CN108661579A - 一种伸缩式连续冲砂装置及方法 - Google Patents
一种伸缩式连续冲砂装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108661579A CN108661579A CN201710191487.XA CN201710191487A CN108661579A CN 108661579 A CN108661579 A CN 108661579A CN 201710191487 A CN201710191487 A CN 201710191487A CN 108661579 A CN108661579 A CN 108661579A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piston
- spline
- pump barrel
- flushing device
- sand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 79
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 40
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
本发明公开了一种伸缩式连续冲砂装置及方法，冲砂装置包括泵筒、活塞、活塞拉杆，所述活塞置于泵筒内，活塞拉杆连接在活塞上端，所述活塞、活塞拉杆均开设有中空贯通的轴向通道。所述泵筒上端安装有花键套，所述活塞拉杆上端连接上接头，所述花键套上端面设置上花键，所述上接头下端面设置下花键，当活塞落到泵筒底部时，花键套的上花键与上接头的下花键相互咬合在一起。本发明具备简化井口配备、密闭式清砂、打捞井内小件落物、减轻操作工劳动强度、提高作业时效的特点。对于实现井下作业安全、高效、清洁生产有着重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及油田油、水井冲砂用修井技术，具体地说是一种伸缩式连续冲砂装置及方法。
背景技术
由于油层胶结疏松、油井工作制度不合理或措施不当易造成油井出砂。油井出砂后，如果井内的液流不能将砂粒全部带至地面，井内砂子逐渐沉积，砂柱增高，堵塞出油通道，使油井减产甚至停产。通常修井作业采取常规冲砂方式进行清砂。常规冲砂是通过软管线连接冲砂单根，通过倒换冲砂单根，利用地面配套车组进行对井内砂冲洗，并通过建立循环通道，将井内砂砾携带至地面的工艺技术。常规冲砂在施工过程中，存在如下弊端：
1、冲砂10m需提下油管3根，工人劳动强度大。
2、倒换单根井口溢出冲砂液，施工人员易滑倒。
3、倒换单根时不能循环，易造成沉砂卡钻。
4、常规冲砂方法处理方式单一，对于井筒内存在碎胶皮等杂物情况下无法实现打捞目的，还会造成遇阻、卡钻等意外情况。
5、氮气泡沫冲砂施工因安全要求较高，井口油管与车组配合连接需硬管线，因此无法实现倒换单根。
经过检索，发现申请号：00258713.0申请日：2000-10-19公开了一种强力冲砂器，包含有上接头、外套、伸缩管、阻挡环。上接头连接在外套的上端,阻挡环连接在外套的下端,伸缩管安装在阻挡环的内孔中,伸缩管上端外部设有连接环,连接环位于外套内孔中,并可在上接头下端和阻挡环上端之间滑动。它的伸缩管可在液力作用下随着砂面一起下降,无须在井口再动管柱,实现了连续快速冲砂。它还具有结构简单、操作灵活的优点。
以上公开技术，虽然公开了随着砂面一起下降,无须在井口再动管柱，但跟本申请相比，该技术所解决的技术问题不全面也不完善，整个技术方案的工作原理与本申请也不相同，首先，本申请的伸缩管是一个活塞结构，泵筒下面还要连接油管以及管鞋等，要靠这些泵筒、油管、管鞋等配重管柱的重力向下逐渐拉长，一边冲砂面下降，一边靠重力缓慢跟随砂面，冲砂稳定安全可靠，而现有技术的工作原理是靠伸缩管上方有个阻力端面，然后液力对端面加压，伸缩管会立即下降拉长，会造成还没有冲好砂面就钻入砂面下部的缺陷，对液力的要求比较大，而本申请活塞结构对液力没影响，只要根据重力下降速度来调整液力冲砂即可，使用稳定可靠。而且本申请底部会连接一个管鞋，通过花键套与上接头的花键式的连接配合，在冲砂遇阻等情况下，可以加压旋转管柱，提高施工有效性。改善了目前冲砂因井内落物造成管柱遇阻、遇堵的弊端，实现油水井冲砂过程中对井内小件落物的捕集、打捞目的，提高冲砂一次成功率。以上现有技术并不能解决此技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伸缩式连续冲砂装置及方法，具备简化井口配备、密闭式清砂、打捞井内小件落物、减轻操作工劳动强度、提高作业时效的特点。对于实现井下作业安全、高效、清洁生产有着重要的意义。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种伸缩式连续冲砂装置，包括泵筒、活塞、活塞拉杆，所述活塞置于泵筒内，活塞拉杆连接在活塞上端，所述活塞、活塞拉杆均开设有中空贯通的轴向通道。
所述泵筒上端安装有花键套，所述活塞拉杆上端连接上接头，所述花键套上端面设置上花键，所述上接头下端面设置下花键，当活塞落到泵筒底部时，花键套的上花键与上接头的下花键相互咬合在一起。
所述花键套内壁开设有防止活塞脱出的肩台。
所述花键套内壁设置有用来密封于活塞拉杆外壁的密封结构。
所述泵筒下端连接下接头。
所述泵筒下端通过下接头连接油管段，油管段下端连接管鞋上端的管鞋接头。
所述管鞋为鸭嘴式管鞋，所述管鞋包括自上而下依次连接的管鞋接头、上筒体、翻板接头、下筒体。
所述翻板接头铰接有翻板，翻板朝向上筒体内腔。
所述下筒体开设径向的斜上窗口。
所述下筒体底部设置一个鸭嘴式开口。
为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种伸缩式连续冲砂方法，其特征在于，下井过程中，活塞及活塞拉杆处于泵筒最上端，伸缩管呈拉开状态，直到探到砂面，然后探砂面加压，活塞及活塞拉杆处于泵筒最下端，伸缩管回缩，呈压缩状态，洗井过程中，随砂面逐步降低，在配重管柱作用下逐步将泵筒与活塞拉开，则鸭嘴式管鞋逐步加深，实现高效连续冲砂。
在冲砂遇阻情况下，通过上接头和花键套的花键式配合，加压旋转管柱，带动管鞋对遇阻处进行破坏，提高施工有效性。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
在冲砂管柱中下入伸缩式连续冲砂装置，通过液流循环即可实现连续高效冲砂目的。根据不同井筒状况，设计针对性的管鞋及管柱组合，可实现连续高效冲砂、冲砂打捞一体化、碎落物捕集、密闭式冲砂等不同的工艺目的。由于伸缩式连续冲砂管柱在冲砂过程中，井口无需倒换单根，井口管汇可采用硬管线连接地面车组，进行氮气泡沫冲砂。
鸭嘴式管鞋一是加大外径防止大套管施工井由于下冲速度过快造成的掏鼠洞现象，可防止探砂面过重造成的管柱堵塞；二是可对井内小件落物进行打捞。
伸缩管在管柱探砂面过程中处于收缩状态，随着液流循环，冲砂深度加深，伸缩管逐步被拉开，不用进行倒换单根操作，实现连续高效冲砂。
花键套通过花键配合，可传递扭矩，实现加压转动管柱的目的。
工作原理：通过下入伸缩式连续冲砂管柱，探砂面加压，伸缩管呈压缩状态；开泵循环洗井过程中，随砂面下降，在配重管柱作用下伸缩管拉开延伸，无需倒换单根，即可实现连续冲砂，配备鸭嘴式管鞋实现冲砂打捞一体化。
附图说明
图1为本发明一种伸缩式连续冲砂装置的结构示意图；
图2为鸭嘴式管鞋结构图。
图中：上接头1、花键套2、活塞拉杆3、活塞4、泵筒5、下接头6、管鞋接头7、上筒体8、翻板接头9、下筒体10、斜上窗口11。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
如附图1至2所示，一种伸缩式连续冲砂装置，包括泵筒5、活塞4、活塞拉杆3，所述活塞置于泵筒内，活塞拉杆3连接在活塞上端，所述活塞4、活塞拉杆3均开设有中空贯通的轴向通道。所述泵筒上端安装有花键套2，所述活塞拉杆上端连接上接头1，所述花键套上端面设置上花键，所述上接头下端面设置下花键，当活塞落到泵筒底部时，花键套的上花键与上接头的下花键相互咬合在一起。所述花键套内壁开设有防止活塞脱出的肩台。所述花键套2内壁设置有用来密封于活塞拉杆外壁的密封结构。
所述泵筒下端连接下接头6。所述泵筒下端通过下接头连接油管段，油管段下端连接管鞋上端的管鞋接头。所述管鞋为鸭嘴式管鞋，所述管鞋包括自上而下依次连接的管鞋接头7、上筒体8、翻板接头9、下筒体10。所述翻板接头铰接有翻板，翻板朝向上筒体内腔。所述下筒体开设径向的斜上窗口11。
在泵筒下部有下接头，用于伸缩管之间进行连接，活塞4、活塞拉杆3通过丝扣连接置于泵筒5之内，在泵筒5及活塞拉杆3之上分别连接花键套组件，可有效防止活塞从泵筒中脱出。鸭嘴式管鞋下部呈鸭嘴状开口，并配套开窗及镶焊钢丝，在实施通井工序时，井筒杂物进入打捞筒内部，井筒落物在鸭嘴开口、开窗及镶焊钢丝共同作用下，不会随管柱上提再次遗留在井筒内，实现对井筒落物的打捞目的。
下井过程中，活塞4及活塞拉杆处于泵筒5最上端，伸缩管呈拉开状态，直到探到砂面，然后探砂面加压，活塞4及活塞拉杆处于泵筒5最下端，伸缩管回缩，呈压缩状态，洗井过程中，随砂面逐步降低，在配重管柱作用下逐步将泵筒与活塞拉开，则鸭嘴式管鞋逐步加深，实现高效连续冲砂。通过花键套2配合，在冲砂遇阻等情况下，可以加压旋转管柱，提高施工有效性。由于伸缩式连续冲砂管柱在冲砂过程中，井口无需倒换单根，可采用硬管线连接地面车组，进行氮气泡沫冲砂。
1、改造了常规冲砂无法倒换单根的现状，实现减轻操作工劳动强度、提升作业时效的目的。
2、改善了目前冲砂因井内落物造成管柱遇阻、遇堵的弊端，实现油水井冲砂过程中对井内小件落物的捕集、打捞目的，提高冲砂一次成功率。
3、改造了常规冲砂的软管线连接设计，实现了氮气泡沫连续冲砂的效果。
4、实现油、水井冲砂作业密闭式施工，油、水井冲砂无污染作业率100％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。
Claims (12)
1.一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，包括泵筒、活塞、活塞拉杆，所述活塞置于泵筒内，活塞拉杆连接在活塞上端，所述活塞、活塞拉杆均开设有中空贯通的轴向通道。
2.根据权利要求1所述的一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，所述泵筒上端安装有花键套，所述活塞拉杆上端连接上接头，所述花键套上端面设置上花键，所述上接头下端面设置下花键，当活塞落到泵筒底部时，花键套的上花键与上接头的下花键相互咬合在一起。
3.根据权利要求2所述的一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，所述花键套内壁开设有防止活塞脱出的肩台。
4.根据权利要求3所述的一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，所述花键套内壁设置有用来密封于活塞拉杆外壁的密封结构。
5.根据权利要求1所述的一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，所述泵筒下端连接下接头。
6.根据权利要求1所述的一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，所述泵筒下端通过下接头连接油管段，油管段下端连接管鞋上端的管鞋接头。
7.根据权利要求6所述的一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，所述管鞋为鸭嘴式管鞋，所述管鞋包括自上而下依次连接的管鞋接头、上筒体、翻板接头、下筒体。
8.根据权利要求7所述的一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，所述翻板接头铰接有翻板，翻板朝向上筒体内腔。
9.根据权利要求7所述的一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，所述下筒体开设径向的斜上窗口。
10.根据权利要求7所述的一种伸缩式连续冲砂装置，其特征在于，所述下筒体底部设置一个鸭嘴式开口。
11.一种伸缩式连续冲砂方法，其特征在于，下井过程中，活塞及活塞拉杆处于泵筒最上端，伸缩管呈拉开状态，直到探到砂面，然后探砂面加压，活塞及活塞拉杆处于泵筒最下端，伸缩管回缩，呈压缩状态，洗井过程中，随砂面逐步降低，在配重管柱作用下逐步将泵筒与活塞拉开，则鸭嘴式管鞋逐步加深，实现高效连续冲砂。
12.根据权利要求11所述的一种伸缩式连续冲砂方法，其特征在于，在冲砂遇阻情况下，通过上接头和花键套的花键式配合，加压旋转管柱，带动管鞋对遇阻处进行破坏，提高施工有效性。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710191487.XA CN108661579B (zh) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | 一种伸缩式连续冲砂装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710191487.XA CN108661579B (zh) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | 一种伸缩式连续冲砂装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108661579A true CN108661579A (zh) | 2018-10-16 |
| CN108661579B CN108661579B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=63785728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710191487.XA Active CN108661579B (zh) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | 一种伸缩式连续冲砂装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108661579B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109869121A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 小套管井的机械防砂工艺 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1452272A (en) * | 1972-10-25 | 1976-10-13 | Shell Int Research | Method and means for controlling kicks during operations in a boreholde penetrating subsurface formations |
| US4274963A (en) * | 1979-02-14 | 1981-06-23 | Purvis Robert D | Solids and liquid separating apparatus |
| CN2450374Y (zh) * | 2000-10-19 | 2001-09-26 | 大庆油田有限责任公司第四采油厂 | 强力冲砂器 |
| CN201301676Y (zh) * | 2008-10-24 | 2009-09-02 | 李永祥 | 油水井捞砂泵 |
| CN102312659A (zh) * | 2010-07-02 | 2012-01-11 | 崔朝轩 | 一种油田无污染修井工艺 |
| CN202673215U (zh) * | 2012-05-24 | 2013-01-16 | 中国海洋石油总公司 | 一种捞砂泵管串 |
| CN203394394U (zh) * | 2013-07-12 | 2014-01-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种水平井冲砂打捞一体化工具 |
| CN106368640A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-01 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 采用连续油管打捞油管内异形落物和解决管柱砂卡的工艺方法 |
| CN206600153U (zh) * | 2017-03-27 | 2017-10-31 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种伸缩式连续冲砂装置 |
-
2017
- 2017-03-27 CN CN201710191487.XA patent/CN108661579B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1452272A (en) * | 1972-10-25 | 1976-10-13 | Shell Int Research | Method and means for controlling kicks during operations in a boreholde penetrating subsurface formations |
| US4274963A (en) * | 1979-02-14 | 1981-06-23 | Purvis Robert D | Solids and liquid separating apparatus |
| CN2450374Y (zh) * | 2000-10-19 | 2001-09-26 | 大庆油田有限责任公司第四采油厂 | 强力冲砂器 |
| CN201301676Y (zh) * | 2008-10-24 | 2009-09-02 | 李永祥 | 油水井捞砂泵 |
| CN102312659A (zh) * | 2010-07-02 | 2012-01-11 | 崔朝轩 | 一种油田无污染修井工艺 |
| CN202673215U (zh) * | 2012-05-24 | 2013-01-16 | 中国海洋石油总公司 | 一种捞砂泵管串 |
| CN203394394U (zh) * | 2013-07-12 | 2014-01-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种水平井冲砂打捞一体化工具 |
| CN106368640A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-01 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 采用连续油管打捞油管内异形落物和解决管柱砂卡的工艺方法 |
| CN206600153U (zh) * | 2017-03-27 | 2017-10-31 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种伸缩式连续冲砂装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109869121A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 小套管井的机械防砂工艺 |
| CN109869121B (zh) * | 2019-03-18 | 2021-02-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 小套管井的机械防砂工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108661579B (zh) | 2023-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4505341A (en) | Combination clean-out and drilling tool | |
| US6640897B1 (en) | Method and apparatus for through tubing gravel packing, cleaning and lifting | |
| CN104100250A (zh) | 裸眼水平井分段压裂完井一体化管柱系统及压裂工艺方法 | |
| CN108149699A (zh) | 一种可回收式快速成井的降水井装置及其施工方法 | |
| CN102777156A (zh) | 一种多层段油气井的压裂方法 | |
| CN206769813U (zh) | 侧钻井开窗用斜向导向装置 | |
| CN106894783A (zh) | 连续油管钻铣堵塞物的方法 | |
| CN107511371A (zh) | 一种管状监测仪器清淤设备 | |
| CN104847288A (zh) | 井下喷射式垃圾回收装置及其工作方法 | |
| CN107575249A (zh) | 一种高压泥浆护壁方法及装置 | |
| RU131068U1 (ru) | Имплозионное устройство по очистке призабойной зоны и забоя скважин от результатов сонохимической обработки | |
| CN108131114A (zh) | 化学驱注入井封井工艺方法 | |
| CN108661579A (zh) | 一种伸缩式连续冲砂装置及方法 | |
| CN206600153U (zh) | 一种伸缩式连续冲砂装置 | |
| CN102312659A (zh) | 一种油田无污染修井工艺 | |
| CN101519954A (zh) | 喷射泵机组多功能联作工艺及装置 | |
| CN209603919U (zh) | 不停泵负压冲砂井口自封装置 | |
| CN203879424U (zh) | 一种新型油水井连续冲砂装置 | |
| CN207393194U (zh) | 一种底部具有拍门装置的钻孔提水器 | |
| CN208473788U (zh) | 一种泄油泄水处理装置 | |
| RU2391491C1 (ru) | Способ заканчивания строительства бокового ствола скважины и компоновка оборудования для его осуществления | |
| CN106121590A (zh) | 径向水平钻孔开窗过滤器反向冲洗装置 | |
| DE3304594A1 (de) | Einrichtung zum saeubern von bohrloechern | |
| CN207420469U (zh) | 免钻免捞固完井一体化管柱 | |
| CN206158646U (zh) | 管式泵固定凡尔球打捞筒 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |