CN110566149A - 套铣一体化捞砂装置及其捞砂装置的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了套铣一体化捞砂装置及其捞砂装置的使用方法：包括有外套筒和中心转轴，所述中心转轴套设在外套筒内，所述外套筒内壁与中心转轴之间形成有岩屑提升通道，所述中心转轴的外表面上设置有螺旋叶片；所述外套筒的内侧设置有储屑腔；本装置通过螺旋叶片将底部岩屑通过岩屑提升通道运输至储屑腔内，螺旋叶片21输送岩屑较其他输送方式对岩屑的运载能力强，运载的岩屑多，从而提高了本装置的捞砂效率，使得油井内底部的岩屑能够及时被清理。
Description
技术领域
本发明涉及一种油井捞砂技术领域，尤其涉及套铣一体化捞砂装置及其捞砂装置的使用方法。
背景技术
新疆塔里木盆地哈拉哈塘、哈德以及塔河等油田区块是以泥盆系和奥陶系为主的目的层位。在该段层位以泥岩和灰岩为主，上段井径扩大率较大，井壁容易掉块，下段奥陶系灰岩容易垮塌。油藏埋深6650～7000m，地层流体普遍高含硫化氢。在进行转机采作业，转抽、检抽作业过程中发现地层出砂严重，裸眼产层因井壁垮塌、出砂严重，砂埋现象严重，砂柱高6.74～154.12m。机采井砂卡严重，严重影响生产周期。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供套铣一体化捞砂装置及其捞砂装置的使用方法能够解决上述问题。
技术方案：为实现上述目的，本发明的套铣一体化捞砂装置及其捞砂装置的使用方法：包括有外套筒和中心转轴，所述中心转轴套设在外套筒内，所述外套筒内壁与中心转轴之间形成有岩屑提升通道，所述中心转轴的外表面上设置有螺旋叶片；所述外套筒的内侧设置有储屑腔；通过螺旋叶片将底部岩屑通过岩屑提升通道运输至储屑腔内，使得油井内底部的岩屑能够及时被清理。
更进一步地，所述中心转轴的顶端部位设置有螺杆马达，所述中心转轴内中间部位设置有泥浆通道，所述螺杆马达的出口与泥浆通道连通设置；所述螺杆马达上方设置有上接头，所述上接头内设置有进料腔，所述进料腔与螺杆马达的进口连通设置；所述上接头通过连接筒与外套筒连接设置，所述连接筒的下端与外套筒的上端呈双级T型口状连接；通过螺杆马达带动中心转轴及底部的铣钻头一起转动，能够将油井底部大块岩屑破碎后储存到储屑腔内，从而达到清理油井内部岩屑的目的。
更进一步地，所述中心转轴的底部设置有泥浆孔，所述泥浆孔与泥浆通道连通设置；所述泥浆孔正对中心转轴外侧壁上固定设置有出浆管；所述出料管正对外套筒内壁的上、下两侧分别设置有挡料板，所述挡料板倾斜向上设置；下侧所述挡料板上设置有漏孔，所述漏孔与外套筒外侧连通设置；所述漏孔直径小于岩屑颗粒直径；这样设置使得从中心转轴的泥浆孔出来的泥浆液能够直接通过漏孔从捞砂装置内出去，避免了从中心转轴出来的泥浆液随底部岩屑混合液一起上升至储屑腔内。
更进一步地，还包括有花管，所述花管设置在外套筒与中心转轴之间，所述花管上、下两端分别通过固定堵块连接设置在外套筒内壁上，且花管与外套筒内壁之间形成的储屑腔；所述花管外壁沿其长度方向均匀设置有若干隔离板，所述隔离板分隔储屑腔形成若干储屑单元腔；所述隔离板的最外端与外套筒内壁之间形成微流腔；这样方便对岩屑进行分级储屑，同时也有利于后期岩屑的取出排放。
更进一步地，所述中心转轴的底部连接设置有铣钻头，且在中心转轴与铣钻头的连接外侧设置有挡套，所述挡套外侧设置有第二螺旋叶片；在铣钻头与外套筒的轴承支撑座上设置有进料通道，所述进料通道与铣钻头的工作端连通设置，在负压的作用下底部混有岩屑的泥浆液从进料通道进入到装置内，并通过螺旋叶片将混有岩屑的泥浆液提升输送至储屑腔。
套铣一体化捞砂装置的使用方法，第一步，在上接头的顶部设置有转盘电机，通过转盘电机带动外套筒转动，且外套筒的转动方向与中心转轴的转动方向相反，底部岩屑及泥浆液在铣钻头在转动推力下从进料通道进入到岩屑提升通道，且进料通道的孔径小于岩屑提升通道的管腔空间，通过进料通道过滤出泥浆液中混有的大颗粒岩屑，这些大颗粒岩屑从而被底部铣钻头碾碎后再从进料通道进入；第二步，岩屑及泥浆混合液在中心转轴外表壁上的螺旋叶片的推动下，沿中心转轴的长度方向在岩屑提升通道内向上移动，最后将岩屑及泥浆混合液运输到储屑腔处，并通过设置在储屑单元腔内壁处的进料孔进入到储屑单元腔中，由于微流腔只能够使泥浆液通过，而岩屑不能够通过，这样进入到储屑单元腔内的泥浆液会从微流腔向下流动，直至从花管下方固定堵头流出储屑单元腔回到岩屑提升通道内，从而使得储屑单元腔内能够储存更多的岩屑。
更进一步地，所述外套筒呈顺时针方向转动设置，所述中心转轴呈逆时针方向转动设置，且外套筒的转速小于中心转轴的转速。
更进一步地，通过上接头的进料腔向其中压入泥浆液，泥浆液压力转换成机械能使得螺旋马达带动中心转轴及底部的铣钻头转动，泥浆液从螺杆马达出口进入中心转轴的泥浆通道内，最终从中心转轴出来的泥浆液通过漏孔离开外套筒进入油井内；螺旋叶片运输岩屑及泥浆混合液至储屑腔处，岩屑被储存到储屑单元腔内，而泥浆液进一步在螺旋叶片的带动下向上移动至外套筒顶部处的出液口，并从出液口流出油井外，从而实现了油井内部泥浆液的循环。
有益效果：本发明的套铣一体化捞砂装置及其捞砂装置的使用方法通过螺旋叶片输送泥浆及岩屑，对岩屑输送能力强，运输效率高，更能够将泥浆及岩屑输送至较高处，因此本装置可以适用于较深的油井进行捞砂工作；同时设置有若干储屑单元腔，通过储屑单元腔对岩屑依次进行储屑，能够保障储屑的安全及方便后期清理储屑腔内的岩屑。
附图说明
附图1为本发明的捞砂装置整体结构示意图；
附图2为本发明的捞砂装置的顶部结构示意图；
附图3为本发明的捞砂装置储屑腔部位的结构示意图；
附图4为本发明的捞砂装置底部钻铣结构示意图；
附图5为本发明的捞砂装置的泥浆液出液结构示意图；
附图6为本发明的附图4的局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1～6所示的套铣一体化捞砂装置及其捞砂装置的使用方法：包括有外套筒1和中心转轴2，所述中心转轴2套设在外套筒1内，所述中心转轴2的顶端部位设置有螺杆马达6，所述中心转轴2内中间部位设置有泥浆通道22，所述螺杆马达6的出口与泥浆通道22连通设置；所述螺杆马达6上方设置有上接头7，所述上接头7内设置有进料腔71，所述进料腔71与螺杆马达6的进口连通设置；通过从上接头的进料腔向其中压入泥浆液，使泥浆液在螺杆马达处将液压力转换成机械能，从而保障中心转轴的转动；所述上接头7通过连接筒8与外套筒1连接设置，所述连接筒8的下端与外套筒1的上端呈双级T型口状连接，这样连接起到了密封和传递扭矩的作用；同时设置连接筒8是为了防止外套筒1被卡设在油井内部时不能移动时，能够通过连接筒8与外套筒1的可拆卸只将外套筒1留在油井内，从而方便后续取油。其中通过设置在外接头7顶部的转盘电机带动外套筒1转动，外套筒1与中心转轴2的转动方向相反且存在转速差。所述外套筒1内壁与中心转轴2之间形成有岩屑提升通道4，所述中心转轴2的外表面上设置有螺旋叶片21；所述外套筒1的内侧设置有储屑腔5；通过螺旋叶片21将底部岩屑通过岩屑提升通道4运输至储屑腔5内，螺旋叶片21输送岩屑较其他输送方式对岩屑的运载能力强，运载的岩屑多，从而提高了本装置的捞砂效率。
所述中心转轴2的底部设置有泥浆孔23，所述泥浆孔23与泥浆通道22连通设置；所述泥浆孔23正对中心转轴2外侧壁上固定设置有出浆管24；所述出料管24正对外套筒1内壁的上、下两侧分别设置有挡料板11，所述挡料板11倾斜向上设置；下侧所述挡料板11上设置有漏孔111，所述漏孔111与外套筒1外侧连通设置；所述漏孔111直径小于岩屑颗粒直径。从中心转轴2的泥浆孔23出来的泥浆液能够直接通过漏孔111从捞砂装置内出去，并通过挡料板11对其进行遮挡，避免了从中心转轴2出来的泥浆液随底部岩屑混合液一起上升至储屑腔5内。
还包括有花管9，所述花管9设置在外套筒1与中心转轴2之间，所述花管9上、下两端分别通过固定堵块90连接设置在外套筒1内壁上，且花管9与外套筒1内壁之间形成的储屑腔5；所述花管9外壁沿其长度方向均匀设置有若干隔离板91，所述隔离板91分隔储屑腔5形成若干储屑单元腔50，这样能够对岩屑进行分别储放；在每个储屑单元腔50的内部上都设置有进料口，通过螺旋叶片21将岩屑及泥浆液输送经过储屑腔5时，岩屑及泥浆液会从进料口进入到储屑单元腔50内完成储屑。所述隔离板91的最外端与外套筒1内壁之间形成微流腔911，微流腔911保障岩屑不能够流过，而泥浆液能够流出；最终保障储屑单元腔50内只储存岩屑，且能够储存更多的岩屑。
所述中心转轴2的底部连接设置有铣钻头3，且在中心转轴2与铣钻头3的连接外侧设置有挡套10，所述挡套10外侧设置有第二螺旋叶片101；通过设置有挡套10及第二螺旋叶片101能够避免岩屑堵塞在中心转轴2与铣钻头3的连接造成铣钻头3损坏；在铣钻头3与外套筒1的轴承支撑座12上设置有进料通道121，所述进料通道121与铣钻头3的工作端连通设置；在铣钻头3工作时，油井底部混有岩屑的泥浆液会从进液通道121进入到装置内部，同时进液通道121的管径小于岩屑提升通道4，这样能够避免较大体积的岩屑进入岩屑提升通道4内造成堵塞，影响到装置的运行。
套铣一体化捞砂装置的使用方法：第一步，在上接头7的顶部设置有转盘电机，通过转盘电机带动外套筒1转动，且外套筒1的转动方向与中心转轴2的转动方向相反，所述外套筒1呈顺时针方向转动设置，所述中心转轴2呈逆时针方向转动设置，且外套筒1的转速小于中心转轴2的转速。底部岩屑及泥浆液在铣钻头3在转动推力下从进料通道121进入到岩屑提升通道4，且进料通道121的孔径小于岩屑提升通道4的管腔空间，通过进料通道121过滤出泥浆液中混有的大颗粒岩屑，这些大颗粒岩屑从而被底部铣钻头(3)碾碎后再从进料通道121进入；
第二步，岩屑及泥浆混合液在中心转轴2外表壁上的螺旋叶片21的推动下，沿中心转轴2的长度方向在岩屑提升通道4内向上移动，最后将岩屑及泥浆混合液运输到储屑腔5处，并通过设置在储屑单元腔50内壁处的进料孔进入到储屑单元腔50中，由于微流腔911只能够使泥浆液通过，而岩屑不能够通过，这样进入到储屑单元腔50内的泥浆液会从微流腔911向下流动，直至从花管9下方固定堵头90流出储屑单元腔50回到岩屑提升通道4内，从而使得储屑单元腔50内能够储存更多的岩屑。
并通过上接头7的进料腔71向其中压入泥浆液，泥浆液压力转换成机械能使得螺旋马达6带动中心转轴2及底部的铣钻头3转动，泥浆液从螺杆马达6出口进入中心转轴2的泥浆通道22内，最终从中心转轴2出来的泥浆液通过漏孔211离开外套筒1进入油井内；螺旋叶片21运输岩屑及泥浆混合液至储屑腔5处，岩屑被储存到储屑单元腔50内，而泥浆液进一步在螺旋叶片21的带动下向上移动至外套筒1顶部处的出液口19，并从出液口19流出油井外，从而实现了油井内部泥浆液的循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.套铣一体化捞砂装置，其特征在于：包括有外套筒(1)和中心转轴(2)，所述中心转轴(2)套设在外套筒(1)内，所述外套筒(1)内壁与中心转轴(2)之间形成有岩屑提升通道(4)，所述中心转轴(2)的外表面上设置有螺旋叶片(21)；所述外套筒(1)的内侧设置有储屑腔(5)；通过螺旋叶片(21)将底部岩屑通过岩屑提升通道(4)运输至储屑腔(5)内；
还包括有花管(9)，所述花管(9)设置在外套筒(1)与中心转轴(2)之间，所述花管(9)上、下两端分别通过固定堵块(90)连接设置在外套筒(1)内壁上，且花管(9)与外套筒(1)内壁之间形成的储屑腔(5)；所述花管(9)外壁沿其长度方向均匀设置有若干隔离板(91)，所述隔离板(91)分隔储屑腔(5)形成若干储屑单元腔(50)；所述隔离板(91)的最外端与外套筒(1)内壁之间形成微流腔(911)。
2.根据权利要求1所述的套铣一体化捞砂装置，其特征在于：所述中心转轴(2)的顶端部位设置有螺杆马达(6)，所述中心转轴(2)内中间部位设置有泥浆通道(22)，所述螺杆马达(6)的出口与泥浆通道(22)连通设置；所述螺杆马达(6)上方设置有上接头(7)，所述上接头(7)内设置有进料腔(71)，所述进料腔(71)与螺杆马达(6)的进口连通设置；所述上接头(7)通过连接筒(8)与外套筒(1)连接设置，所述连接筒(8)的下端与外套筒(1)的上端呈双级T型口状连接。
3.根据权利要求2所述的套铣一体化捞砂装置，其特征在于：所述中心转轴(2)的底部设置有泥浆孔(23)，所述泥浆孔(23)与泥浆通道(22)连通设置；所述泥浆孔(23)正对中心转轴(2)外侧壁上固定设置有出浆管(24)；所述出料管(24)正对外套筒(1)内壁的上、下两侧分别设置有挡料板(11)，所述挡料板(11)倾斜向上设置；下侧所述挡料板(11)上设置有漏孔(111)，所述漏孔(111)与外套筒(1)外侧连通设置；所述漏孔(111)直径小于岩屑颗粒直径。
4.根据权利要求1所述的套铣一体化捞砂装置，其特征在于：所述中心转轴(2)的底部连接设置有铣钻头(3)，且在中心转轴(2)与铣钻头(3)的连接外侧设置有挡套(10)，所述挡套(10)外侧设置有第二螺旋叶片(101)；在铣钻头(3)与外套筒(1)的轴承支撑座(12)上设置有进料通道(121)，所述进料通道(121)与铣钻头(3)的工作端连通设置。
5.套铣一体化捞砂装置的使用方法，根据权利要求1～4中任意一项，其特征在于：
第一步，在上接头(7)的顶部设置有转盘电机，通过转盘电机带动外套筒(1)转动，且外套筒(1)的转动方向与中心转轴(2)的转动方向相反，底部岩屑及泥浆液在铣钻头(3)在转动推力下从进料通道(121)进入到岩屑提升通道(4)，且进料通道(121)的孔径小于岩屑提升通道(4)的管腔空间，通过进料通道(121)过滤出泥浆液中混有的大颗粒岩屑，这些大颗粒岩屑从而被底部铣钻头(3)碾碎后再从进料通道(121)进入；
第二步，岩屑及泥浆混合液在中心转轴(2)外表壁上的螺旋叶片(21)的推动下，沿中心转轴(2)的长度方向在岩屑提升通道(4)内向上移动，最后将岩屑及泥浆混合液运输到储屑腔(5)处，并通过设置在储屑单元腔(50)内壁处的进料孔进入到储屑单元腔(50)中，由于微流腔(911)只能够使泥浆液通过，而岩屑不能够通过，这样进入到储屑单元腔(50)内的泥浆液会从微流腔(911)向下流动，直至从花管(9)下方固定堵头(90)流出储屑单元腔(50)回到岩屑提升通道(4)内，从而使得储屑单元腔(50)内能够储存更多的岩屑。
6.根据权利要求5的套铣一体化捞砂装置的使用方法，其特征在于：所述外套筒(1)呈顺时针方向转动设置，所述中心转轴(2)呈逆时针方向转动设置，且外套筒(1)的转速小于中心转轴(2)的转速。
7.根据权利要求5的套铣一体化捞砂装置的使用方法，其特征在于：通过上接头(7)的进料腔(71)向其中压入泥浆液，泥浆液压力转换成机械能使得螺旋马达(6)带动中心转轴(2)及底部的铣钻头(3)转动，泥浆液从螺杆马达(6)出口进入中心转轴(2)的泥浆通道(22)内，最终从中心转轴(2)出来的泥浆液通过漏孔(111)离开外套筒(1)进入油井内；螺旋叶片(21)运输岩屑及泥浆混合液至储屑腔(5)处，岩屑被储存到储屑单元腔(50)内，而泥浆液进一步在螺旋叶片(21)的带动下向上移动至外套筒(1)顶部处的出液口(19)，并从出液口(19)流出油井外，从而实现了油井内部泥浆液的循环。
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