CN101705798A - 涡流冲砂装置 - Google Patents

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Abstract

一种涡流冲砂装置，包括上接头、油管短节、转换体、冲砂心管、旋转体、和冲砂头。所述上接头顺次与油管短节、转换体、冲砂心管、旋转体和冲砂头相连接；所述转换体的内短节上部与油管短节内腔之间形成有环空，转换体内短节下端安装有堵塞器；所述转换体的内短节和外短节之间轴向上有过流通道；所述旋转体安装于冲砂心管和冲砂头外部；所述旋转体的下部内腔和冲砂头之间安装有轴承箍。本发明采用双管结构，使冲砂液冲洗和上返具有不同的通道，具有适应性强，冲砂效率高，冲砂洗井速度快、效果好和作业成功率高等特点，不仅适应于普通油气水井的冲砂作业，尤其适应于大斜度井和水平井的冲砂作业工艺。

Description

涡流冲砂装置
一、技术领域
本发明涉及一种石油修井作业工具，特别涉及一种涡流冲砂装置。
二、背景技术
在石油修井作业过程中，经常要进行油井冲砂作业，尤其是近年来随着大直径油井或水平井的大量推广应用，应用光油管正冲砂这种常规冲砂方式，由于冲砂液的携带能力低，或者由于水平井的特殊井身结构，使沉积在水平井低部的地层砂很难冲出井外。这种光油管冲砂方式不仅耗时长、使用大量冲砂液，而且还不能保证冲砂效果。在油田矿场，多有因为冲砂不彻底而造成工艺管柱下不到位、致使工艺措施效果不明显或完全失败的现象发生。本涡流冲砂装置就是一种专门用之于这类油井冲砂作业的工具，在其工作过程中，既有轴向，即沿着油井井身方向的冲砂液流喷出，又有旋转的周向冲砂液喷出，通过这两种方向液流的共同作用，确保冲砂液对油井地层砂的冲刷作用，把地层砂完全冲出井外。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种涡流冲砂装置，采用旋转体和冲砂心管组成的螺旋通道，当高速流体通过这一通道时，由于水力作用，使旋转体旋转，从而使从旋转体喷出的冲砂液呈旋转状态，旋转的液流对井壁四周产生较强的冲刷，把沉积在井筒各个方向的地层砂冲起，充分保证冲砂的效果，克服或避免了光油管冲砂的缺点或不足。
本发明所述的涡流冲砂装置，包括上接头、油管短节、转换体、冲砂心管、旋转体和冲砂头，其特征在于所述上接头顺次与油管短节、转换体、冲砂心管、旋转体和冲砂头相连接；所述转换体的内短节上部与油管短节内腔之间形成有环空，转换体内短节下端安装有堵塞器；所述转换体的内短节和外短节之间轴向上有过流通道；所述旋转体安装于冲砂心管和冲砂头外部；所述旋转体的下部内腔和冲砂头之间安装有轴承箍。
其中，所述转换体安装于油管短节下端，包括转换内短节和转换外短节，其内短节下部安装堵塞器，内短节和外短节有相互对正的转换通孔，与内短节内腔相连通；转换体的内短节和外短节之间轴向上有过流通道。所述旋转体上端和下端安装有Y形密封件，下部有过流通孔，下端部与冲砂头外部之间安装有由轴承箍和钢球组成的轴承副。所述冲砂心管与旋转体之间设置有上下两段旋向相反的螺旋过流通道，其中冲砂心管上的过流螺纹为外螺纹，旋转体的过流螺纹为内螺纹，但旋向与冲砂心管过流螺纹相反。所述冲砂心管在其过流螺纹的上部设有转换通孔。所述堵塞器为丝堵或焊堵。所述冲砂头端部有多个具有一定倾角或与轴线方向平行的过流通孔。
本发明与现有技术相比较具有如下的优点：
1、适应性强，不仅可适应于普通井的冲砂作业，尤其适应于大斜度井和水平井的冲砂作业；
2、采用双管结构，具有冲砂液冲洗和上返不同的通道，冲砂效率高；
3、旋转体由钢球和轴承箍构成的轴承副支撑，转动灵活，作业成功率高；
4、冲砂心管和旋转体采用多头螺纹，形成上下两个液流方向不同的螺旋过流通道，使高速液流在通过螺旋通道时产生较大的压力，带动旋转体转动。
四、附图说明
图1为本发明的一种实施例结构示意图
图2为按图1所示的A-A向剖视示意图
图3为按图1所示的B-B向剖视示意图
图4为按图1所示的C-C向剖视示意图
四、具体实施方式
参阅图1-图4，一种涡流冲砂装置，包括上接头、油管短节、转换体、冲砂心管、旋转体和冲砂头。上接头1顺次与油管短节4、转换体5、冲砂心管7、旋转体10和冲砂头14相连接；转换体10的内短节51上部与油管短节4内腔之间形成有环空3，转换体内短节51下端安装有堵塞器53；转换体的内短节51和外短节52之间的轴向上有过流通道；旋转体10安装于冲砂心管7和冲砂头14外部；旋转体10的下部内腔和冲砂头14之间安装有轴承箍13冲砂心管7上设有转换孔9。冲砂头14上安装有y形密封圈11.
转换体5包括转换内短节51和转换外短节52，其内短节下部安装堵塞器53，转换内短节51和转换外短节52有相互对正的转换通孔6，与转换内短节51内腔相连通；转换内短节51和转换外短节52之间轴向上有过流通道。旋转体5上端和下端安装有Y形密封件8，下部有过流通孔，下端部与冲砂头14外部之间安装有由轴承箍13和钢球12组成的轴承箍13。冲砂心管7与旋转体10之间设置有上下两段旋向相反的螺旋过流通道，冲砂心管7上的过流螺旋为外螺旋，旋转体10的过流螺旋为内螺旋，但旋向与冲砂心管7过流螺旋相反。冲砂心管7在其过流螺旋的上部设有过流通孔。堵塞器53为丝堵或焊堵。冲砂头14端部有多个具有一定倾角或与轴线方向平行的过流通孔。
运行时，当冲砂液进入转换体5的转换内短节51与油管短节4组成的环空3，并通过转换体5的轴向过流通道(图2)下行，进入冲砂心管7的内腔，这时冲砂液实现分流，一部分冲砂液通过冲砂头14的过流孔喷到外部空间，另一部分冲砂液通过冲砂心管7中部的转换孔9，经过冲砂心管7和旋转体10组成的螺旋通道(图3所示)下行，再经过旋转体10和冲砂心管7组成的螺旋通道下行，冲砂液经过旋转体10外壁上的过流孔进入外部空间。由于冲砂心管7和旋转体10内部的过流通道均为螺旋状，当高速流体通过时，因过流液体压能作用，使旋转体10产生旋转，通过旋转体10过流孔喷出的液体也呈旋转状态，高速喷出的旋转液流能够对油井四壁产生较强的冲刷作用，从而达到油井冲砂和对油井井壁进行清洁的双重目的。本发明的这一特点，尤其适合大斜度井或水平井冲砂，其能够有效地冲起油井较低一侧的沉砂，确保了冲砂的效果。混合了地层砂的冲砂液上行，通过转换体5的转换孔6，进入转换体5的内转换短节51的内腔继续上行，进入上部的冲砂油管，冲砂液继续保持高速流动上返地面。

Claims (7)

1.一种涡流冲砂装置，包括上接头、油管短节、转换体、冲砂心管、旋转体和冲砂头，其特征在于所述上接头顺次与油管短节、转换体、冲砂心管、旋转体和冲砂头相连接；所述转换体的内短节上部与油管短节内腔之间形成有环空，转换体内短节下端安装有堵塞器；所述转换体的内短节和外短节之间轴向上有过流通道；所述旋转体安装于冲砂心管和冲砂头外部；所述旋转体的下部内腔和冲砂头之间安装有轴承箍。
2.根据权利要求1所述的涡流冲砂装置，其特征在于所述转换体包括转换内短节和转换外短节，其内短节下部安装堵塞器，内短节和外短节有相互对正的转换通孔，与内短节内腔相连通；转换体的内短节和外短节之间轴向上有过流通道。
3.根据权利要求1所述的涡流冲砂装置，其特征在于所述旋转体上端和下端安装有Y形密封件，下部有过流通孔，下端部与冲砂头外部之间安装有由轴承箍和钢球组成的轴承副。
4.根据权利要求3所述的涡流冲砂装置，其特征在于所述冲砂心管与旋转体之间设置有上下两段旋向相反的螺旋过流通道，其中冲砂心管上的过流螺纹为外螺纹，旋转体的过流螺纹为内螺纹，但旋向与冲砂心管过流螺纹相反。
5.根据权利要求1或4所述的涡流冲砂装置，其特征在于所述冲砂心管，在其过流螺纹的上部设有转换通孔。
6.根据权利要求2所述的涡流冲砂装置，其特征在于所述堵塞器为丝堵或焊堵。
7.根据权利要求1所述的涡流冲砂装置，其特征在于所述冲砂头端部有多个具有一定倾角或与轴线方向平行的过流通孔。
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