CN101275462A - 一种水平井捞砂系统及其捞砂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油机械技术领域，具体涉及一种水平井捞砂系统及其捞砂方法。为了解决现有捞砂工艺中单流阀的密封性问题，捞砂泵的泵体与套管及接箍之间的摩擦问题，附着在套管内壁上的残砂的清理问题，本发明提供一种水平井捞砂系统及其捞砂工艺，在捞砂泵的垂直段上方设有排液孔，排液孔下方设有活塞筒，活塞筒内的活塞杆上设有上阀，活塞杆的下端设有硬活塞和软活塞；在活塞筒和沉砂管之间设有挡砂短接；所述捞砂泵的水平段前端设有碎砂推砂工具，碎砂推砂工具与沉砂管之间的水平段泵体上设有扶正工具；所述碎砂推砂工具的另一端设有底阀及砂铲。本发明密封性好，捞砂泵与套管及接箍之间的摩擦少，使用寿命长，活塞的抽砂能力强，工作效率高。

Description

一种水平井捞砂系统及其捞砂方法

技术领域

本发明涉及石油机械技术领域，具体涉及一种水平井捞砂系统及其捞砂方法。

背景技术

在油田的开发过程中，由于疏松砂岩地层胶结强度低或压裂施工的影响，砂粒会随着地层流体流入井筒，造成井筒堵塞、井下管柱、工具及地面设备磨损加剧，并导致油井减产或停产。一般情况下，采用水循环携带法，借助高速流动的液体将井筒积砂冲散并带到地面。由于冲砂液与地层的配伍性、密度及粘度的要求，该冲砂方式极易造成地层污染和地面环境污染；对于地层漏失量较大的油井，水力冲砂方式有一定的难度，有时不能完成冲砂作业，并且作业施工周期长，易发生井下事故，作业工作量较大，成本高。常规冲砂工艺不易冲出砂粒，并对油层造成污染；而机械捞砂泵根据抽油泵的工作原理，其动力为作业机，捞砂泵上部的油管做为柱塞的动力轴，下部沉砂管做为储砂口袋，根据砂柱的高度，决定储砂油管的长度，上下提放油管，直接将砂子抽到储砂油管中，完成捞砂作业。当地层压力低，油层漏失严重时，该工艺具有较大的优势。但机械捞砂工艺由于结构特点上的限制，此工艺目前的应用范围仅仅局限于竖直井，对水平井还不能直接应用。

发明内容

为了解决现有捞砂工艺中单流阀的密封性问题，捞砂泵的泵体与套管及接箍之间的摩擦问题，附着在套管内壁上的残砂的清理问题，以及在抽砂过程中，砂液堵塞抽砂泵和上阀的问题，本发明提供一种水平井捞砂系统及其捞砂工艺，提高了捞砂的效率，并且除砂彻底，不污染油层。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种水平井捞砂系统，在捞砂泵的垂直段上方设有排液孔，排液孔下方设有活塞筒，活塞筒内的活塞杆上设有上阀，活塞杆的下端设有硬活塞和软活塞；在活塞筒和沉砂管之间设有挡砂短接；所述捞砂泵的水平段前端设有碎砂推砂工具，碎砂推砂工具与沉砂管之间的水平段泵体上设有扶正工具；所述碎砂推砂工具的另一端设有底阀及砂铲，底阀和砂铲的组合称为水平砂铲。

上述底阀为导向复位单流阀，阀体内壁上沿阀体轴向设有三个凹槽，起导向复位的作用。

上述底阀内的小球为胶木球。

上述扶正工具为橡胶扶正器或滚轮扶正器。

一种水平井捞砂系统的捞砂方法，其方法步骤如下：

(1)在管串下入过程中，捞砂泵前端的碎砂推砂工具对残留在套管壁上残砂进行清理，并将其推到吸砂口，水平砂铲接触砂面，水平段的重量由扶正器支撑；

(2)当通井机上提动力油管时，带动活塞杆、软活塞和硬活塞上升，这时上阀关闭，底阀打开，并携带砂子进入沉砂管，沉砂管中的砂子和井液上行由于砂子比重较大，不断下沉，井液上升；

(3)与步骤(2)同时，挡砂短接过滤上升的井液，使砂子只能沉降在沉砂管内；

(4)当通井机下放动力油管时候，带动活塞杆、软活塞和硬活塞下降，这时上阀打开，底阀关闭，砂子不能回到套管中，而上面不含砂子的井液，经过上阀和循环口又回到油套环空；

(5)经过反复上提下放作业，即可实现将砂子捞入沉砂管，通过油管带出井筒。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明密封性好，捞砂泵与套管及接箍之间的摩擦少，使用寿命长，有效保证活塞筒内不会进入大量砂粒，活塞的抽砂能力强，工作效率高。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明中水平砂铲的结构示意图；

图3为本发明底阀阀体的横截面图。

附图标记：

1-排液孔，2-活塞筒，3-活塞杆，4-上阀，5-硬活塞，6-软活塞，7-沉砂管，8-挡砂短接，9-碎砂推砂工具，10-扶正工具，11-底阀，12-砂铲，13-凹槽，14-小球，15-动力油管。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的结构做详细描述。

参见图1，本发明提供一种水平井捞砂系统，在捞砂泵的垂直段上方设有排液孔1，排液孔1下方设有活塞筒2，活塞筒2内的活塞杆3上设有上阀4，活塞杆3的下端设有硬活塞5和软活塞6；在活塞筒2和沉砂管7之间设有挡砂短接8，对抽汲上来的井液进行过滤，可以保证活塞筒内不会进入大量砂粒；所述捞砂泵的水平段前端设有碎砂推砂工具9，可以将套管内壁上的砂粒刮下来，同时在管串下放过程中将残砂推到吸砂口；碎砂推砂工具9与沉砂管7之间的水平段泵体上设有扶正工具10，可减少捞砂泵在上提下放中与套管及接箍之间的摩擦，延长使用寿命，所述扶正工具10为橡胶扶正器或滚轮扶正器；所

述碎砂推砂工具9的另一端设有底阀11及砂铲12，底阀11和砂铲12的组合称为水平砂铲。

参见图2和图3，本发明中底阀11为导向复位单流阀，阀体内壁上沿阀体轴向设有三个凹槽13，在保证流量的情况下，起导向复位的作用，底阀内的小球14为胶木球，可实现正常的开启与复位，密封性好。

本发明的捞砂方法的步骤如下：

(1)在管串下入过程中，捞砂泵前端的碎砂推砂工具对残留在套管壁上残砂进行清理，并将其推到吸砂口，水平砂铲接触砂面，水平段的重量由扶正器支撑；

(2)当通井机上提动力油管时，带动活塞杆、软活塞和硬活塞上升，这时上阀关闭，底阀打开，并携带砂子进入沉砂管，沉砂管中的砂子和井液上行由于砂子比重较大，不断下沉，井液上升；

(3)与步骤(2)同时，挡砂短接过滤上升的井液，使砂子只能沉降在沉砂管内；

(4)当通井机下放动力油管时候，带动活塞杆、软活塞和硬活塞下降，这时上阀打开，底阀关闭，砂子不能回到套管中，而上面不含砂子的井液，经过上阀和循环口又回到油套环空；

(5)经过反复上提下放作业，即可实现将砂子捞入沉砂管，通过动力油管带出井筒。

Claims (5)

1、一种水平井捞砂系统，其特征在于：在捞砂泵的垂直段上方设有排液孔，排液孔下方设有活塞筒，活塞筒内的活塞杆上设有上阀，活塞杆的下端设有硬活塞和软活塞；在活塞筒和沉砂管之间设有挡砂短接；所述捞砂泵的水平段前端设有碎砂推砂工具，碎砂推砂工具与沉砂管之间的水平段泵体上设有扶正工具；所述碎砂推砂工具的另一端设有底阀及砂铲，底阀和砂铲的组合称为水平砂铲。

2、根据权利要求1所述的一种水平井捞砂系统，其特征在于：所述底阀为导向复位单流阀，阀体内壁上沿阀体轴向设有三个凹槽。

3、根据权利要求1或2所述的一种水平井捞砂系统，其特征在于：所述底阀内的小球为胶木球。

4、根据权利要求1所述的一种水平井捞砂系统，其特征在于：所述扶正工具为橡胶扶正器或滚轮扶正器。

5、根据权利要求1所述的一种水平井捞砂系统的捞砂方法，其特征在于：捞砂步骤如下：

(1)在管串下入过程中，捞砂泵前端的碎砂推砂工具对残留在套管壁上残砂进行清理，并将其推到吸砂口，水平砂铲接触砂面，水平段的重量由扶正器支撑；

(2)当通井机上提动力油管时，带动活塞杆、软活塞和硬活塞上升，这时上阀关闭，底阀打开，并携带砂子进入沉砂管，沉砂管中的砂子和井液上行由于砂子比重较大，不断下沉，井液上升；

(3)与步骤(2)同时，挡砂短接过滤上升的井液，使砂子只能沉降在沉砂管内；

(4)当通井机下放动力油管时候，带动活塞杆、软活塞和硬活塞下降，这时上阀打开，底阀关闭，砂子不能回到套管中，而上面不含砂子的井液，经过上阀和循环口又回到油套环空；

(5)经过反复上提下放作业，即可实现将砂子捞入沉砂管，通过动力油管带出井筒。

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