CN104806182B - 一种水力旋转射流清堵器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水力旋转射流清堵器，包括螺杆，螺杆的中部为螺纹段，螺纹段上设有左旋螺纹和右旋螺纹，螺杆上还设有上扶正器，上扶正器位于螺纹段上侧，上扶正器和螺纹段外侧套设有外壳，外壳的上端接有短节，下端接有连接管，连接管下端接有连接端盖，连接管内设有底座，底座上固定有两个销钉，两个销钉分别插在左旋螺纹和右旋螺纹中，且两个销钉的位置相差1.5个螺距，螺杆的底部接有旋转喷头，旋转喷头和连接端盖之间设有下扶正器。本发明结构简单，并且能够对整个油层射孔段进行彻底的清洗，清洗质量高而无损伤、清洗速度快、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种井下清堵装置，具体涉及一种水力旋转射流清堵器。
背景技术
高含水后期油田和稠油低渗透油田，由于钻井、完井、井下作业和长期的采油、注水过程中的污染和机械杂质沉淀，使近井地带孔隙通道堵塞十分严重，导致油水井产油量和注水量下降甚至停产。目前的清堵技术有以下三种：1.以往使用地面机械提升装置举升和下放管柱来实现在一定油层范围内的清洗但不能实现自动往复运动；2.采用容积式电动机、铣刀、带铣刀的冲击锤或纯液体的射流清洗但铣刀和类似的切削工具在作业过程中会危害管道的完整性；3.快速洗井增液器对结垢部位直接热洗以及既能定期洗井又能对油层进行脉冲处理的注水井射流清堵器这些都对井眼及地层条件产生了破坏性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水力旋转射流清堵器，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明结构简单，并且能够对整个油层射孔段进行彻底的清洗，清洗质量高而无损伤、清洗速度快、效率高。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水力旋转射流清堵器，包括螺杆，螺杆的中部为螺纹段，螺纹段上设有左旋螺纹和右旋螺纹，所述左旋螺纹和右旋螺纹的起始位置和终止位置相同，但二者方向相反，螺杆上还设有上扶正器，上扶正器位于螺纹段上侧，上扶正器和螺纹段的外侧套设有外壳，外壳的上端接有短节，下端接有连接管，连接管下端接有连接端盖，连接管内套设有底座，底座上穿插设有两个销钉，两个销钉分别插在左旋螺纹和右旋螺纹中，固定在右旋螺纹的销钉位于右旋螺纹的起始位置，固定在左旋螺纹的销钉与左旋螺纹的起始位置相差1.5个螺距，螺杆的底部接有旋转喷头，旋转喷头和连接端盖之间设有下扶正器。
进一步地，上扶正器和下扶正器均套设在螺杆上，且上扶正器和下扶正器的两端均通过卡簧固定在螺杆上。
进一步地，左旋螺纹和右旋螺纹的螺纹升角均为15°。
进一步地，旋转喷头上均匀分布有若干个喷嘴，喷嘴的嘴头中心线与旋转喷头的轴向呈10～30°夹角，喷嘴的嘴头中心线与旋转喷头的径向呈20～45°夹角。
进一步地，所述的喷嘴为3个或4个。
进一步地，所述的螺纹段长度为1～9m。
进一步地，外壳与短节和连接管之间的连接、连接管与连接端盖之间的连接均为锥螺纹连接。
进一步地，所述的锥螺纹连接的锥度为1:16。
进一步地，短节套设在螺杆上，且短节和螺杆之间设有密封圈。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明工作时清洗液体由旋转喷嘴处射出，驱动旋转喷头转动，旋转喷头带动螺杆转动，由于螺纹段上的左旋螺纹与右旋螺纹的起始位置和终止位置相同，但是固定在右旋螺纹的销钉位于右旋螺纹的起始位置，固定在左旋螺纹的销钉与左旋螺纹的起始位置相差1.5个螺距，当一个销钉运动到其中一个螺纹的末尾位置时，两个销钉同时进入到不同的螺纹，如此螺杆旋转方向不变，但是运动方向却相反，螺杆自动上下移动，从而实现了工作需要的往复运动，反复清洗具有施工简单，成本低，能量集中，处理深度大，适应性强等特点。通过理论计算可以估计水力冲击的大小，以确定冲击力的有效作用压力，以适应不同油井解堵需要，且清洗质量高而无损伤、清洗速度快、效率高、同时无废气、废液排出、对环境无污染。同时本发明成本低、能量集中、处理深度大、效果显著；具有结构简单，工作可靠、选择性好和适应性强的优点；而且操作方便，安装维护方便省时，在作业过程中不会造成危害管道的完整性，并且不会对井眼及地层条件产生破坏性。
进一步地，螺杆上套设有两个扶正器，均通过卡簧固定在螺杆上，充分保证了螺杆的直立性。
进一步地，合理设置喷嘴的位置，当清洗液体由喷嘴处射出时，产生多股径向高压射流，在倾斜射流作用力下，产生旋转力矩，驱动旋转喷头转动，旋转喷头带动螺杆自动上下移动，从而实现了工作需要的往复运动。
进一步地，设置喷嘴数量为3个或4个，既可以满足清洗的要求，同时能够驱动旋转喷头转动，不会造成浪费也不会造成清洗力度不够。
进一步地，外壳与短节和连接管之间的连接、连接管与连接端盖之间的连接均采用锥螺纹连接，连接较为牢固，并且密封性较好。
进一步地，在短节和螺杆之间设有密封圈，防止清洗液或其他杂质螺纹段，避免了螺纹段进入杂质而引起的螺杆上下往复运动受阻的问题。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的旋转喷头放大图；
图3为本发明的旋转喷头A-E-A视图；
图4为本发明F处的局部放大图。
其中，1、螺杆；2、短节；3、外壳；4、上扶正器；5、连接器；6、底座；7、销钉；8、连接端盖；9、下扶正器；10、旋转喷头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
参见图1至图4，一种水力旋转射流清堵器，包括螺杆1，螺杆1的中部为螺纹段，螺纹段长度为1～9m，螺纹段上设有左旋螺纹和右旋螺纹，且左旋螺纹与右旋螺纹的起始位置和终止位置相同，但二者方向相反，左旋螺纹和右旋螺纹的螺纹升角均为15°，螺杆1上还套设有上扶正器4，上扶正器4位于螺纹段上侧，上扶正器4的两端均通过卡簧固定在螺杆1上，上扶正器4和螺纹段外侧套设有外壳3，外壳3的上端接有短节2，短节2套设在螺杆1上，且短节2和螺杆1之间设有密封圈，外壳3的下端接有连接管5，连接管5下端接有连接端盖8；外壳3与短节2和连接管5之间的连接、连接管5与连接端盖8之间的连接均为锥度为1:16锥螺纹连接；
连接管5内套设有底座6，底座6上穿插设有两个销钉7，两个销钉7分别插在左旋螺纹和右旋螺纹中，固定在右旋螺纹的销钉7位于右旋螺纹的起始位置，固定在左旋螺纹的销钉7与左旋螺纹的起始位置相差1.5个螺距，螺杆1的底部接有旋转喷头10，旋转喷头10上均匀分布有3个或4个喷嘴，喷嘴的嘴头中心线与旋转喷头10的轴向呈10～30°夹角，喷嘴的嘴头中心线与旋转喷头10的径向呈20～45°夹角，旋转喷头10和连接端盖8之间设有下扶正器9，下扶正器9套设在螺杆1上且其两端均通过卡簧固定在螺杆1上。
下面对本发明的实施过程作进一步详细说明：
本发明的水力旋转射流清堵器主要包括螺杆1、短节2、外壳3、上扶正器4、连接管5、底座6、销钉7、连接端盖8、下扶正器9、旋转喷头10。短节2下端与外壳3上端连接；连接管5上端与外壳3下端连接；连接管5下端与连接端盖8连接；螺杆1下端直接与旋转喷头10连接；所述上扶正器4、下扶正器9套在螺杆1上，他们与其外部的外壳3、套管为间隙配合，通过卡簧定位；螺杆1的螺纹段长度为1～9m，螺纹段的螺纹对以往的单线螺纹传动做了改进，使单线的螺纹变成双线的螺纹，即螺杆1有左旋和右旋的不同螺纹，左旋螺纹与右旋螺纹的起始位置和终止位置相同，螺纹升角为15°，所述销钉7通过底座6直接插入螺纹的两个牙齿之间。
所述销钉7数量为2，直接插入螺纹的两个牙齿之间，取代了螺母，两个销钉7各插到不同的螺纹中，但是两个销钉7的位置相差1.5个螺距，当一个销钉运动到其中一个螺纹的末尾位置时，两个销钉同时进入到不同的螺纹，如此螺杆旋转方向不变，但是运动的方向却向相反的方向运动。
上扶正器4安装于螺杆1上端，由卡簧固定，其与水力旋转射流清堵器的外壳3为间隙配合；下扶正器9安装于螺杆下端，两端由卡簧固定，其与套管为间隙配合。
所述旋转喷头10上的喷嘴数量为4，均匀分布在旋转喷头10上；所述喷嘴为倾斜的(嘴头中心线与旋转喷头10轴线成10～30°夹角，与旋转喷头10径向线成20～45°夹角)，从而形成自旋转使处理液在清洗头经流线型喷嘴高速喷出。
工作时，清堵剂由喷嘴处射出，产生多股径向高压射流，在倾斜射流作用力下，产生旋转力矩，驱动旋转喷头10转动，喷嘴带动螺杆1自动上下移动，由于螺纹段上的左旋螺纹与右旋螺纹的起始位置相同，两个销钉7分别插到不同的螺纹中，但两个销钉7的位置相差1.5个螺距，当一个销钉7运动到其中一个螺纹的末尾位置时，两个销钉7同时进入到不同的螺纹，如此螺杆1旋转方向不变，但是运动方向却相反，螺杆1自动上下移动，从而实现了工作需要的往复运动，对整个油层射孔段进行彻底的、均匀的、连续的清洗。
Claims (9)
1.一种水力旋转射流清堵器，其特征在于，包括螺杆(1)，螺杆(1)的中部为螺纹段，螺纹段上设有左旋螺纹和右旋螺纹，所述左旋螺纹和右旋螺纹的起始位置和终止位置相同，但二者方向相反，螺杆(1)上还设有上扶正器(4)，上扶正器(4)位于螺纹段上侧，上扶正器(4)和螺纹段的外侧套设有外壳(3)，外壳(3)的上端接有短节(2)，下端接有连接管(5)，连接管(5)下端接有连接端盖(8)，连接管(5)内套设有底座(6)，底座(6)上穿插设有两个销钉(7)，两个销钉(7)分别插在左旋螺纹和右旋螺纹中，固定在右旋螺纹的销钉(7)位于右旋螺纹的起始位置，固定在左旋螺纹的销钉(7)与左旋螺纹的起始位置相差1.5个螺距，螺杆(1)的底部接有旋转喷头(10)，旋转喷头(10)和连接端盖(8)之间设有下扶正器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种水力旋转射流清堵器，其特征在于，上扶正器(4)和下扶正器(9)均套设在螺杆(1)上，且上扶正器(4)和下扶正器(9)的两端均通过卡簧固定在螺杆(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种水力旋转射流清堵器，其特征在于，左旋螺纹和右旋螺纹的螺纹升角均为15°。
4.根据权利要求1所述的一种水力旋转射流清堵器，其特征在于，旋转喷头(10)上均匀分布有若干个喷嘴，喷嘴的嘴头中心线与旋转喷头(10)的轴向呈10～30°夹角，喷嘴的嘴头中心线与旋转喷头(10)的径向呈20～45°夹角。
5.根据权利要求4所述的一种水力旋转射流清堵器，其特征在于，所述的喷嘴为3个或4个。
6.根据权利要求1所述的一种水力旋转射流清堵器，其特征在于，所述的螺纹段长度为1～9m。
7.根据权利要求1所述的一种水力旋转射流清堵器，其特征在于，外壳(3)与短节(2)和连接管(5)之间的连接、连接管(5)与连接端盖(8)之间的连接均为锥螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的一种水力旋转射流清堵器，其特征在于，所述的锥螺纹连接的锥度为1:16。
9.根据权利要求1所述的一种水力旋转射流清堵器，其特征在于，短节(2)套设在螺杆(1)上，且短节(2)和螺杆(1)之间设有密封圈。
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