本實(shí)用新型屬于石油工業(yè)采油裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用混氣流體激發(fā)的聲波振動進(jìn)行解堵的設(shè)備。

背景技術(shù)：

在石油工業(yè)生產(chǎn)過程中，由于各種原因諸如地層微粒運(yùn)移、有機(jī)和無機(jī)結(jié)垢的生成等會造成地層及近井地帶孔隙的堵塞，從而降低地層的滲透率，因而導(dǎo)致油井產(chǎn)量和注水井的注入量下降而嚴(yán)重影響油田的正常生產(chǎn)。針對這一現(xiàn)象傳統(tǒng)上是采用酸化等措施進(jìn)行處理，達(dá)到了一定效果但存在環(huán)境污染問題，如果處理不當(dāng)則會造成負(fù)面影響。源于20世紀(jì)五六十年代的振動采油技術(shù)，最初起源于人們觀察到地震引起附近油水井產(chǎn)量和壓力的明顯變化，從而提出采用振動方法來提高油井產(chǎn)油量和水井注入量的采油方法。在這一理論的指導(dǎo)下，國內(nèi)外相繼展開了振動采油機(jī)理的室內(nèi)理論研究和應(yīng)用研究。根據(jù)所采用的激發(fā)振動的方式不同分別在聲波、超聲波、電液壓脈沖、電磁、高能氣體爆炸、水力振蕩和人工地震等多個(gè)方面都取得了不同程度的進(jìn)展，并先后在現(xiàn)場應(yīng)用中取得了一定效果。美國以超聲波、聲波和高能氣體等方面具有一定優(yōu)勢。前蘇聯(lián)則在人工地震、電液壓脈沖、超聲波和水力振蕩等方面的理論研究和實(shí)際應(yīng)用均有較大優(yōu)勢。國內(nèi)開展這方面的研究相對較晚，在20世紀(jì)八九十年代才通過引進(jìn)和自主研究相結(jié)合在幾個(gè)不同方向取得可喜的進(jìn)展，尤其在人工地震、水力振蕩、高能氣體、聲波和超聲波等領(lǐng)域在九十年代取得了一批理論研究和應(yīng)用研究的成果。美國的該類技術(shù)以超聲波和機(jī)械振動采油技術(shù)為主，而前蘇聯(lián)則以水力振蕩和壓電晶體及磁致伸縮式超聲設(shè)備為主流。國內(nèi)則以水力振蕩高壓水射流占有主要地位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是要提供一種以混氣流體激發(fā)方式解讀的多級耦合桿式外諧振腔聲波振動解堵器，相比于現(xiàn)有技術(shù)，其解堵處理效率更高。

本實(shí)用新型是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的：包括上下依次串聯(lián)的多級桿式外諧振腔聲波振動單元以及與最下級桿式外諧振腔聲波振動單元連接的單流閥；每級桿式外諧振腔聲波振動單元均包括中空的中心桿、環(huán)形噴腔外套以及諧振腔外套，其中所述中心桿的上端設(shè)有上接頭、下端設(shè)有下接頭，所述環(huán)形噴腔外套以及諧振腔外套分別上、下間隔套裝在中心桿的中部且二者與中心桿之間分別形成開口相對的環(huán)形噴腔和諧振腔；所述中心桿上開有多個(gè)徑向的并與環(huán)形噴腔連通的流通孔；所述環(huán)形噴腔外套以及諧振腔外套相對端設(shè)有能夠形成同一拋物線的拋物型反射面。

進(jìn)一步的，所述最上級桿式外諧振腔聲波振動單元的上接頭通過油管短接安裝扶正器；扶正器可以保證水平井段的順利施工。

進(jìn)一步的，所述流通孔直徑為8～10mm、數(shù)量為6～8個(gè)。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形噴腔出口端至諧振腔上沿間的噴距控制在15～30mm，以以獲得最大振動幅值。

進(jìn)一步的，所述諧振腔深10～30mm，環(huán)縫寬度0.5～1.0m，從而調(diào)制出有利的振動頻率。

本實(shí)用新型除具有一般流體動力式聲波發(fā)生器的振動作用外，可有效降低空化閥，進(jìn)而充分發(fā)揮空化作用，同時(shí)精心設(shè)計(jì)的拋物型反射面形狀可以保證反射波的方向性（環(huán)形噴腔外套與諧振腔外套帶拋物型反射面，有利于振動波的反射，從而降低因散射現(xiàn)象造成的損失），經(jīng)過多級耦合實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的振動處理而進(jìn)一步增強(qiáng)解堵處理效率；通過扶正器的作用可以實(shí)現(xiàn)水平井段的工藝施工。

附圖說明

圖1是多級耦合桿式外諧振腔聲波振動解堵器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是多級耦合桿式外諧振腔聲波振動解堵器的解堵施工工藝示意圖；

圖中：1、桿式外諧振腔聲波振動單元（11、中心桿，12、上接頭，13、下接頭，14、環(huán)形噴腔外套，15、諧振腔外套，16、環(huán)形噴腔，17、諧振腔，18、拋物型反射面，19、流通孔），2、單流閥，3、油管短接，4、扶正器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及基本原理。

圖1至圖2所示，本實(shí)用新型所提出的混氣流體激發(fā)的多級耦合的桿式外諧振腔聲波振動解堵器包括上下依次串聯(lián)的多級（圖中所示為兩級）桿式外諧振腔聲波振動單元1以及與最上級桿式外諧振腔聲波振動單元1的上接頭12通過油管短接3安裝的扶正器4、與最下級桿式外諧振腔聲波振動單元1連接的單流閥2；每級桿式外諧振腔聲波振動1單元均包括中空的中心桿11、環(huán)形噴腔外套14以及諧振腔外套15，其中中心桿11的上端設(shè)有上接頭12、下端設(shè)有下接頭13，環(huán)形噴腔外套14以及諧振腔外套15分別上、下間隔套裝在中心桿11的中部且二者與中心桿11之間分別形成開口相對的環(huán)形噴腔16和諧振腔17；中心桿11上開有多個(gè)徑向的流通孔19且與環(huán)形噴腔16連通；環(huán)形噴腔外套14以及諧振腔外套17相對端設(shè)有能夠形成同一拋物線的拋物型反射面18。

本裝置工作過程如下：混氣流體由中心桿11內(nèi)腔通過均勻分布的流通孔19進(jìn)入環(huán)形噴腔16，經(jīng)下端的收縮段加速后自環(huán)形噴嘴（底部開口）高速沖擊諧振腔17，在諧振腔17的調(diào)制作用下，產(chǎn)生沿徑向發(fā)射的可以調(diào)制頻率和輻射強(qiáng)度的縱波，由于帶有拋物型反射面18使聲波徑向反射傳播，從而減弱由散射產(chǎn)生的損失。在所設(shè)計(jì)諧振腔深10～30mm，環(huán)縫寬度0.5～1.0mm，噴距15～30mm范圍內(nèi)，在施工泵壓≥2.5MPa,泵排量≥0.7～1.2，混氣量≥10～20條件下可以產(chǎn)生頻率200～5000的高強(qiáng)低頻聲波振動，同時(shí)伴有強(qiáng)烈的空化作用，當(dāng)聲波作用于地層層段，可以疏通液流通道，解除地層堵塞。由于采用混氣流體激發(fā)方式，有效的降低了振動頻率，加強(qiáng)了空化效應(yīng)，又由于采用了拋物型反射面減少了散射作用，從而大幅度提高了處理效果，由于實(shí)現(xiàn)了多級串接耦合方式可以大幅提高處理效率。由于混入了適量氣體，降低了混氣水密度，增強(qiáng)了負(fù)壓作用，便于堵塞物質(zhì)向井筒流動，同時(shí)增強(qiáng)對雜質(zhì)顆粒的攜帶能力，進(jìn)而提高清洗處理效果。

本實(shí)用新型并不限于上述的實(shí)施方式，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化，變化后的內(nèi)容仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。