CN106593349A - 一种可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,属于采油工艺技术领域,该可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,至少包括由下至上顺序设置的防沉砂装置、封隔器、反洗阀、打孔管、抽油泵和油管,反洗阀包括阀体,阀体内设有主液流通道和旁路液流通道,主液流通道上下贯通,在主液流通道内设有仅允许液体由下至上通过的单流阀芯组件,旁路液流通道具有进液口和出液口,进液口和所述出液口均与主液流通道相连通,进液口位于单流阀芯组件的上方,出液口位于单流阀芯组件的下方,进液口处设有控制进液口与主液流通道连通和隔断的开关元件,能够实现在不起管柱的情况下对管柱进行反洗解堵,恢复生产。
Description
技术领域
本发明属于采油工艺技术领域,特别涉及一种可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱。
背景技术
在油田开采过程中,部分地层存在出砂问题。对于出砂的抽油机井,如果没有采取有效的防砂措施,容易造成地层垮塌砂埋,抽油泵堵塞、卡泵、磨损等事故,严重影响了油井的正常生产。
现有的防砂工艺主要有化学防砂和机械防砂,其中机械防砂是油田常用的防砂方法,机械防砂主要是指筛管防砂,常见的筛管防砂方法有滤砂管、绕丝筛管、割缝筛管、管外砾石填充筛管、可膨胀筛管等。筛管防砂工艺由于施工简单、作业成本低、防砂效果好等优点,在抽油机井中应用非常普遍。
目前,抽油机井筛管防砂主要有两种方式:一种是在油层段采用悬挂封隔器悬挂防砂筛管;另一种是直接在抽油泵入口端连接防砂筛管。这两种筛管防砂方式均存在生产完井管柱堵塞的现象,尤其是在地层砂粒分选性差、泥质含量高、胶质沥青质含量高的油井中,堵塞现象非常普遍。
抽油机井生产完井管柱堵塞主要筛管堵塞、抽油泵堵塞以及油管堵塞。生产完井管柱堵塞后,会造成油井产量大幅下降,防砂有效期缩短。在出砂泥质含量高的油井中,生产完井管柱堵塞问题已成为制约该类油井正常生产的重大难题。
抽油机井生产完井管柱堵塞后一般需要进行油井大修,起出生产完井管柱,清洗、解堵后,再重新下入生产完井管柱进行生产,大大地增加了作业成本、延长了作业周期更增加了施工风险。
因此,研究如何在不起出生产完井管柱的情况下,实现生产完井管柱的反洗解堵具有十分重要的意义。
鉴于此,本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验,研制出一种可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,以期解决现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,能够实现在不起管柱的情况下对管柱进行反洗解堵,恢复生产。
为达到上述目的,本发明提出一种可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,至少包括由下至上顺序设置的防沉砂装置、封隔器、反洗阀、打孔管、抽油泵和油管,其中,所述反洗阀包括阀体,所述阀体内设有主液流通道和旁路液流通道,所述主液流通道上下贯通,在所述主液流通道内设有仅允许液体由下至上通过的单流阀芯组件,所述旁路液流通道具有进液口和出液口,所述进液口和所述出液口均与所述主液流通道相连通,所述进液口位于所述单流阀芯组件的上方,所述出液口位于所述单流阀芯组件的下方,所述进液口处设有控制所述进液口与所述主液流通道连通和隔断的开关元件。
如上所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其中,所述阀体包括竖直设置的内管和外管,所述内管为上下贯通的管状体,所述内管的管壁围合成所述主液流通道,所述外管呈筒状并套设在所述内管外,所述外管的上端和下端均与所述内管的外壁密封连接,所述外管和所述内管之间具有环形空间,所述进液口和所述出液口均开设在所述内管的管壁上并连通所述主液流通道和所述环形空间,所述进液口、所述环形空间和所述出液口形成所述旁路液流通道。
如上所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其中,所述开关元件包括弹簧和呈筒状的滑套,所述滑套套设在所述内管中并与所述内管密封滑动配合,通过所述滑套的上下移动控制所述进液口和所述主液流通道的联通和隔断,所述内管的内壁上设有沿所述内管的径向凸出的限位台阶,所述限位台阶位于所述滑套的下方,所述弹簧的一端顶抵在所述限位台阶上,所述弹簧的另一端顶抵在所述滑套上;所述滑套底部的内壁上设有一圈凸出的台阶形成凡尔球座,所述凡尔球座上设有与其对应配合的凡尔球,所述凡尔球座和所述凡尔球组成所述单流阀芯组件。
如上所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其中,所述滑套和所述内管的管壁之间设置有密封圈。
如上所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其中,所述内管的管壁上开设有多个所述进液孔和多个所述出液孔,多个所述进液孔沿所述内管的周向均布。
如上所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其中,所述阀体的顶端设有上接头,所述阀体的底端设有下接头,所述主液流通道贯穿所述上接头和所述下接头。
如上所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其中,所述防沉砂装置包括:
沉砂管,为具有中空沉砂腔且竖直设置的筒状体,所述沉沙管的顶端和底端均封闭,在所述沉砂管的外壁上开设有与所述沉砂腔相连通的进液通道;
二级防砂筛管,呈竖直设置的筒状且底端封闭,所述二级防砂筛管由上至下贯穿所述沉砂管的顶端并插入所述沉砂腔内,所述二级防砂筛管的管壁上开设有过流孔,所述过流孔连通所述沉砂腔和所述二级防砂筛管的内腔。
如上所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其中,所述打孔管为上下贯通的管状体,所述打孔管的外壁上开设有与所述打孔管的内腔相连通的孔眼。
如上所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其中,所述抽油机井生产完井管柱还包括悬挂封隔器和一级防砂筛管,所述一级防砂筛管连接在所述悬挂封隔器下端,所述悬挂封隔器坐封在套管上并使所述一级防砂筛管与油层段相对。
如上所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其中,所述一级防砂筛管的挡砂粒级大于所述防沉砂装置的挡砂粒径。
与现有技术相比,本发明具有以下特点和优点:
本发明提出的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱上,生产时,原油可以经过该反洗阀向上流动,满足抽油机井生产完井管柱的正产抽油生产需要。当需要对抽油机井生产完井管柱进行反洗解堵时,也无需将抽油机井生产完井管柱起出,只需按照一定周期向套管中注入反洗解堵液;当反洗解堵液的压力较低时,反洗解堵液被反洗阀阻挡而只能向上流动,进而对位于反洗阀上方的抽油泵和油管进行冲洗解堵;当反洗解堵液的压力上升至一定数值后,反洗解堵液就能向下冲开反洗阀,进而对位于反洗阀下方的防沉砂装置进行冲洗解堵。这样,无需将抽油机井生产完井管柱起出,即可对该抽油机井生产完井管柱进行反洗解堵作业的,从而可以快速回复正常生产,不但施工工艺简单、对生产影响小,还大大减少了作业成本、缩短了作业周期并降低了施工风险。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本发明的理解,并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明提出的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱中反洗阀的结构示意图;
图2为本发明可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱中反洗阀中阀体的结构示意图;
图3为本发明可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱中反洗阀的滑套的结构示意图;
图4为本发明可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱一实施例的结构示意图;
图5为本发明可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱另一实施例的结构示意图;
图6为防沉沙装置的结构示意图;
图7为本发明可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱采油过程的示意图;
图8为本发明可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱反洗解堵过程的示意图。
附图标记说明:
100 抽油机井生产完井管柱; 10 一级防砂筛管;
20 悬挂密封器; 30 防沉砂装置;
31 沉砂管; 311 沉砂腔;
312 进液通道; 32 二级防砂筛管;
321 过流孔; 40 封隔器;
50 反洗阀; 51 阀体;
511 内管; 512 外管;
513 限位台阶; 514 上接头;
52 主液流通道; 53 旁路液流通道;
531 进液口; 532 出液口;
533 环形空间; 54 单流阀芯组件;
541 凡尔球座; 542 凡尔球;
55 开关元件; 551 弹簧;
552 滑套; 553 密封圈;
60 打孔管; 61 孔眼;
70 抽油泵; 80 油管;
201 套管; 202 套管阀门;
203 生产阀门; 204 油层段。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述,能够更加清楚地了解本发明的细节。但是,在此描述的本发明的具体实施方式,仅用于解释本发明的目的,而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下,技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形,这些都应被视为属于本发明的范围。
请参考图1至图4,其中,图1为本发明提出的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱中反洗阀的结构示意图;图2为本发明可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱中反洗阀中阀体的结构示意图;图3为本发明可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱中反洗阀的滑套的结构示意图;图4为本发明可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱一实施例的结构示意图。
如图4所示,本发明提出的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱100设置在抽油机井的套管201内,抽油机井生产完井管柱100至少包括由下至上顺序设置的防沉砂装置30、封隔器40、反洗阀50、打孔管60、抽油泵70和油管80。如图1至图3所示,反洗阀50包括阀体51,阀体51内设有主液流通道52和旁路液流通道53,主液流通道52上下贯通,在主液流通道52内设有仅允许液体由下至上通过的单流阀芯组件54,旁路液流通道53具有进液口531和出液口532,进液口531和出液口532均与主液流通道52相连通,进液口531位于单流阀芯组件54的上方,出液口532位于单流阀芯组件54的下方,进液口531处设置控制进液口531与主液流通道52连通和隔断的开关元件55。
反洗阀50在主液流通道52中设置单流阀芯组件54,在旁路液流通道53的进液口531处设置有开关元件55。当开关元件55关闭进液口531时,旁路液流通道53与主液流通道52处于隔断状态,液体只能经过单流阀芯组件54由下至上地通过主液流通道52;并且,当液体由上至下进入反洗阀50时,液体被单流阀芯组件54阻隔而不能通过反洗井阀50。当开关元件55使进液口531处于打开状态时,旁路液流通道53的进液口531和出液口532与主液流通道均呈连通状态,这样,当液体由上至下进入反洗阀50后,虽然受到了单流阀芯组件54的阻隔,但液体可经由旁路液流通道53由上至下地通过。
本发明提出的可反洗解堵防砂的生产完井管柱100,在进行抽油生产时,原油经防沉砂装置30进入管柱内部,然后经反洗阀50中的主液流通道52进入抽油泵70和油管,最后采出到地面。在生产过程中,原油中的砂粒、泥土、胶质、沥青质会逐渐堵塞防沉砂装置30、抽油泵70和油管80,导致油井减产。此时,需要进行反冲洗解堵作业,疏通生产完井管柱100,恢复生产。反洗解堵时,向抽油机井生产完井管柱100和套管201之间的环套空间内注入反洗解堵液,反洗解堵液由打孔管60的孔眼61进入抽油机井生产完井管柱100内部,由于单流阀芯组件54的阻挡作用,反洗解堵液只能向生产完井管柱的上方流动,从而对抽油泵70和油管80进行冲洗解堵;之后,开关元件55打开进液口531,进而使旁路液流通道53和主液流通道52处于连通状态,反洗解堵液经过旁路液流通道53由上向下流动并进入防沉砂装置30内,对防沉砂装置30进行冲洗解堵。
由上述过程可知,本发明提出的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱100,不但能够进行抽油生产作业,当需要冲洗解堵时也无需将管柱起出,只需按照一定周期从油套环空中注入反洗解堵液,即可对管柱进行解堵,回复正常生产,不但施工工艺简单、对生产影响小,还大大减少了作业成本、缩短了作业周期并降低了施工风险。
同时,本发明提出的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱100在进行反冲洗解堵时,不但能够对位于反洗阀50上方的抽油泵70和油管80冲洗解堵,还能对位于反洗阀50下方的防沉砂装置30进行冲洗解堵,保证了抽油机井生产完井管柱100的畅通,利于抽油机井生产完井管柱100的持续生产。
另外,本发明提出的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱100结构简单,加工制作成本低,利于广泛推广和应用。
在本发明一个可选的例子中,如图1至图3所示,反洗阀50,其阀体51包括竖直设置的内管511和外管512,内管511呈管状,主液流通道52为内管511上下贯通的内腔,外管512呈筒状并套设在内管511外,外管512的上端和下端均与内管511的外壁密封连接,外管512和内管511之间具有环形空间533,进液口531和出液口531均开设在内管511的管壁上并均连通主液流通道52和环形空间533,进液口531、环形空间533和出液口532组成旁路液流通道53。
在本发明一个可选的例子中,外管512的直径(外径)为114.3mm,内管511的直径(外径)为88.9mm。这样,既能保证整个反洗阀50的尺寸能够方便地安装在生产完井管柱100上,还能保证反洗阀50内的主液流通道52具有足够的横截面积保证原油的流量,以满足正常抽油生产的需要,以及反洗阀50内的旁路液流通道具有足够的横截面积保证反洗解堵液的流量,以保证反洗解堵作业的需要。
在本发明一个可选的例子中,如图1至图3所示,开关元件55包括弹簧551和呈筒状的滑套552,滑套552套设在内管511中并与内管511密封滑动配合,通过滑套552的上下移动控制进液口531和主液流通道52的连通和隔断,内管511的内壁上设有沿该内管511的径向凸出的限位台阶513(也可称为弹簧座),限位台阶513位于滑套552的下方,弹簧551的一端顶抵在限位台阶513上,弹簧的另一端顶抵在滑套552上,滑套552底部的内壁上设有一圈凸出的台阶形成凡尔球座541,凡尔球座541上设有与其对应配合的凡尔球542,凡尔球座541和凡尔球542组成单流阀芯组件54。
当液体由下向上进入主液流通道52时,液体由下向上顶开反凡尔球542,通过主液流通道52继续向上流动。
当液体由上至下进入主液流通道52时,液体会受到凡尔球542的阻挡,如果液体的压力处于较小范围(此时地面泵压小于10~15MPa)时,液体不能再继续向下流动,只能转而向反流阀50的上方流动;如果液体的压力达到一定数值范围后(此时地面泵压大于10~15MPa),液体便会向下推动凡尔球542,凡尔球542带动凡尔球座541及与该凡尔球座541固设在一起的滑套552向下移动,从而打开进液孔531,使旁路液流通道53处于连通状态,液体即可从旁路液流通道53向下流动到反流阀50的下方。在实际生产过程中,本领域技术人员可以根据实际生产的需要,通过调整弹簧551的弹性强度,进而调整滑套552下移所需的液体压力值。
在一个可选的例子中,滑套552底部内凸形成凡尔球座541,使得控制主液流通道52连通和隔断的单流阀芯组件54与控制旁路液流通道53连通或隔断的开关元件55集成为一体,简化了反洗阀50的内部结构,节约了反洗阀50的内部空间,保证了反洗阀50内部具有足够的空间满足液体的流量,同时,由于结构的简化也降低了事故的发生率。
同时,滑套552和凡尔球座541固设为一体,使得反洗阀50能够实现单向向上流通和单向向下流通,即抽油生产时液体仅能经过反洗阀50单向向上流动,反洗井时液体仅能经过反洗阀50单向向下流动,进而保证抽油生产和反洗井作业的有效进行。
在本发明一个可选的例子中,如图1、图2所示,凡尔球座541与凡尔球542的接触面(密封面)为内凹的圆弧面,进而保证了单流阀芯组件54处于关闭状态时,对主液流通道52的阻隔效果。
在本发明一个可选的例子中,如图2、图3所示,滑套552和内管511的管壁之间设置有密封圈553,以进一步保证滑套552和内管511之间的密封滑动配合。
在一个可选的例子中,如图2、图3所示,滑套552和内管511之间设有两个密封圈553,在滑套552关闭进液口531后,两个密封圈553分别位于进液口531的上方和下方,从而保证滑套552对进液口531的封闭效果。
在本发明一个可选的例子中,如图1至图3所示,内管511的管壁上开设有多个进液孔531和多个出液孔532,多个进液孔531沿内管511的周向均布,这样,当滑套552移动时,可以保证多个进液孔531同时打开和关闭。当然,多个出液孔532也可以设置成沿内管511的周向均布。
在本发明一个可选的例子中,如图1、图2所示,阀体51的顶端设有上接头514,阀体51的底端设有下接头515,上接头514和下接头515均用于与抽油机井生产完井管柱100的其它组成部分相连接,并且,主液流通道52贯穿上接头514和下接头515。
在一个可选的例子中,如图1、图2所示,上接头513开设有内螺纹,下接头514开设有外螺纹。通过常见的螺纹连接使得反洗阀50能够方便的连接在生产完井管柱上,不但利于反洗阀50的安装,简化了现场操作过程,提高了生产效率,更节约了成本。
在本发明一个可选的例子中,如图6所示,抽油机井生产完井管柱100中防沉砂装置30包括沉砂管31和二级防砂筛管32,沉砂管31呈筒状并具有中空的沉砂腔311,沉砂管31的顶端和底端均呈封闭状态,在沉砂管31的外壁上开设有与沉砂腔311相连通的进液通道312;二级防砂筛管32呈筒状且二级防砂筛管32的底端封闭,沉砂管31和二级防砂筛管32均呈竖直设置,二级防砂筛管32由上至下贯穿沉砂管31顶端并插入沉砂腔311内,二级防砂筛管32的管壁上开设有连通沉砂腔311和二级防砂筛管32内腔的过流孔321,二级防砂筛管32的顶端与封隔器40相连接。流体携带细砂粒和泥土通过沉砂管31管壁上的进液通道312进入沉砂腔311中,之后流体继续通过二级防砂筛管32管壁上的过流孔321进入防砂筛管的内腔,而流体所携带的细砂粒和泥土由于不能进入过流孔321而被阻挡下,最终实现对细砂粒和泥土的过滤,同时,被阻挡的细砂粒和泥土沉积在沉砂管31内不会重新回落。防沉砂装置30中的二级防砂筛管32将细砂粒阻挡在二级防砂筛管32外部,防止了细砂粒对抽油泵70造成磨损和卡泵。
由于本发明提出的抽油机井生产完井管柱100在封隔器40的下端连接了防沉砂装置30,防沉砂装置30能过滤及沉积原油中的部分泥砂,减缓抽油机井生产完井管柱100其它部分例如抽油泵70及油管80的堵塞。
在一个可选的例子中,沉砂管31的直径(外径)为114.3mm,二级防砂筛管32的直径(外径)为88.9mm;沉砂管31的长度大于二级防砂筛管32的长度,沉砂管31比二级防砂筛管32长1~100m。二级防砂筛管32可以采用金属环切筛管或金属网布筛管,二级防砂筛管32的挡砂粒径(过流孔321的直径)为0.05~0.20mm。
在本发明一个可选的例子中,如图4所示,打孔管60为具有上下贯通内腔的管状体,打孔管60的外壁上开设有与打孔管60的内腔相连通的孔眼61。反洗解堵时,反洗解堵液可由孔眼61进入打孔管60的内腔中。
在本发明另一个可选的例子中,如图5所示,抽油机井生产完井管柱100还包括悬挂封隔器20和一级防砂筛管10,一级防砂筛管10连接在悬挂封隔器20的下端,悬挂封隔器20坐封在套管201上并使一级防砂筛管10与油层段相对应。一级防砂筛管10可以采用割缝筛管或梯缝筛管,一级防砂筛管10的挡砂粒径为0.4~0.8mm。悬挂在油层段的一级防砂筛管10主要用于支撑井壁防止井壁垮塌,同时将粗砂粒阻挡一级防砂筛管10的外部,起到适当防砂作用。
在本发明一个可选的例子中,一级防砂筛管10的挡砂粒径大于防沉砂装置30的挡砂粒径。一级防砂筛管10能够将粗砂粒阻挡筛管外部,容许细砂粒和泥土进入筛管内部,起到适当防砂作用,减小了一级防砂筛管10外侧砂层的堆积程度,增大砂层的渗透率,减缓堵塞。防沉砂装置30中的二级防砂筛管32将细砂粒阻挡在二级防砂筛管32外部,防止细砂粒对抽油泵70造成磨损和卡泵。由于采用了多级防砂方式,将不同粒径的砂粒分级过滤,同时减小了一级防砂筛管10外侧和二级防砂筛管32外侧砂层的堆积程度,增大了砂层的渗透率,减缓堵塞。并且,防沉砂装置30中的沉砂管31能够收集二级防砂筛管32外部的细砂粒和泥土,防止细砂粒和泥土落入一级防砂筛管10内部,避免一级防砂筛管10发生砂埋和砂堵,进而延长了一级防砂筛管10的使用时间。
请参考图5、图7和图8,本发明提出的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱100的工作过程为:
首先,如图5所示,安装本发明提出的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱100。将一级防砂筛管10连接在悬挂封隔器20的下端;连接后的悬挂封隔器20和一级防砂筛管10一同下入套管内,使一级防砂筛管10与油层段204相对应;将悬挂封隔器20坐封在套管201的内壁上。由下至上顺利连接防沉沙装置30、封隔器40、反洗阀50、打孔管60、抽油泵70和油管80,将连接好的防沉沙装置30、封隔器40、反洗阀50、打孔管60、抽油泵70和油管80下入套管201内,并使封隔器40坐封在套管201的内壁上。
生产过程中,如图7所示,抽油泵启动,地层流体携带砂粒和泥土从地层中进入套管201。在一级防砂筛管10的阻挡下,粗砂粒被过滤掉,流体携带细砂粒和泥土进入一级防砂筛管10的内部并经悬挂封隔器10继续向上流动。之后,携带细砂粒和泥土的流体通过防沉砂装置30中沉砂管31的进液通道312进入防沉砂装置30内部(沉砂腔311中),在二级防砂筛管32的阻挡下,细砂粒和部分泥土被过滤;同时,流体继续携带剩余泥土经过流孔321进入二级防砂筛管32内部并继续向上流动。然后,流体顶开反洗阀50的凡尔球542,通过反洗阀50的主液流通道52进入抽油泵70和油管80,最后采出到地面。
需要注意的是,在上述生产过程中,流体中的细砂粒、泥土和胶质沥青质会沉积在二级防砂筛管32、抽油泵70和油管80内,随着生产时间的增长,上述固体杂质会对二级防砂筛管32、抽油泵70和油管80造成堵塞,导致油井减产。此时,就需要进行反冲洗解堵作业,疏通抽油机井生产完井管柱100,恢复生产。
反洗解堵过程中,如图8,无需将抽油机井生产完井管柱100起出,直接进行反洗解堵即可。反洗解堵的具体过程如下:首先,打开套管阀门202,注入反洗解堵液,其中,反解堵洗液可以是清水、酸液或表面活性剂溶液。反洗解堵液进入套管201后,从打孔管60的孔眼61中进入抽油机井生产完井管柱100内部;由于此时地面泵的压力较小(地面泵压小于10~15MPa)以及反洗阀50中凡尔球542的阻挡作用,反洗解堵液只能往抽油机井生产完井管柱100上方流动,从而对抽油泵70和油管80进行冲洗解堵,将抽油泵70和油管80中的泥土冲洗到地面。当抽油机井生产完井管柱100中返出的反洗解堵液中不含泥土时,表明上部管柱已经冲洗干净。之后,关闭生产阀门203,继续向套管201中注入反洗解堵液,进行憋压。当压力到达一定值时(此时地面泵压大于10~15MPa),反洗解堵液就会推动反洗阀50中的滑套552下移,露出反洗阀50中内管511管壁上的进液孔531。反洗解堵液经进液孔531进入旁路液流通道53,并从出液孔532回流到主液流通道52中,随后,洗解堵液进入到防沉砂装置30中的二级防砂筛管32内部,从二级防砂筛管32内部对筛管进行冲洗,将二级防砂筛管32中过滤介质和二级防砂筛管32外侧的细砂粒和泥土冲掉,落入到沉砂管31的沉砂腔311中。
反洗解堵作业结束后,停止注入反洗解堵液,抽油机井生产完井管柱100内部压力下降,反洗阀50中滑套552在弹簧551的推动下往上移动,重新将进液孔531封堵。此时,关闭套管阀门202,打开生产阀门203,可以继续生产。
针对上述各实施方式的详细解释,其目的仅在于对本发明进行解释,以便于能够更好地理解本发明,但是,这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制,特别是,在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合,从而组成其他实施方式,除了有明确相反的描述,这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中,而并不仅局限于所描述的实施方式。
Claims (10)
1.一种可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,至少包括由下至上顺序设置的防沉砂装置、封隔器、反洗阀、打孔管、抽油泵和油管,其特征在于,所述反洗阀包括阀体,所述阀体内设有主液流通道和旁路液流通道,所述主液流通道上下贯通,在所述主液流通道内设有仅允许液体由下至上通过的单流阀芯组件,所述旁路液流通道具有进液口和出液口,所述进液口和所述出液口均与所述主液流通道相连通,所述进液口位于所述单流阀芯组件的上方,所述出液口位于所述单流阀芯组件的下方,所述进液口处设有控制所述进液口与所述主液流通道连通和隔断的开关元件。
2.如权利要求1所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其特征在于,所述阀体包括竖直设置的内管和外管,所述内管为上下贯通的管状体,所述内管的管壁围合成所述主液流通道,所述外管呈筒状并套设在所述内管外,所述外管的上端和下端均与所述内管的外壁密封连接,所述外管和所述内管之间具有环形空间,所述进液口和所述出液口均开设在所述内管的管壁上并连通所述主液流通道和所述环形空间,所述进液口、所述环形空间和所述出液口形成所述旁路液流通道。
3.如权利要求2所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其特征在于,所述开关元件包括弹簧和呈筒状的滑套,所述滑套套设在所述内管中并与所述内管密封滑动配合,通过所述滑套的上下移动控制所述进液口和所述主液流通道的联通和隔断,所述内管的内壁上设有沿所述内管的径向凸出的限位台阶,所述限位台阶位于所述滑套的下方,所述弹簧的一端顶抵在所述限位台阶上,所述弹簧的另一端顶抵在所述滑套上;所述滑套底部的内壁上设有一圈凸出的台阶形成凡尔球座,所述凡尔球座上设有与其对应配合的凡尔球,所述凡尔球座和所述凡尔球组成所述单流阀芯组件。
4.如权利要求3所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其特征在于,所述滑套和所述内管的管壁之间设置有密封圈。
5.如权利要求2所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其特征在于,所述内管的管壁上开设有多个所述进液孔和多个所述出液孔,多个所述进液孔沿所述内管的周向均布。
6.如权利要求1所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其特征在于,所述阀体的顶端设有上接头,所述阀体的底端设有下接头,所述主液流通道贯穿所述上接头和所述下接头。
7.如权利要求6所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其特征在于,所述防沉砂装置包括:
沉砂管,为具有中空沉砂腔且竖直设置的筒状体,所述沉沙管的顶端和底端均封闭,在所述沉砂管的外壁上开设有与所述沉砂腔相连通的进液通道;
二级防砂筛管,呈竖直设置的筒状且底端封闭,所述二级防砂筛管由上至下贯穿所述沉砂管的顶端并插入所述沉砂腔内,所述二级防砂筛管的管壁上开设有过流孔,所述过流孔连通所述沉砂腔和所述二级防砂筛管的内腔。
8.如权利要求1所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其特征在于,所述打孔管为上下贯通的管状体,所述打孔管的外壁上开设有与所述打孔管的内腔相连通的孔眼。
9.如权利要求1所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其特征在于,所述抽油机井生产完井管柱还包括悬挂封隔器和一级防砂筛管,所述一级防砂筛管连接在所述悬挂封隔器下端,所述悬挂封隔器坐封在套管上并使所述一级防砂筛管与油层段相对。
10.如权利要求9所述的可反洗解堵防砂的抽油机井生产完井管柱,其特征在于,所述一级防砂筛管的挡砂粒级大于所述防沉砂装置的挡砂粒径。
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