本實用新型涉及油氣田開發(fā)中的井下作業(yè)領域，特別涉及一種水平井、側鉆井、大位移井、分支井等復雜結構井管內水力噴射解堵工具。

背景技術：

在油氣田生產過程中，當油田進入開發(fā)中后期時，由于注水等儲多因素引起油水井的射孔炮眼、篩管及近井地帶孔隙通道堵塞，導致油井降產，極大地影響了油田開發(fā)水平，造成油井產液能力下降甚至停產。

目前，通常借助水射流解堵技術清理篩管和近井堵塞。現(xiàn)有技術中使用的水力噴射解堵工具多采用力偶噴嘴或者斜噴嘴射流，通過產生力矩帶動噴頭旋轉使帶有脈沖裝置的噴頭實現(xiàn)脈沖射流而進行清洗。然而，現(xiàn)有的這兩種噴頭結構復雜，維修保養(yǎng)不方便，對于精密復合篩管的多層過濾層通道，無法實現(xiàn)有效解堵。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種水平井、側鉆井、大位移井、分支井等復雜結構井管內水力噴射解堵工具，解決現(xiàn)有技術中精密復合篩管解堵不徹底的問題。

具體而言，包括以下的技術方案：

一種水平井管內水力噴射解堵工具，包括中空的水射流工具本體，在所述水射流工具本體上設置有與所述水射流工具本體連通的若干個噴射斜向射流的赫姆霍茲噴嘴和噴射垂直射流的垂直射流噴嘴，所述赫姆霍茲噴嘴和所述垂直射流噴嘴呈螺旋升角排列。

進一步地，在所述水射流工具本體的兩端分別設置有封隔器。

進一步地，在所述水射流工具本體的兩端還分別設置有扶正器。

優(yōu)選地，所述封隔器和所述扶正器分別通過雙公短節(jié)串接在所述水射流工具本體的兩端。

優(yōu)選地，其中一個所述雙公短節(jié)與絲堵密封連接，另一個所述雙公短節(jié)與雙母接頭連接。

優(yōu)選地，所述赫姆霍茲噴嘴包括赫姆霍茲噴嘴外筒和安裝在所述赫姆霍茲噴嘴外筒內的赫姆霍茲噴嘴芯，所述赫姆霍茲噴嘴外筒的底部開設有圓柱形自激腔，所述赫姆霍茲噴嘴芯上具有與所述自激腔連通的噴孔，所述噴孔和所述自激腔的軸線之間具有夾角α。

優(yōu)選地，所述噴孔和所述自激腔的軸線之間的所述夾角α為10°-45°。

優(yōu)選地，所述自激腔的底部設置有用于與所述水射流工具本體連通的連通孔。

優(yōu)選地，所述赫姆霍茲噴嘴芯通過螺紋連接在所述赫姆霍茲噴嘴外筒內。

優(yōu)選地，所述赫姆霍茲噴嘴芯與所述赫姆霍茲噴嘴外筒之間設置有密封圈。

進一步地，所述赫姆霍茲噴嘴與所述水射流工具本體之間、所述垂直射流噴嘴與所述水射流工具本體之間分別設置有密封圈。

本實用新型實施例提供的技術方案的有益效果是：提供一種水平井、側鉆井、大位移井、分支井等復雜結構井管內水力噴射解堵工具，解決現(xiàn)有技術中精密復合篩管解堵不徹底的問題。具體地，通過采用赫姆霍茲噴嘴和垂直射流噴嘴代替力偶噴嘴和斜噴嘴，并使赫姆霍茲噴嘴和垂直射流噴嘴在水射流工具本體上呈一定螺旋升角排列組合，可對篩管內壁產生螺旋和垂直射流的復合沖洗解堵效果，從而不需要旋轉噴頭即可最大限度地沖洗到篩管過流通道，實現(xiàn)對精密復合篩管的多層過濾層通道的有效解堵。

且本實用新型實施例提供的水力噴射解堵工具的噴嘴易于裝配，互換性強，可根據(jù)需要進行組合以更有效地實現(xiàn)解堵。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種水平井管內水力噴射解堵工具的結構示意圖；

圖2為圖1所示的水平井管內水力噴射解堵工具中赫姆霍茲噴嘴的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的水力噴射解堵工具在水平井管內使用的管柱示意圖。

圖中的附圖標記分別表示：

1、水射流工具本體；

2、赫姆霍茲噴嘴；201、赫姆霍茲噴嘴外筒；202、赫姆霍茲噴嘴芯；

203、自激腔；204、噴孔；205、連通孔；α、噴孔和自激腔的軸線之間的夾角；

3、垂直射流噴嘴；

4、封隔器；

5、扶正器；

6、雙公短節(jié)；

7、絲堵；

8、雙母接頭；

9、密封圈；

10、水力噴射解堵工具；

11、安全接頭；

12、輸送管柱；

13、堵塞篩管。

具體實施方式

為使本實用新型的技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

本實用新型提供一種水平井管內水力噴射解堵工具，如圖1所示，該水力噴射解堵工具10包括中空的水射流工具本體1，在水射流工具本體1上設置有與水射流工具本體1連通的若干個噴射斜向射流的赫姆霍茲噴嘴2和噴射垂直射流的垂直射流噴嘴3，赫姆霍茲噴嘴2和垂直射流噴嘴3呈螺旋升角排列。

在使用中，水射流工具本體1的一端密封，另一端與管柱連接，如圖3所示，將水力噴射解堵工具10通過安全接頭11連接到輸送管柱12上，并隨輸送管柱12下放到堵塞篩管13處。當水平井管內水力噴射解堵工具10到達堵塞篩管13處時開泵，水力噴射解堵工具10開始工作。

需要說明的是，水力噴射解堵工具10中的垂直射流噴嘴3噴射出垂直于堵塞篩管13的內表面的射流，赫姆霍茲噴嘴2噴射出與堵塞篩管13的內表面的法線呈一定夾角的射流，斜射流可使堵塞篩管13上的堵塞物更容易剝離。且在實際使用中可根據(jù)需要組合赫姆霍茲噴嘴2和垂直射流噴嘴3，以進行有效解堵，優(yōu)選地，設置赫姆霍茲噴嘴2和垂直射流噴嘴3在水射流工具本體1上呈螺旋升角排列，呈螺旋升角排列的赫姆霍茲噴嘴2和垂直射流噴嘴3不需要旋轉噴頭即可實現(xiàn)對堵塞篩管13的有效清洗。

本實用新型實施例提供的水力噴射解堵工具10的工作原理為：開泵后，一部分沖洗液進入水力噴射解堵工具10中的垂直射流噴嘴3中，垂直射流噴嘴3噴出的水射流垂直沖擊清洗堵塞篩管13的內表面，堵塞篩管13的內表面的堵塞物被沖洗脫落，且垂直射流噴嘴3噴出的水射流可沖擊堵塞篩管13的過濾層，堵塞篩管13的過濾層中的堵塞物被水射流沖擊到篩管外部的地層中；一部分沖洗液進入赫姆霍茲噴嘴2中，赫姆霍茲噴嘴2噴出與堵塞篩管13的內表面的法線呈一定夾角的射流，且赫姆霍茲噴嘴2和垂直射流噴嘴3呈螺旋升角排列；緩慢下放輸送管柱12，使水平井管內水力噴射解堵工具10從上到下連續(xù)沖洗堵塞篩管13，直至堵塞篩管13的底部；然后緩慢上提輸送管柱12，水平井管內水力噴射解堵工具10從下到上連續(xù)清洗堵塞篩管13，直至水平井管內水力噴射解堵工具10到達堵塞篩管13的頂部。這樣反復清洗5至6次，能高效完成堵塞篩管13的解堵工作。進一步地，本實用新型實施例提供的水力噴射解堵工具可通過調節(jié)泵入的沖洗液流量，來調節(jié)水射流對堵塞篩管13的沖擊力，以根據(jù)實際情況適應不同清洗需要。

本實用新型實施例通過采用赫姆霍茲噴嘴2和垂直射流噴嘴3組合代替現(xiàn)有的力偶噴嘴和斜噴嘴，并使其在水射流工具本體1上呈一定螺旋升角排列組合，可對篩管內壁產生螺旋和垂直射流的復合沖洗解堵效果，從而不需要旋轉噴頭即可實現(xiàn)最大限度地沖洗到篩管過流通道，解決現(xiàn)有技術中精密復合篩管解堵不徹底的問題。

且本實用新型實施例提供的水力噴射解堵工具的噴嘴易于裝配，互換性強，并可根據(jù)需要進行組合。

在上述的水平井管內水力噴射解堵工具中，為了更有效地沖洗堵塞篩管13，可進一步地在水射流工具本體1的兩端分別設置封隔器4，當水力噴射解堵工具10隨輸送管柱12下放到堵塞篩管13處時，兩個封隔器4之間形成環(huán)形密閉空間，使得從赫姆霍茲噴嘴2和垂直射流噴嘴3噴射出的沖洗液滯留在該環(huán)形空間中，從而增大噴嘴的射流壓力，更有效地沖洗堵塞篩管13；且同時可使高速水射流攜帶粉細砂等堵塞物上返到地面。

在上述的水平井管內水力噴射解堵工具中，為了順利清洗堵塞篩管13，進一步地，在水射流工具本體1的兩端還分別設置有扶正器5，兩個扶正器5用于保持水射流工具本體1位于堵塞篩管13的中心軸線上，以保證噴嘴正常噴射，進行有效沖洗作業(yè)。

在上述的水平井管內水力噴射解堵工具中，在水射流工具本體1的兩端分別設置有雙公短節(jié)6，封隔器4和扶正器5分別通過雙公短節(jié)6串接在水射流工具本體1的兩端，對封隔器4和扶正器5的串接順序沒有嚴格要求，優(yōu)選地，封隔器4位于扶正器5和水射流工具本體1之間。

在上述的水平井管內水力噴射解堵工具中，其中一個雙公短節(jié)6與絲堵7密封連接，另一個雙公短節(jié)6與雙母接頭8連接，以使得水射流工具本體1的一端密封，另一端通過雙母接頭8與輸送管柱12連接。

在上述的水平井管內水力噴射解堵工具中，如圖2所示，圖2為圖1所示水平井管內水力噴射解堵工具中赫姆霍茲噴嘴的結構示意圖。赫姆霍茲噴嘴2包括赫姆霍茲噴嘴外筒201和安裝在赫姆霍茲噴嘴外筒201內的赫姆霍茲噴嘴芯202，赫姆霍茲噴嘴外筒201的底部開設有圓柱形自激腔203，赫姆霍茲噴嘴芯202上具有與自激腔203連通的噴孔204，噴孔204和自激腔203的軸線之間具有夾角α。自激腔203與水射流工具本體1連通，且當沖洗液進入赫姆霍茲噴嘴外筒201中的自激腔203中時，會形成振動，振動的沖洗液通過赫姆霍茲噴嘴芯202的噴孔204噴出，并與堵塞篩管13的內表面法線形成α大小的夾角，從而形成脈沖斜射流，一方面脈沖射流能增大對堵塞篩管13的內表面的沖擊力，另一方面，斜射流可使堵塞篩管13上的堵塞物更容易剝離，進而對堵塞篩管13進行有效沖洗。

在上述的水平井管內水力噴射解堵工具中，對噴孔204和自激腔203的軸線之間的夾角α的大小沒有嚴格限定，為了更有效地沖洗篩管，優(yōu)選設置夾角α為10°-45°。

在上述的水平井管內水力噴射解堵工具中，進一步地，自激腔203的底部設置有用于與水射流工具本體1連通的連通孔205，沖洗液可從連通孔205進入自激腔203中。

在上述的水平井管內水力噴射解堵工具中，赫姆霍茲噴嘴芯202通過螺紋連接在赫姆霍茲噴嘴外筒201內，且為了進行密封，在赫姆霍茲噴嘴芯202和赫姆霍茲噴嘴外筒201之間還設置有密封圈9。

在上述的水平井管內水力噴射解堵工具中，進一步地，在赫姆霍茲噴嘴2與水射流工具本體1之間、垂直射流噴嘴3與水射流工具本體1之間分別設置有密封圈9。

本實用新型實施例通過采用赫姆霍茲噴嘴和垂直射流噴嘴組合代替現(xiàn)有的力偶噴嘴和斜噴嘴，并使其在水射流工具本體上呈一定螺旋升角排列組合，可對篩管的內壁產生螺旋和垂直射流的復合沖洗解堵效果，從而不需要旋轉噴頭即可實現(xiàn)最大限度地沖洗到篩管過流通道，解決現(xiàn)有技術中精密復合篩管解堵不徹底的問題。

以上所述僅是為了便于本領域的技術人員理解本實用新型的技術方案，并不用以限制本實用新型。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。