
文檔編號E21B21/00GK203050571SQ20122065326
公開日2013年7月10日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者王顯榮, 李廣輝, 王斌, 郭玉強(qiáng), 孫香秋, 楊淑英, 紀(jì)麗娜, 劉連杰, 趙旭亮, 常鵬梅, 楊凱, 劉玉, 施昆松, 林麗娜, 肖素梅 申請人:中國石油天然氣股份有限公司