本發(fā)明涉及一種解堵增注裝置，具體涉及一種低頻脈沖解堵增注裝置。

背景技術(shù)：

目前，針對(duì)注水地層的解堵防堵技術(shù)分為化學(xué)解堵和物理解堵兩大類，化學(xué)解堵我們?cè)谶@里不作介紹，物理解堵技術(shù)主要有超聲波解堵、低頻電脈沖解堵等，這兩種技術(shù)與本技術(shù)均屬于物理上的振動(dòng)解堵技術(shù)。

超聲波解堵是將超聲波換能器管柱下入注水井，對(duì)準(zhǔn)注水地層連續(xù)發(fā)射大功率超聲波,利用大功率超聲波的機(jī)械、空化、熱、聲流等效應(yīng)，解除地層污染和堵塞。井下低頻電脈沖采油技術(shù)是通過(guò)井下放電管柱在正對(duì)注水地層的位置進(jìn)行脈沖放電，放電的瞬間釋放出儲(chǔ)存在電容器中的大部分能量，產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，擊穿充滿井內(nèi)的油、水混合物，通過(guò)射孔井眼作用于地層，其強(qiáng)烈的振動(dòng)作用、空化作用和熱作用，對(duì)地層進(jìn)行解堵。

以上兩種振動(dòng)解堵技術(shù)的設(shè)備均包括地面電源控制柜、下井電纜和井下管柱三個(gè)部分，所以只適合做解堵作業(yè)，一次解堵作業(yè)完成后，將管柱提出，待解堵有效期過(guò)后再進(jìn)行下一次解堵作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊、操作使用方便，純機(jī)械式結(jié)構(gòu)，可以長(zhǎng)期置于井下，對(duì)地層進(jìn)行進(jìn)行連續(xù)、不間斷的解堵，解堵效果好、效率高的低頻脈沖解堵增注裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

上述的低頻脈沖解堵增注裝置，由安裝于注水井井口的井口過(guò)濾器和安裝于注水井井下的井下脈沖管柱組成；所述井下低頻脈沖管柱包括外層套管、內(nèi)層保護(hù)筒、內(nèi)外層支撐管、機(jī)械動(dòng)力鉆具、球形萬(wàn)向軸、液體輸出通道、脈沖噴水裝置、壓力控制閥和彈簧；所述外層套管的上端連接注水井上端的注水油管絲扣，下端對(duì)準(zhǔn)目的注水層并與注水井下端的注水油管絲扣連接；所述內(nèi)層保護(hù)筒套設(shè)于所述外層套管內(nèi)部且與所述外層套管之間形成環(huán)腔；所述機(jī)械動(dòng)力鉆具裝設(shè)于所述內(nèi)層保護(hù)筒的上段內(nèi)部，其上端固定于所述內(nèi)層保護(hù)筒的上端；所述球形萬(wàn)向軸裝設(shè)于所述內(nèi)層保護(hù)筒的中段內(nèi)部，其上端與所述機(jī)械動(dòng)力鉆具的下端裝配連接；所述液體輸出通道裝設(shè)于所述內(nèi)層保護(hù)筒的下段內(nèi)部，其上端匹配套接于所述球形萬(wàn)向軸的下端外部；所述脈沖噴水裝置的下端裝配連接所述壓力控制閥，上端匹配套接于所述液體輸出通道的下端外部；所述壓力控制閥的下端出口裝設(shè)有彈簧；所述脈沖噴水裝置一側(cè)還設(shè)有出水口，所述出水口橫向連接所述脈沖噴水裝置并穿過(guò)所述外層套管。

所述低頻脈沖解堵增注裝置，其中：所述外層套管的上端設(shè)有上接頭并通過(guò)所述上接頭連接注水井上端的注水油管絲扣；所述外層套管的下端設(shè)有下接頭并通過(guò)所述下接頭與注水井下端的注水油管絲扣連接。

所述低頻脈沖解堵增注裝置，其中：所述內(nèi)層保護(hù)筒與所述外層套管上端之間通過(guò)內(nèi)外層支撐管連接固定。

所述低頻脈沖解堵增注裝置，其中：所述壓力控制閥的下端外壁與所述外層套管下端之間也通過(guò)內(nèi)外層支撐管連接。

所述低頻脈沖解堵增注裝置，其中：所述機(jī)械動(dòng)力鉆具的上端通過(guò)固定裝置與所述保護(hù)筒的上端固定。

所述低頻脈沖解堵增注裝置，其中；所述井下低頻脈沖管柱總長(zhǎng)度為5000mm，外徑為105mm。

所述低頻脈沖解堵增注裝置，其中：所述外層套管的外徑為105mm，所述內(nèi)層保護(hù)筒22的外徑為80mm。

有益效果：

本發(fā)明低頻脈沖解堵增注裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊、操作使用方便，純機(jī)械式結(jié)構(gòu)，可以長(zhǎng)期置于井下，對(duì)地層進(jìn)行進(jìn)行連續(xù)、不間斷的解堵，解堵效果好；

具體優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

(1)本發(fā)明通過(guò)井口過(guò)濾器對(duì)注入水的過(guò)濾凈化和井下低頻脈沖管柱對(duì)注入水的脈沖的聯(lián)合作用，達(dá)到解堵和增注的目的；低頻脈沖管柱長(zhǎng)期置于井下，可對(duì)地層進(jìn)行解堵和增注是連續(xù)的、不間斷的，解堵和增注的效果好；

(2)使用本發(fā)明低頻脈沖解堵增注裝置，根據(jù)不同的地層條件，使某個(gè)單元區(qū)塊內(nèi)的各注水井的注水量均得到增加，從而使該區(qū)塊的整體注水達(dá)到配水要求，最終提高該區(qū)塊的原油采收率；

(3)使用本發(fā)明低頻脈沖解堵增注裝置，在保證注水滿足配水的前提下，同時(shí)可以降低地面注水壓力，既可以降低泵的電耗，還可以減少泵、閥、管道等設(shè)備的投入，獲得很好的節(jié)能效益；同時(shí)，由于注水壓力降低，注水安全性提高；

(4)使用本發(fā)明低頻脈沖解堵增注裝置，液體在空隙中以振蕩方式突然加減速，施加在孔喉堵塞物上的交變力會(huì)破壞堵塞物之間的凝聚，從而減輕和消除空隙結(jié)垢和堵塞，可大大節(jié)約注水井的其它物理、化學(xué)措施的解堵成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明低頻脈沖解堵增注裝置的應(yīng)用示意圖；

圖2為本發(fā)明低頻脈沖解堵增注裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，本發(fā)明低頻脈沖解堵增注裝置，由安裝于注水井井口的井口過(guò)濾器1和安裝于注水井井下、針對(duì)注水地層的井下脈沖管柱2兩部分組成。

該井口過(guò)濾器1主要是對(duì)注入水中的剩余雜質(zhì)、井口地面油管的銹蝕結(jié)垢物等進(jìn)行過(guò)濾和凈化，以減輕地層堵塞，增加注水量；同時(shí)，正因?yàn)槠鋵?duì)注入水進(jìn)行了過(guò)濾和凈化，可以確保脈沖管柱內(nèi)部減少雜物堆積，在噴水口減少污垢沉積，使脈沖管柱可以長(zhǎng)時(shí)間正常工作。

該井下低頻脈沖管柱2安裝于注水井井下，總長(zhǎng)度5.0米，外徑105mm。該井下低頻脈沖管柱2包括外層套管21、內(nèi)層保護(hù)筒22、內(nèi)外層支撐管23、機(jī)械動(dòng)力鉆具24、球形萬(wàn)向軸25、液體輸出通道26、脈沖噴水裝置27、壓力控制閥28和彈簧29；其中，該外層套管21上端設(shè)有上接頭211并通過(guò)上接頭211與注水井上端的注水油管絲扣連接；該外層套管21的下端設(shè)有下接頭212，其下端對(duì)準(zhǔn)目的注水層并通過(guò)下接頭212與注水井下端的注水油管絲扣連接；該內(nèi)層保護(hù)筒22套設(shè)于外層套管21內(nèi)部且與外層套管21之間形成環(huán)腔，該內(nèi)層保護(hù)筒22與外層套管21上端之間通過(guò)內(nèi)外層支撐管23連接固定；該機(jī)械動(dòng)力鉆具24裝設(shè)于內(nèi)層保護(hù)筒22上段內(nèi)部，其上端通過(guò)固定裝置241與內(nèi)層保護(hù)筒22的上端固定；該球形萬(wàn)向軸25裝設(shè)于內(nèi)層保護(hù)筒22的中段內(nèi)部，其上端與機(jī)械動(dòng)力鉆具24下端裝配連接；該液體輸出通道26裝設(shè)于內(nèi)層保護(hù)筒22的下段內(nèi)部，其上端匹配套接于球形萬(wàn)向軸25的下端外部；該脈沖噴水裝置27的上端匹配套接于液體輸出通道26的下端外部，該脈沖噴水裝置27的下端裝配連接有壓力控制閥28；該壓力控制閥28的下端出口裝設(shè)有彈簧29，該壓力控制閥28下端外壁與外層套管21之間也通過(guò)內(nèi)外層支撐管23連接；其中，該脈沖噴水裝置29一側(cè)還設(shè)有出水口271，該出水口271橫向連接脈沖噴水裝置29并穿過(guò)外層套管21。該外層套管21外徑105mm，內(nèi)層保護(hù)筒22外徑80mm。

本發(fā)明的工作原理和過(guò)程：

第一步：從配水間出來(lái)的水經(jīng)由地面注水管道到注水井井口，經(jīng)井口過(guò)濾器1對(duì)其中的雜質(zhì)、銹蝕結(jié)垢物等的過(guò)濾，注入水水質(zhì)得到改善，這樣的水進(jìn)入注水地層后，不容易污染和堵塞地層，致使注水量有一定增加；同時(shí)，可以使井下低頻脈沖管柱2的內(nèi)部減少雜物堆積，在噴水口減少污垢沉積，使井下低頻脈沖管柱可以長(zhǎng)時(shí)間正常工作。

第二步：經(jīng)井口過(guò)濾器1過(guò)濾后的合格注入水進(jìn)入注水井的注水油管，從注水油管流入井下低頻脈沖管柱2后，注入水分成兩部分，即一部分水進(jìn)入井下低頻脈沖管柱2的外層套管21與內(nèi)層保護(hù)筒22之間的環(huán)腔，流入井下低頻脈沖管柱2下端連接的注水油管；另一部分水進(jìn)入井下低頻脈沖管柱2的內(nèi)層保護(hù)筒22，驅(qū)動(dòng)機(jī)械動(dòng)力鉆具24旋轉(zhuǎn)，通過(guò)球形萬(wàn)向軸25和液體輸出通道26中的輸出軸及軸承組，驅(qū)動(dòng)脈沖噴水裝置27的內(nèi)套作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，周期性地阻斷注入水，當(dāng)注入水處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，脈沖噴水裝置27腔內(nèi)注入水的壓力升高，當(dāng)壓力超出壓力控制閥28的控制壓力后，壓力控制閥28開(kāi)啟，使腔內(nèi)壓力與環(huán)腔壓力差保持一固定值；脈沖噴水裝置27內(nèi)套繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，彈簧29松開(kāi)，腔內(nèi)的高壓注入水瞬間，從出水口271以脈沖方式噴出到注水井的油套環(huán)腔(指注水井本身的套管與注水油管之間的環(huán)腔。)，產(chǎn)生瞬時(shí)壓力脈沖，實(shí)現(xiàn)壓力脈沖注水；脈沖注水是對(duì)注水地層進(jìn)行持續(xù)的低頻脈沖干擾，產(chǎn)生的壓力波在地層空隙中傳播并產(chǎn)生疊加效應(yīng)，增大注入水在注水地層的波及面積和波及效率，提高注入水在注水地層中的流動(dòng)速度，對(duì)注水地層進(jìn)行不間斷的解堵防堵，達(dá)到增加注水量的目的。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊、操作使用方便，純機(jī)械式結(jié)構(gòu)，可以長(zhǎng)期置于井下，對(duì)地層進(jìn)行進(jìn)行連續(xù)、不間斷的解堵，解堵效果好、效率高。