CN104832116A - 用于垂直井冲洗的管柱结构 - Google Patents

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贺昶明
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
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    • E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems

Abstract

本发明公布了用于垂直井冲洗的管柱结构，包括筒体以及固定在筒体内壁上的固定板、封隔板，在所述固定板的两侧开有通孔，且在固定板的中部贯穿设置有带弹簧B的封隔柱，在所述封隔板的两端设有正向流道，且在正向流道下端内壁上铰接设置有带弹簧A的挡流板，在所述封隔板的圆周上开设有与挡流板活动端相配合的环形凹陷，封隔板的中部开设有与封隔柱端部形状相配合的反向流道。通过正反向清洗液对油井的清洗，保证油井开采的顺利进行。

Description

用于垂直井冲洗的管柱结构
技术领域
本发明涉及一种石油开采领域，具体是指用于垂直井冲洗的管柱结构。
背景技术
在油井的开采过程中，由于钻井施工会产生较多的碎屑、铁屑等干扰石油的抽取，因此需要下管柱进行清洗，油田进行套磨铣作业时有两种方法。一种方法是：由机械转盘带动方钻杆、钻杆、套磨铣工具旋转对井下物体进行套磨铣，套磨铣出的岩屑、铁屑由液流循环系统将其带至井筒外，液流循环系统有正循环和反循环两种方式，正循环就是将循环液从方钻杆、钻杆、套磨铣工具内打入，经套管与钻杆的环形空间返出；反循环就是将循环液从套管与钻杆的环形空间打入，经套磨铣工具、钻杆、方钻杆内返出。由于正循环方式对修井液和泵速要求高，处理不当会卡钻，造成工程事故，所以一般要求反循环。但反循环时打入的高压作用在井口的旋转自封上，目前的旋转自封承压低，密封性能差，使用寿命短，需要经常更换胶芯，使其工作效率低，更换胶芯时需要傍泵，容易发生卡钻事故。油田进行套磨铣作业时的另一种方法是：采用螺杆钻具带动套磨铣工具旋转对井下物体进行套磨铣，由于螺杆钻具中的螺杆为实心体，不能采用反循环，套磨铣出的岩屑、铁屑只能采取正循环方式将其带至井筒外。
发明内容
本发明的目的在于提供用于垂直井冲洗的管柱结构，快速对油井进行正反向的清洗。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
用于垂直井冲洗的管柱结构，包括筒体以及固定在筒体内壁上的固定板、封隔板，在所述固定板的两侧开有通孔，且在固定板的中部贯穿设置有带弹簧B的封隔柱，在所述封隔板的两端设有正向流道，且在正向流道下端内壁上铰接设置有带弹簧A的挡流板，在所述封隔板的圆周上开设有与挡流板活动端相配合的环形凹陷，封隔板的中部开设有与封隔柱端部形状相配合的反向流道。本发明在油井进行正向清洗时，清洗液由筒体上端高压注入，进入筒体内的清洗液冲击封隔柱使其弹簧B受力被拉伸，封隔柱的端部和与之相匹配的反向流道接触，并将其封堵，而清洗液则顺利通过通孔以及正向流道，位于正向流道下端内壁上的挡流板同样受到冲击使弹簧A发生压缩形变，并绕其铰接点发生圆周运动使得正向流道完全打开，倾斜液由筒体下端进入到套管内，即开始对油井进行正向的清洗工序；当油井进行反向清洗时，清洗液由筒体的下端向筒体内部注入，清洗液正面冲击反向流道以及正向流道，而位于正向流道末端的挡流板受到冲击后上移，但在环形凹陷内壁的限制作用下无法继续上升，而反向流道中，由于封隔柱滑动设置在固定板上，清洗液的冲击使得封隔柱无限制上升一端距离，即能实现封隔柱与反向流道之间相互脱离，清洗液由通孔注入到油管中，连带清洗液中的碎石、铁屑等杂物被排出，进而实现油井的反向清洗。
所述封隔柱的端部截面为四分之三圆。在油井进行反向清洗时，套管内的清洗液正面冲击反向流道，一旦封隔柱与反向流道脱离，则喷射的水会直接作用到封隔柱端部以及筒体的内壁上，对筒体造成一定的损伤，本发明将封隔柱的端部设置为四分之三圆，而反向流道与封隔柱端部相匹配，在清洗液流入反向流道后，圆弧形的封隔柱端面将水柱进行分流，且在分流过程中缓冲水柱自身所携带的动能，进而减小水柱对筒体内壁以及封隔柱的冲击，延长筒体的使用寿命。
还包括分别固定在筒体上下两端的上接头、下接头，且所述上接头、下接头分别与油管相连。筒体通过上接头与下接头与油管相连接，通过改变筒体与油管之间的安装位置，可对油井内不同深度的局部段落一一进行清理，以保证油井采油工序的顺利进行。
在所述封隔柱上端固定有下压板。进行正向油井清洗的过程中，在筒体内部清洗液水柱中部相对于其两侧而言，速度较低，因此在对封隔柱进行冲击时，如果冲击力度较小则无法实现对反向流道的彻底密封，进而使得筒体下端的液体沿反向通道进行到筒体内部，本发明在封隔柱的上端部安装下压板，增大了注入清洗液与封隔柱的接触面积，使得封隔柱的下端部彻底与反向流道接触，保证油井正向清洗的顺利进行。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明的清洗液由筒体的下端向筒体内部注入，清洗液正面冲击反向流道以及正向流道，而位于正向流道末端的挡流板受到冲击后上移，但在环形凹陷内壁的限制作用下无法继续上升，而反向流道中，由于封隔柱滑动设置在固定板上，清洗液的冲击使得封隔柱无限制上升一端距离，即能实现封隔柱与反向流道之间相互脱离，清洗液由通孔注入到油管中，连带清洗液中的碎石、铁屑等杂物被排出，进而实现油井的反向清洗；
2、本发明将封隔柱的端部设置为四分之三圆，而反向流道与封隔柱端部相匹配，在清洗液流入反向流道后，圆弧形的封隔柱端面将水柱进行分流，且在分流过程中缓冲水柱自身所携带的动能，进而减小水柱对筒体内壁以及封隔柱的冲击，延长筒体的使用寿命；
3、本发明在封隔柱的上端部安装下压板，增大了注入清洗液与封隔柱的接触面积，使得封隔柱的下端部彻底与反向流道接触，保证油井正向清洗的顺利进行。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
附图中标记及相应的零部件名称：
1-上接头、2-筒体、3-下压板、4-通孔、5-封隔柱、6-正向流道、7-挡流板、8-弹簧A、9-下接头、10-固定板、11-弹簧B、12-反向流道、13-封隔板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本实施例包括筒体2以及固定在筒体2内壁上的固定板10、封隔板13，在所述固定板10的两侧开有通孔4，且在固定板10的中部贯穿设置有带弹簧B11的封隔柱5，在所述封隔板13的两端设有正向流道6，且在正向流道6下端内壁上铰接设置有带弹簧A8的挡流板7，在所述封隔板13的圆周上开设有与挡流板7活动端相配合的环形凹陷，封隔板13的中部开设有与封隔柱5端部形状相配合的反向流道12。
本发明在油井进行正向清洗时，筒体2通过上接头1与下接头9与油管相连接，通过改变筒体2与油管之间的安装位置，可对油井内不同深度的局部段落一一进行清理，以保证油井采油工序的顺利进行，清洗液由筒体2上端高压注入，进入筒体2内的清洗液冲击封隔柱5使其弹簧B11受力被拉伸，封隔柱5的端部和与之相匹配的反向流道12接触，并将其封堵，而清洗液则顺利通过通孔4以及正向流道6，位于正向流道6下端内壁上的挡流板7同样受到冲击使弹簧A8发生压缩形变，并绕其铰接点发生圆周运动使得正向流道6完全打开，倾斜液由筒体2下端进入到套管内，即开始对油井进行正向的清洗工序；当油井进行反向清洗时，清洗液由筒体2的下端向筒体2内部注入，清洗液正面冲击反向流道12以及正向流道6，而位于正向流道6末端的挡流板7受到冲击后上移，但在环形凹陷内壁的限制作用下无法继续上升，而反向流道12中，由于封隔柱5滑动设置在固定板10上，清洗液的冲击使得封隔柱5无限制上升一端距离，即能实现封隔柱5与反向流道12之间相互脱离，清洗液由通孔4注入到油管中，连带清洗液中的碎石、铁屑等杂物被排出，进而实现油井的反向清洗。
进行正向油井清洗的过程中，在筒体2内部清洗液水柱中部相对于其两侧而言，速度较低，因此在对封隔柱5进行冲击时，如果冲击力度较小则无法实现对反向流道12的彻底密封，进而使得筒体2下端的液体沿反向通道进行到筒体2内部，本发明在封隔柱5的上端部安装下压板3，增大了注入清洗液与封隔柱5的接触面积，使得封隔柱5的下端部彻底与反向流道12接触，保证油井正向清洗的顺利进行。
作为优选，所述封隔柱5的端部截面为四分之三圆。在油井进行反向清洗时，套管内的清洗液正面冲击反向流道12，一旦封隔柱5与反向流道12脱离，则喷射的水会直接作用到封隔柱5端部以及筒体2的内壁上，对筒体2造成一定的损伤，本发明将封隔柱5的端部设置为四分之三圆，而反向流道12与封隔柱5端部相匹配，在清洗液流入反向流道12后，圆弧形的封隔柱5端面将水柱进行分流，且在分流过程中缓冲水柱自身所携带的动能，进而减小水柱对筒体2内壁以及封隔柱5的冲击，延长筒体2的使用寿命。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于垂直井冲洗的管柱结构，包括筒体（2）以及固定在筒体（2）内壁上的固定板（10）、封隔板（13），其特征在于：在所述固定板（10）的两侧开有通孔（4），且在固定板（10）的中部贯穿设置有带弹簧B（12）的封隔柱（5），在所述封隔板（13）的两端设有正向流道（6），且在正向流道（6）下端内壁上铰接设置有带弹簧A（8）的挡流板（7），在所述封隔板（13）的圆周上开设有与挡流板（7）活动端相配合的环形凹陷，封隔板（13）的中部开设有与封隔柱（5）端部形状相配合的反向流道（12）。
2.根据权利要求1所述的用于垂直井冲洗的管柱结构，其特征在于：所述封隔柱（5）的端部截面为四分之三圆。
3.根据权利要求1或2所述的用于垂直井冲洗的管柱结构，其特征在于：还包括分别固定在筒体（2）上下两端的上接头（1）、下接头（9），且所述上接头（1）、下接头（9）分别与油管相连。
4.根据权利要求1或2所述的用于垂直井冲洗的管柱结构，其特征在于：在所述封隔柱（5）上端固定有下压板（3）。
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