CN107724979B - 反循环冲砂器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种井下作业工具，具体涉及一种反循环冲砂器。反循环冲砂器包括筒体，冲砂时，从井筒与冲砂器之间的通过的冲砂液对井筒中进行冲击形成混砂液，混砂液在导流板的引导下进入冲砂通道中，冲砂通道中的一部分混砂液直接通过第一过滤件进入冲砂管柱中，这部分混砂液将细小的杂物带走，另一部分混砂液将大块杂物通过隔板上的开孔带到破碎腔中，大块砂粒沿筒体径向进入到破碎腔中并与破碎腔中的破碎齿发生碰撞，将其破碎形成小块杂物后通过第二过滤件进入到冲砂管柱中，这样通过破碎腔将混砂液中的大块杂物破碎，避免了杂物堵塞冲砂器，避免了多次起出冲砂器进行清理，提高了冲砂效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种井下作业工具，具体涉及一种反循环冲砂器。
背景技术
油气开发过程中，水平井应用越来越多，在日常生产过程中水平井出砂严重影响着油气井的开采效率，尤其是水平井经过多段压裂、酸化措施改造后，地层出砂越来越严重，因此，水平井的水平段冲砂是一种困扰水平井修井的技术难题。
水平井冲砂工艺目前主要的问题表现在两个方面：一是冲砂过程中水平段容易形成砂床，而且水平井的造斜段携砂能力弱，造成冲砂时砂砾不能完全随着冲砂液返回到地面上；二是水平井经过多段压裂后，压裂砂和压裂液沉积在井底，形成胶接块，尤其是裸眼水平段因地层坍塌，脱落大块的岩屑，用常规冲砂工艺冲砂时，大块的胶结块或者岩屑返回到井口时，容易堵塞冲砂管线，造成冲砂作业无法正常连续运行。
例如申请号为201610739965.1的中国发明专利申请公开的一种反循环冲砂管柱即冲砂器，该管柱包括接头和筒体，接头与筒体的内腔连通，接头与筒体连接的端部设有滤板，筒体的内腔中安装有捞篮，使用时，使用冲砂管柱将冲砂管柱下放到井筒中，然后向井筒与冲砂管柱之间的环形空间中通入冲砂液，冲砂液冲击井筒底部的砂粒形成混砂液，混砂液从筒体底部的开口进入筒体中，依次经过捞篮和滤板后经过冲砂管柱返回地面，在经过滤板时直径较大的砂粒被滤板阻挡下沉到捞篮中，保证了小砂粒上返至地面，防止大砂粒或者岩屑上返堵塞管柱，但是井筒中的大砂粒及岩屑的数量很多，冲砂时这些大砂粒以及岩屑很快就会填满捞篮堵塞冲砂器，这样只能多次起出冲砂器进行清理，冲砂效率很低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冲砂效率高的反循环冲砂器。
为实现上述目的，本发明的反循环冲砂器采用如下技术方案：
技术方案1：反循环冲砂器，包括筒体，所述筒体的内腔中设有用于将筒体的内腔分隔为破碎腔和冲砂通道的隔板，隔板的下端设有用于将混砂液引导到冲砂通道中的导流板，所述冲砂通道的上端设有用于对冲砂通道中的混砂液中的大块杂物进行过滤的第一过滤件，所述隔板上设有用于供被过滤在冲砂通道中的大块杂物沿筒体的径向进入到破碎腔中的开孔，所述破碎腔中设有朝向隔板上的开孔、用于将进入到破碎腔中的大块杂物破碎的破碎齿，所述破碎腔的上端设有用于对破碎腔中的未被破碎的大块杂物进行过滤的第二过滤件。
技术方案2，在技术方案1的基础上：所述第一过滤件与第二过滤件一体设置。
技术方案3，在技术方案2的基础上：还包括用于冲砂管柱连接的接头，所述第一过滤件与第二过滤件均为具有过滤孔的板形结构，所述接头与筒体通过螺纹连接并通过设置在接头内壁上的顶压结构将一体设置的第一过滤件和第二过滤件顶压在筒体的端面上。
技术方案4，在技术方案1~3任意一项的基础上：所述破碎齿长短交错设置。
技术方案5，在技术方案1~3任意一项的基础上：所述导流板为扩口结构。
技术方案6，在技术方案1~3任意一项的基础上：所述筒体的外周上设有用于使从井筒与冲砂器之间通过的冲砂液形成旋流的螺旋导流结构。
技术方案7，在技术方案6的基础上：所述螺旋导流结构为螺旋导流槽。
本发明的有益效果是：本发明的反循环冲砂器包括筒体，筒体的内腔中设有用于将筒体的内腔分隔为破碎腔和冲砂通道的隔板，反循环冲砂时，从井筒与冲砂器之间的通过的冲砂液对井筒中进行冲击形成混砂液，混砂液在导流板的引导下进入冲砂通道中，冲砂通道中的一部分混砂液直接通过第一过滤件进入冲砂管柱中，这部分混砂液将细小的杂物带走，另一部分混砂液将大块杂物通过隔板上的开孔带到破碎腔中，大块砂粒沿筒体径向进入到破碎腔中并与破碎腔中的破碎齿发生碰撞，将其破碎形成小块杂物后通过第二过滤件进入到冲砂管柱中，这样通过破碎腔将混砂液中的大块杂物破碎，避免了杂物堵塞冲砂器，避免了多次起出冲砂器进行清理，提高了冲砂效率。
附图说明
图1为本发明的反循环冲砂器的实施例1的结构示意图；
图2为图1中A-A方向的剖视图；
附图中：1、接头；2、过滤板；3、破碎腔；4、破碎齿；5、筒体；6、导流板；7、冲砂通道；8、隔板；9、导流槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的反循环冲砂器的具体实施例1，如图1至图2所示，冲砂工具组件包括冲砂管柱以及连接在冲砂管柱上的反循环冲砂器，反循环冲砂器包括筒体5和用于与连续有关连接的接头1，筒体5与接头之间通过螺纹连接，接头的内壁上设有环形台阶，过滤板2为与接头的内腔形状适配的圆盘形结构，过滤板2处于冲砂通道上方的部分构成第一过滤件，处于破碎腔上方的部分构成第二过滤件，过滤板的上侧面挡止在台阶上，筒体5的上端面与过滤板的下侧面顶压配合从而将过滤板顶压固定在筒体5的上端面上。
隔板8为沿筒体5的轴向延伸的板形结构，隔板8的上侧边固定在过滤板的中部位置处，下侧边通过导流板与筒体的下端连接，隔板8的两侧边固定连接筒体的内壁上。隔板上设有尺寸较大的开孔，这些开孔用于供冲砂通道7中大块的杂物通过。导流板为锥形的扩口结构，导流板的下侧边与筒体的下端固连从而将隔板与筒体之间的空间封闭围成破碎腔3，破碎腔3的上端的腔壁由过滤板构成，围成破碎腔3的筒体的内壁面上设有破碎齿4，这些破碎齿4长短交错设置并朝向隔板上的开孔，利于提高破碎效果。筒体的内腔与隔板的另一侧形成冲砂通道7，导流板与筒体的下端的开口围成冲砂通道7的开口，冲砂通道和破碎腔的上端均通过过滤板与接头的内腔连通，冲砂通道与破碎腔通过隔板隔开。筒体的外周上设有螺旋状的导流槽9，导流槽9构成螺旋导流结构，在导流槽9的作用下，从筒体外周处通过的冲砂液形成旋流，增强了对井筒中的泥沙的冲击作用。
冲砂器工具使用时，通过冲砂管柱将冲砂器下入到井筒中砂面位置以上2m处，开泵进行反循环冲洗，冲砂液从冲砂管柱与井筒之间的环形空间通过，对井筒中的泥沙进行冲洗，由于外筒体上螺旋导槽的作用，冲砂液会形成旋流，加强冲砂液的冲击作用。冲砂液对泥沙冲击后形成混砂液，混砂液在导流板的引导作用下进入冲砂通道中，进入冲砂通道中的混砂液分成两路进入结构的内腔中，一路是直接通过过滤板进入，另一路是通过破碎腔进入。过滤板上的过滤孔的直径较小，会使尺寸较小的砂粒或者其他杂物通过，而尺寸较大的砂粒或者杂物通过隔板上较大的开孔进入破碎腔中，这些大块砂粒及杂物在混砂液的带动下与破碎齿发生碰撞，被破碎齿破碎形成尺寸较小的小块砂粒或者杂物，这样就能够在混砂液的带动下通过过滤板上的过滤孔进入接头的内腔中。接头的内腔中的混砂液最终通过冲砂管柱返回地面，完成冲砂。少部分坚硬的杂物无法被破碎齿破碎，一直停留在破碎腔中，冲砂结束后起出冲砂器，清理破碎腔中的杂物。这样通过破碎腔将混砂液中的大块杂物破碎，避免杂物堆积堵塞冲砂器，从而避免了对此起出冲砂器进行清理，提高了冲砂效率。
本发明的反循环冲砂器的具体实施例2，在本实施例中，冲砂器的接头与筒体一体设置，其他与实施例1相同，不再赘述。
本发明的反循环冲砂器的具体实施例3，在本实施例中，过滤板焊接固定在筒体的内腔中，或者过滤板还可以通过螺栓紧固在筒体的内腔的内壁上，其他与实施例1相同，不再赘述。
本发明的反循环冲砂器的具体实施例4，在本实施例中，导流板为与筒体的轴线呈一定角度倾斜设置的斜板，其他与实施例1相同，不再赘述。
本发明的反循环冲砂器的具体实施例5，在本实施例中，在筒体的外周上设置螺旋状的导流片，从而构成螺旋导流结构，其他与实施例1相同，不再赘述。
本发明的反循环冲砂器的具体实施例6，在本实施例中，过滤件为网状结构，其他与实施例1相同，不再赘述。
Claims (7)
1.反循环冲砂器，包括筒体，其特征在于：所述筒体的内腔中设有用于将筒体的内腔分隔为破碎腔和冲砂通道的隔板，隔板的下端设有用于将混砂液引导到冲砂通道中的导流板，所述冲砂通道的上端设有用于对冲砂通道中的混砂液中的大块杂物进行过滤的第一过滤件，所述隔板上设有用于供被过滤在冲砂通道中的大块杂物沿筒体的径向进入到破碎腔中的开孔，所述破碎腔中设有朝向隔板上的开孔、用于将进入到破碎腔中的大块杂物破碎的破碎齿，所述破碎腔的上端设有用于对破碎腔中的未被破碎的大块杂物进行过滤的第二过滤件。
2.根据权利要求1所述的反循环冲砂器，其特征在于：所述第一过滤件与第二过滤件一体设置。
3.根据权利要求2所述的反循环冲砂器，其特征在于：还包括用于冲砂管柱连接的接头，所述第一过滤件与第二过滤件均为具有过滤孔的板形结构，所述接头与筒体通过螺纹连接并通过设置在接头内壁上的顶压结构将一体设置的第一过滤件和第二过滤件顶压在筒体的端面上。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的反循环冲砂器，其特征在于：所述破碎齿长短交错设置。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的反循环冲砂器，其特征在于：所述导流板为扩口结构。
6.根据权利要求1~3任意一项所述的反循环冲砂器，其特征在于：所述筒体的外周上设有用于使从井筒与冲砂器之间通过的冲砂液形成旋流的螺旋导流结构。
7.根据权利要求6所述的反循环冲砂器，其特征在于：所述螺旋导流结构为螺旋导流槽。
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