本實用新型涉及油田油、水井沖砂用修井技術(shù),尤其是一種伸縮式連續(xù)沖砂裝置。
背景技術(shù):
由于油層膠結(jié)疏松、油井工作制度不合理或措施不當易造成油井出砂。油井出砂后,如果井內(nèi)的液流不能將砂粒全部帶至地面,井內(nèi)砂子逐漸沉積,砂柱增高,堵塞出油通道,使油井減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。通常修井作業(yè)采取常規(guī)沖砂方式進行清砂。常規(guī)沖砂是通過軟管線連接沖砂單根,通過倒換沖砂單根,利用地面配套車組進行對井內(nèi)砂沖洗,并通過建立循環(huán)通道,將井內(nèi)砂礫攜帶至地面的工藝技術(shù)。常規(guī)沖砂在施工過程中,存在如下弊端:
1、沖砂10m需提下油管3根,工人勞動強度大。
2、倒換單根井口溢出沖砂液,施工人員易滑倒。
3、倒換單根時不能循環(huán),易造成沉砂卡鉆。
4、常規(guī)沖砂方法處理方式單一,對于井筒內(nèi)存在碎膠皮等雜物情況下無法實現(xiàn)打撈目的,還會造成遇阻、卡鉆等意外情況。
5、氮氣泡沫沖砂施工因安全要求較高,井口油管與車組配合連接需硬管線,因此無法實現(xiàn)倒換單根。
經(jīng)過檢索,發(fā)現(xiàn)申請?zhí)枺?0258713.0申請日:2000-10-19公開了一種強力沖砂器,包含有上接頭、外套、伸縮管、阻擋環(huán)。上接頭連接在外套的上端,阻擋環(huán)連接在外套的下端,伸縮管安裝在阻擋環(huán)的內(nèi)孔中,伸縮管上端外部設(shè)有連接環(huán),連接環(huán)位于外套內(nèi)孔中,并可在上接頭下端和阻擋環(huán)上端之間滑動。它的伸縮管可在液力作用下隨著砂面一起下降,無須在井口再動管柱,實現(xiàn)了連續(xù)快速沖砂。它還具有結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活的優(yōu)點。
以上公開技術(shù),雖然公開了隨著砂面一起下降,無須在井口再動管柱,但跟本申請相比,該技術(shù)所解決的技術(shù)問題不全面也不完善,整個技術(shù)方案的工作原理與本申請也不相同,首先,本申請的伸縮管是一個活塞結(jié)構(gòu),泵筒下面還要連接油管以及管鞋等,要靠這些泵筒、油管、管鞋等配重管柱的重力向下逐漸拉長,一邊沖砂面下降,一邊靠重力緩慢跟隨砂面,沖砂穩(wěn)定安全可靠,而現(xiàn)有技術(shù)的工作原理是靠伸縮管上方有個阻力端面,然后液力對端面加壓,伸縮管會立即下降拉長,會造成還沒有沖好砂面就鉆入砂面下部的缺陷,對液力的要求比較大,而本申請活塞結(jié)構(gòu)對液力沒影響,只要根據(jù)重力下降速度來調(diào)整液力沖砂即可,使用穩(wěn)定可靠。而且本申請底部會連接一個管鞋,通過花鍵套與上接頭的花鍵式的連接配合,在沖砂遇阻等情況下,可以加壓旋轉(zhuǎn)管柱,提高施工有效性。改善了目前沖砂因井內(nèi)落物造成管柱遇阻、遇堵的弊端,實現(xiàn)油水井沖砂過程中對井內(nèi)小件落物的捕集、打撈目的,提高沖砂一次成功率。以上現(xiàn)有技術(shù)并不能解決此技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種伸縮式連續(xù)沖砂裝置,具備簡化井口配備、密閉式清砂、打撈井內(nèi)小件落物、減輕操作工勞動強度、提高作業(yè)時效的特點。對于實現(xiàn)井下作業(yè)安全、高效、清潔生產(chǎn)有著重要的意義。
本實用新型的目的可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn):
該伸縮式連續(xù)沖砂裝置包括泵筒、活塞、活塞拉桿,所述活塞置于泵筒內(nèi),活塞拉桿連接在活塞上端,所述活塞、活塞拉桿均開設(shè)有中空貫通的軸向通道。
本實用新型的目的還可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn):
所述泵筒上端安裝有花鍵套,所述活塞拉桿上端連接上接頭,所述花鍵套上端面設(shè)置上花鍵,所述上接頭下端面設(shè)置下花鍵,當活塞落到泵筒底部時,花鍵套的上花鍵與上接頭的下花鍵相互咬合在一起。
所述花鍵套內(nèi)壁開設(shè)有防止活塞脫出的肩臺。
所述花鍵套內(nèi)壁設(shè)置有用來密封于活塞拉桿外壁的密封結(jié)構(gòu)。
所述泵筒下端連接下接頭。
所述泵筒下端通過下接頭連接油管段,油管段下端連接管鞋上端的管鞋接頭。
所述管鞋為鴨嘴式管鞋,所述管鞋包括自上而下依次連接的管鞋接頭、上筒體、翻板接頭、下筒體。
所述翻板接頭鉸接有翻板,翻板朝向上筒體內(nèi)腔。
所述下筒體開設(shè)徑向的斜上窗口。
所述下筒體底部設(shè)置一個鴨嘴式開口。
本實用新型具有以下有益效果:
在沖砂管柱中下入伸縮式連續(xù)沖砂裝置,通過液流循環(huán)即可實現(xiàn)連續(xù)高效沖砂目的。根據(jù)不同井筒狀況,設(shè)計針對性的管鞋及管柱組合,可實現(xiàn)連續(xù)高效沖砂、沖砂打撈一體化、碎落物捕集、密閉式?jīng)_砂等不同的工藝目的。由于伸縮式連續(xù)沖砂管柱在沖砂過程中,井口無需倒換單根,井口管匯可采用硬管線連接地面車組,進行氮氣泡沫沖砂。
鴨嘴式管鞋一是加大外徑防止大套管施工井由于下沖速度過快造成的掏鼠洞現(xiàn)象,可防止探砂面過重造成的管柱堵塞;二是可對井內(nèi)小件落物進行打撈。
伸縮管在管柱探砂面過程中處于收縮狀態(tài),隨著液流循環(huán),沖砂深度加深,伸縮管逐步被拉開,不用進行倒換單根操作,實現(xiàn)連續(xù)高效沖砂。
花鍵套通過花鍵配合,可傳遞扭矩,實現(xiàn)加壓轉(zhuǎn)動管柱的目的。
工作原理:通過下入伸縮式連續(xù)沖砂管柱,探砂面加壓,伸縮管呈壓縮狀態(tài);開泵循環(huán)洗井過程中,隨砂面下降,在配重管柱作用下伸縮管拉開延伸,無需倒換單根,即可實現(xiàn)連續(xù)沖砂,配備鴨嘴式管鞋實現(xiàn)沖砂打撈一體化。
附圖說明
圖1為本實用新型一種伸縮式連續(xù)沖砂裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為鴨嘴式管鞋結(jié)構(gòu)圖。
圖中:上接頭1、花鍵套2、活塞拉桿3、活塞4、泵筒5、下接頭6、管鞋接頭7、上筒體8、翻板接頭9、下筒體10、斜上窗口11。
具體實施方式
有關(guān)本實用新型的詳細說明及技術(shù)內(nèi)容,配合附圖說明如下,然而附圖僅為參考與說明之用,并非用來對本實用新型加以限制。
如附圖1至2所示,一種伸縮式連續(xù)沖砂裝置包括泵筒5、活塞4、活塞拉桿3,所述活塞置于泵筒內(nèi),活塞拉桿3連接在活塞上端,所述活塞4、活塞拉桿3均開設(shè)有中空貫通的軸向通道。所述泵筒上端安裝有花鍵套2,所述活塞拉桿上端連接上接頭1,所述花鍵套上端面設(shè)置上花鍵,所述上接頭下端面設(shè)置下花鍵,當活塞落到泵筒底部時,花鍵套的上花鍵與上接頭的下花鍵相互咬合在一起。所述花鍵套內(nèi)壁開設(shè)有防止活塞脫出的肩臺。所述花鍵套2內(nèi)壁設(shè)置有用來密封于活塞拉桿外壁的密封結(jié)構(gòu)。
所述泵筒下端連接下接頭6。所述泵筒下端通過下接頭連接油管段,油管段下端連接管鞋上端的管鞋接頭。所述管鞋為鴨嘴式管鞋,所述管鞋包括自上而下依次連接的管鞋接頭7、上筒體8、翻板接頭9、下筒體10。所述翻板接頭鉸接有翻板,翻板朝向上筒體內(nèi)腔。所述下筒體開設(shè)徑向的斜上窗口11。
在泵筒下部有下接頭,用于伸縮管之間進行連接,活塞4、活塞拉桿3通過絲扣連接置于泵筒5之內(nèi),在泵筒5及活塞拉桿3之上分別連接花鍵套組件,可有效防止活塞從泵筒中脫出。鴨嘴式管鞋下部呈鴨嘴狀開口,并配套開窗及鑲焊鋼絲,在實施通井工序時,井筒雜物進入打撈筒內(nèi)部,井筒落物在鴨嘴開口、開窗及鑲焊鋼絲共同作用下,不會隨管柱上提再次遺留在井筒內(nèi),實現(xiàn)對井筒落物的打撈目的。
下井過程中,活塞4及活塞拉桿處于泵筒5最上端,伸縮管呈拉開狀態(tài),直到探到砂面,然后探砂面加壓,活塞4及活塞拉桿處于泵筒5最下端,伸縮管回縮,呈壓縮狀態(tài),洗井過程中,隨砂面逐步降低,在配重管柱作用下逐步將泵筒與活塞拉開,則鴨嘴式管鞋逐步加深,實現(xiàn)高效連續(xù)沖砂。通過花鍵套2配合,在沖砂遇阻等情況下,可以加壓旋轉(zhuǎn)管柱,提高施工有效性。由于伸縮式連續(xù)沖砂管柱在沖砂過程中,井口無需倒換單根,可采用硬管線連接地面車組,進行氮氣泡沫沖砂。
1、改造了常規(guī)沖砂無法倒換單根的現(xiàn)狀,實現(xiàn)減輕操作工勞動強度、提升作業(yè)時效的目的。
2、改善了目前沖砂因井內(nèi)落物造成管柱遇阻、遇堵的弊端,實現(xiàn)油水井沖砂過程中對井內(nèi)小件落物的捕集、打撈目的,提高沖砂一次成功率。
3、改造了常規(guī)沖砂的軟管線連接設(shè)計,實現(xiàn)了氮氣泡沫連續(xù)沖砂的效果。
4、實現(xiàn)油、水井沖砂作業(yè)密閉式施工,油、水井沖砂無污染作業(yè)率100%。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,非用以限定本實用新型的專利范圍,其他運用本實用新型專利精神的等效變化,均應(yīng)俱屬本實用新型的專利范圍。