CN108952628B - 抽油管冲洗器、可冲洗抽油管柱及洗井方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种抽油管冲洗器、可冲洗抽油管柱及洗井方法，可冲洗抽油管柱包括上下连接的油管和抽油管冲洗器，抽油管冲洗器下端连接有抽油泵和泵下筛管；抽油管冲洗器包括过流接头，过流接头下段分别固定连接一内管和外管，内管与外管之间滑动地设置一开关滑套，开关滑套的顶面与过流接头的底面之间形成一环形腔体，过流接头的外壁设有一连通所述环形腔体的过流通道；开关滑套底端设有弹簧；内管的管壁上邻近开关滑套的顶端和底端分别设有第一过流孔和第二过流孔；内管外壁面上设有控制开关滑套移动位置的轨迹槽；开关滑套的内壁上固定设有一轨迹钉，轨迹钉滑设于轨迹槽中。本发明能在不进行修井起出管柱，实现泵下筛管自内而外的冲洗。

Description

抽油管冲洗器、可冲洗抽油管柱及洗井方法

技术领域

本发明是关于油气开采技术领域的一种抽油管柱，尤其涉及一种抽油管冲洗器、可冲洗抽油管柱及洗井方法。

背景技术

目前的出砂井的防砂措施中，除了在油层段悬挂或者连接防砂筛管外，使用泵下连接防砂筛管的抽油管柱也是重要一种防砂方式。

泵下连接防砂筛管的抽油管柱在生产过程中，由于泵下防砂筛管挡砂粒径较小，在出砂严重、地层水高矿化度、泥质含量高的井中，容易造成泵下筛管以及泵上油管堵塞，油井特别是深井、超深井起出管柱作业费用昂贵，且作业时间较长，影响生产。另外由于筛管上面连接抽油泵，洗井液不能自上而下通过，导致不能实现筛管自内而外冲洗。

现有技术中，泵下连接防砂筛管的抽油管柱，对筛管以及泵上油管的冲洗形式主要是洗井液自油套环空(即：油管和套管之间的环空)中打入，自外向内冲洗完筛管后，沿油管返出地面。而由于生产过程中地层原油也是由筛管外进入筛管内，筛管外部堵塞比较严重(即：由外向内的堵塞比较严重)，所以该冲洗方式，即洗井液自筛管外向筛管内冲洗筛管，对筛管的冲洗效果不好。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种抽油管冲洗器、可冲洗抽油管柱及洗井方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抽油管冲洗器、可冲洗抽油管柱及洗井方法，能够在不进行修井作业起出管柱的情况下进行泵下筛管、抽油泵以及泵上油管的冲洗，实现了泵下筛管自内而外的冲洗，洗井液返出地面，可避免地层的污染，能够节约作业费用，保证油井的正常生产。

本发明的目的是这样实现的，一种抽油管冲洗器，所述抽油管冲洗器包括一上、下贯通的过流接头，过流接头下段内壁和外壁分别固定连接一内管和外管，内管与外管之间上下密封滑动地设置一开关滑套，所述开关滑套的顶面与过流接头的底面之间形成一环形腔体，所述过流接头的外壁设有一连通所述环形腔体的过流通道；所述开关滑套底端设有弹簧，弹簧底部抵顶于外管内壁上设置的一限位部；所述内管的管壁上邻近所述开关滑套的顶端和底端分别设有第一过流孔和第二过流孔；所述开关滑套具有关闭第二过流孔的第一位置和开启第二过流孔的第二位置；所述内管外壁面上设有控制开关滑套移动位置的轨迹槽；所述开关滑套的内壁上固定设有一轨迹钉，所述轨迹钉滑设于轨迹槽中。

在本发明的一较佳实施方式中，所述轨迹槽包括环设于内管外壁面上且呈上下对应设置的定位槽和止挡槽；止挡槽由锯齿槽构成；锯齿朝向定位槽方向设置；定位槽由与内管轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道槽和短轨道槽构成；所述各长轨道槽、短轨道槽之间的间隔部宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面。

在本发明的一较佳实施方式中，所述过流通道的入口设置在过流接头的侧壁上，所述过流通道呈L形。

在本发明的一较佳实施方式中，所述限位部由螺纹连接在外管内壁上的一挡环构成；所述开关滑套的下段外侧设有一阶梯状环槽；所述弹簧套设在所述环槽中，开关滑套的下段内侧滑设于内管与挡环之间。

在本发明的一较佳实施方式中，所述内管和外管分别螺纹连接于过流接头下段内壁和外壁。

在本发明的一较佳实施方式中，所述外管的底端延伸至内管底端的下方；外管和内管的底端外侧分别设有连接螺纹。

本发明的目的还可以这样实现，一种可冲洗抽油管柱，所述可冲洗抽油管柱包括有所述抽油管冲洗器，其中，所述过流接头上端连接有油管，所述内管下端连接有抽油泵，所述外管下端连接有泵下筛管。

在本发明的一较佳实施方式中，所述过流接头上端通过一上接头连接油管。

本发明的目的还可以这样实现，一种洗井方法，该洗井方法是利用所述可冲洗抽油管柱实现的；其操作步骤为：

步骤一，在地面井口用泵车向油套环空内打入洗井液，当开关滑套由第一位置向下移动至底端并不再移动时，停止向油套环空内打入洗井液，此时开关滑套由第一位置移动至第二位置，使内管中第二过流孔与泵筛环空连通，抽油管柱由正常抽油状态变换到洗井状态；

步骤二，在地面井口向油管内泵入洗井液，洗井液向下冲洗油管和抽油泵，并通过抽油管冲洗器中的内管第二过流孔进入泵筛环空，由内而外冲洗筛管，之后洗井液再由油套环空返出地面；

步骤三，油管及筛管冲洗干净后，停止向油管内泵入洗井液，再向油套环空内打入洗井液，当开关滑套由第二位置向下移动至底端并不再移动时，停止向油套环空内打入洗井液，此时开关滑套由第二位置移动至第一位置，使内管中第二过流孔与泵筛环空断开，抽油管柱由洗井状态变换到正常抽油状态。

在步骤一中，泵车将洗井液打入油套环空中，洗井液经过过流接头的过流通道进入环形腔体，地面泵车憋压，环形腔体内压力升高，开关滑套下移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中一短轨道槽向下移动到对应的止挡槽，此时内管中的第一过流孔与环形腔体连通，环形腔体内压力下降，泵车压力也下降，此时停止向油套环空内泵入洗井液；开关滑套由向上的弹簧力驱动上移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中上述止挡槽上移到邻近上述短轨道槽的一长轨道槽中，由此，开关滑套下部将原先遮挡而关闭的第二过流孔打开，使内管中第二过流孔与泵筛环空连通。

在步骤三中，泵车将洗井液打入油套环空中，洗井液经过过流接头的过流通道进入环形腔体，地面泵车憋压，环形腔体内压力升高，开关滑套下移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中长轨道槽向下移动到对应的止挡槽，此时内管中的第一过流孔与环形腔体连通，环形腔体内压力下降，泵车压力也下降，此时停止向油套环空内泵入洗井液；开关滑套由向上的弹簧力驱动上移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中止挡槽上移到邻近上述长轨道槽的一短轨道槽中，由此，开关滑套下部将第二过流孔遮挡并关闭，使内管中第二过流孔与泵筛环空断开，抽油管柱由洗井状态恢复到正常抽油状态。

由上所述，本发明的可冲洗抽油管柱通过抽油管冲洗器上设置的轨迹槽来控制油管与泵筛环空的连通和关闭，由此实现抽油管柱可以在不进行修井作业起出管柱的情况下进行泵下筛管和泵上油管冲洗，泵下筛管的冲洗方式为自内而外的冲洗，洗井液返出地面，避免了地层的污染，节约了作业费用，保证了油井的正常生产。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明可冲洗抽油管柱的结构示意图。

图2：为本发明抽油管冲洗器的结构示意图一。

图3:为本发明抽油管冲洗器的结构示意图一。

图4:为本发明中过流接头的结构示意图。

图5:本发明中内管外壁上设置的轨迹槽的结构示意图。

图6:为本发明可冲洗抽油管柱正常抽油状态的示意图。

图7:为本发明可冲洗抽油管柱洗井状态的示意图。

附图标号：

100、可冲洗抽油管柱；

101、抽油管冲洗器；

102、油管；

103、抽油泵；

104、泵下筛管；

105、泵筛环空；

106、井筒；

107、油套环空；

1、过流接头；

11、过流通道；

2、内管；

21、第一过流孔；

22、第二过流孔；

3、外管；

4、开关滑套；

41、轨迹钉；

42、环槽；

43、开关滑套下段内侧；

5、环形腔体；

6、弹簧；

7、挡环；

8、上接头；

9、轨迹槽；

91、定位槽；

911、长轨道槽；

912、短轨道槽；

913、间隔部；

9131、斜面；

92、止挡槽；

921、锯齿槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下等方向均是以本发明所示的图2中的上、下等方向为准，在此一并说明。

如图1～图5所示，本发明提出一种可冲洗抽油管柱100，所述可冲洗抽油管柱100包括一抽油管冲洗器101，抽油管冲洗器101上端连接有油管102，抽油管冲洗器101下端连接有内外套设的抽油泵103和泵下筛管104；所述抽油泵103与泵下筛管104之间形成泵筛环空105；所述可冲洗抽油管柱100下入井筒(套管)106中，所述可冲洗抽油管柱100与井筒106之间构成油套环空107。其中，所述抽油管冲洗器101包括一上、下贯通的过流接头1，过流接头1下段内壁和外壁分别固定连接一内管2和外管3，内管2与外管3之间上下密封滑动地设置一开关滑套4，所述开关滑套4的顶面与过流接头1的底面之间形成一环形腔体5，所述过流接头1的外壁设有一连通所述环形腔体5的过流通道11，如图4所示，所述过流通道11的入口设置在过流接头1的侧壁上，所述过流通道11呈L形，可避免生产过程中落物将其堵塞；所述开关滑套4底端设有弹簧6，弹簧6底部抵顶于外管3内壁上设置的一限位部；所述内管2的管壁上邻近所述开关滑套4的顶端和底端分别设有第一过流孔21和第二过流孔22；所述开关滑套4具有关闭第二过流孔22的第一位置和开启第二过流孔22的第二位置；所述内管2外壁面上设有控制开关滑套4在第一位置和第二位置移动的轨迹槽9；所述开关滑套4的内壁上固定设有一轨迹钉41，所述轨迹钉41滑设于轨迹槽9中。

在本实施方式中，如图2、图3所示，所述限位部由螺纹连接在外管3内壁上的一挡环7构成；所述开关滑套4的下段外侧设有一阶梯状环槽42；所述弹簧6套设在所述环槽42中，开关滑套4的下段内侧43滑设于内管2与挡环7之间。

在本实施方式中，如图5所示，所述轨迹槽9包括环设于内管2外壁面上且呈上下对应设置的定位槽91和止挡槽92；止挡槽92由锯齿槽921构成；锯齿朝向定位槽91方向设置；定位槽91由与内管2轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道槽911和多个短轨道槽912构成；所述各长、短轨道槽之间的间隔部913宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部913相对设置，各间隔部913的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面9131。在本实施例中，所述锯齿的齿尖角为30度，斜面9131的倾斜角与齿尖角相同，也为30度。

进一步，在本实施方式中，所述内管2和外管3分别螺纹连接于过流接头1下段内壁和外壁；所述外管3的底端延伸至内管2底端的下方；外管3和内管2的底端外侧分别设有连接螺纹。

如图1所示，在本实施方式中，所述过流接头1上端连接所述油管102，过流接头1上端通过一上接头8连接油管102；所述抽油泵103螺纹连接在内管2下端，所述泵下筛管104螺纹连接在外管3下端。

本发明还提出一种洗井方法，该洗井方法是利用所述可冲洗抽油管柱实现的；其操作步骤为：

步骤一，在地面井口用泵车向油套环空内打入洗井液，当开关滑套由第一位置向下移动至底端并不再移动时，停止向油套环空内打入洗井液，此时开关滑套由第一位置移动至第二位置，使内管中第二过流孔与泵筛环空连通，抽油管柱由正常抽油状态变换到洗井状态；

其中，开关滑套上的轨迹钉位于轨迹槽的短轨道槽中为开关滑套的第一位置；开关滑套上的轨迹钉位于轨迹槽的长轨道槽中为开关滑套的第二位置。

泵车将洗井液打入油套环空中，洗井液经过过流接头的过流通道进入环形腔体，地面泵车憋压，环形腔体内压力升高，开关滑套下移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中一短轨道槽向下移动到对应的止挡槽，此时内管中的第一过流孔与环形腔体连通，环形腔体内压力下降，泵车压力也下降，此时停止向油套环空内泵入洗井液；开关滑套由向上的弹簧力驱动上移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中上述止挡槽上移到邻近上述短轨道槽的一长轨道槽中，由此，开关滑套下部将原先遮挡而关闭的第二过流孔打开，使内管中第二过流孔与泵筛环空连通。

步骤二，在地面井口向油管内泵入洗井液，如图7所示，洗井液向下冲洗油管和抽油泵，并通过抽油管冲洗器中的内管第二过流孔进入泵筛环空，由内而外冲洗筛管，之后洗井液再由油套环空返出地面；

步骤三，油管及筛管冲洗干净后，停止向油管内泵入洗井液，再向油套环空内打入洗井液，当开关滑套由第二位置向下移动至底端并不再移动时，停止向油套环空内打入洗井液，此时开关滑套由第二位置移动至第一位置，使内管中第二过流孔与泵筛环空断开，抽油管柱由洗井状态变换到正常抽油状态，抽油管柱可正常进行油气生产(如图6所示)。

其中，泵车将洗井液打入油套环空中，洗井液经过过流接头的过流通道进入环形腔体，地面泵车憋压，环形腔体内压力升高，开关滑套下移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中长轨道槽向下移动到对应的止挡槽，此时内管中的第一过流孔与环形腔体连通，环形腔体内压力下降，泵车压力也下降，此时停止向油套环空内泵入洗井液；开关滑套由向上的弹簧力驱动上移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中止挡槽上移到邻近上述长轨道槽的一短轨道槽中，由此，开关滑套下部将第二过流孔遮挡并关闭，使内管中第二过流孔与泵筛环空断开，抽油管柱由洗井状态恢复到正常抽油状态。

由上所述，本发明的可冲洗抽油管柱通过抽油管冲洗器上设置的轨迹槽来控制油管与泵筛环空的连通和关闭，由此实现抽油管柱可以在不进行修井作业起出管柱的情况下进行泵下筛管和泵上油管冲洗，泵下筛管的冲洗方式为自内而外的冲洗，洗井液返出地面，避免了地层的污染，节约了作业费用，保证了油井的正常生产。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (11)

1.一种抽油管冲洗器，其特征在于，所述抽油管冲洗器包括一上、下贯通的过流接头，过流接头下段内壁和外壁分别固定连接一内管和外管，内管与外管之间上下密封滑动地设置一开关滑套，所述开关滑套的顶面与过流接头的底面之间形成一环形腔体，所述过流接头的外壁设有一连通所述环形腔体的过流通道；所述开关滑套底端设有弹簧，弹簧底部抵顶于外管内壁上设置的一限位部；所述内管的管壁上邻近所述开关滑套的顶端和底端分别设有第一过流孔和第二过流孔；所述开关滑套具有关闭第二过流孔的第一位置和开启第二过流孔的第二位置；所述内管外壁面上设有控制开关滑套移动位置的轨迹槽；所述开关滑套的内壁上固定设有一轨迹钉，所述轨迹钉滑设于轨迹槽中。

2.如权利要求1所述的抽油管冲洗器，其特征在于，所述轨迹槽包括环设于内管外壁面上且呈上下对应设置的定位槽和止挡槽；止挡槽由锯齿槽构成；锯齿朝向定位槽方向设置；定位槽由与内管轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道槽和短轨道槽构成；各所述长轨道槽、短轨道槽之间的间隔部宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面。

3.如权利要求1所述的抽油管冲洗器，其特征在于，所述过流通道的入口设置在过流接头的侧壁上，所述过流通道呈L形。

4.如权利要求1所述的抽油管冲洗器，其特征在于，所述限位部由螺纹连接在外管内壁上的一挡环构成；所述开关滑套的下段外侧设有一阶梯状环槽；所述弹簧套设在所述环槽中，开关滑套的下段内侧滑设于内管与挡环之间。

5.如权利要求1所述的抽油管冲洗器，其特征在于，所述内管和外管分别螺纹连接于过流接头下段内壁和外壁。

6.如权利要求1所述的抽油管冲洗器，其特征在于，所述外管的底端延伸至内管底端的下方；外管和内管的底端外侧分别设有连接螺纹。

7.一种可冲洗抽油管柱，其特征在于，所述可冲洗抽油管柱包括有权利要求1～6任一项所述的抽油管冲洗器，其中，所述过流接头上端连接有油管，所述内管下端连接有抽油泵，所述外管下端连接有泵下筛管。

8.如权利要求7所述的可冲洗抽油管柱，其特征在于，所述过流接头上端通过一上接头连接油管。

9.一种洗井方法，其特征在于，该洗井方法是利用权利要求7所述的可冲洗抽油管柱实现的；其操作步骤为：

步骤一，在地面井口用泵车向油套环空内打入洗井液，当开关滑套由第一位置向下移动至底端并不再移动时，停止向油套环空内打入洗井液，此时开关滑套由第一位置移动至第二位置，使内管中第二过流孔与泵筛环空连通，抽油管柱由正常抽油状态变换到洗井状态；

步骤二，在地面井口向油管内泵入洗井液，洗井液向下冲洗油管和抽油泵，并通过抽油管冲洗器中的内管第二过流孔进入泵筛环空，由内而外冲洗筛管，之后洗井液再由油套环空返出地面；

步骤三，油管及筛管冲洗干净后，停止向油管内泵入洗井液，再向油套环空内打入洗井液，当开关滑套由第二位置向下移动至底端并不再移动时，停止向油套环空内打入洗井液，此时开关滑套由第二位置移动至第一位置，使内管中第二过流孔与泵筛环空断开，抽油管柱由洗井状态变换到正常抽油状态。

10.如权利要求9所述的洗井方法，其特征在于，

在步骤一中，泵车将洗井液打入油套环空中，洗井液经过过流接头的过流通道进入环形腔体，地面泵车憋压，环形腔体内压力升高，开关滑套下移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中一短轨道槽向下移动到对应的止挡槽，此时内管中的第一过流孔与环形腔体连通，环形腔体内压力下降，泵车压力也下降，此时停止向油套环空内泵入洗井液；开关滑套由向上的弹簧力驱动上移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中上述止挡槽上移到邻近上述短轨道槽的一长轨道槽中，由此，开关滑套下部将原先遮挡而关闭的第二过流孔打开，使内管中第二过流孔与泵筛环空连通。

11.如权利要求9所述的洗井方法，其特征在于，

在步骤三中，泵车将洗井液打入油套环空中，洗井液经过过流接头的过流通道进入环形腔体，地面泵车憋压，环形腔体内压力升高，开关滑套下移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中长轨道槽向下移动到对应的止挡槽，此时内管中的第一过流孔与环形腔体连通，环形腔体内压力下降，泵车压力也下降，此时停止向油套环空内泵入洗井液；开关滑套由向上的弹簧力驱动上移，开关滑套上的轨迹钉由轨迹槽中止挡槽上移到邻近上述长轨道槽的一短轨道槽中，由此，开关滑套下部将第二过流孔遮挡并关闭，使内管中第二过流孔与泵筛环空断开，抽油管柱由洗井状态恢复到正常抽油状态。

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