CN110578489A - 冲砂解堵管柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冲砂解堵管柱，能够对井内出砂进行清理，保证油井的产量。冲砂解堵管柱，包括中心管、上接头、封隔器、桥式接头及下接头；上接头连接在中心管的上端而与中心管之间形成环空，上接头上设有连通环空与上接头外侧空间的进液口；封隔器与上接头连接在一起以与中心管之间形成环空；桥式接头与封隔器的另一端连接，桥式接头上端的内壁与中心管之间形成环空；桥式接头内设有中心孔和偏心孔；中心孔的上端与中心管的内腔连通，下端封堵，桥式接头上还设有连通中心孔与桥式接头外侧空间的侧向孔；偏心孔的上端与由中心管与上接头、封隔器及桥式接头所围成的环空连通，偏心孔的下端与下接头连通；中心孔和偏心孔被中心管隔开，互不连通。

Description

冲砂解堵管柱

技术领域

本发明涉及油井冲砂工具技术领域，具体涉及一种冲砂解堵管柱。

背景技术

现有技术中的油井在工作时将油层中的原油抽入油井内，随着油井内外压差的增大，原油流向井内的流速也会增加，对岩石的拖拽力变大，当拖拽力大于岩石抗拉伸强度时，岩石就会受到拉伸破坏而变成砂粒，随原油流入油井内；并且在采油过程中，地层压力不断下降，施加在岩石骨架上的压力变大，当该压力超过岩石抗剪切应力时岩石就会被剪切破坏为砂粒，随原油流入油井内，这些砂粒进入油井内之后会产生井内出砂现象。

油井内的砂粒会不断沉积在井底，形成砂柱，当砂柱过高时堵塞出油通道；并且砂粒也会磨损各种采油泵及管线，降低泵效，使油井减产甚至停产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冲砂解堵管柱，能够对井内出砂进行清理，保证油井的产量。

为实现上述目的，本发明中的冲砂解堵管柱采用如下技术方案：

冲砂解堵管柱，包括中心管、上接头、封隔器、桥式接头及下接头；

所述上接头连接在中心管的上端，上接头下端的内壁与中心管之间形成环空，上接头上设有连通环空与上接头外侧空间的进液口；

所述封隔器与上接头连接在一起，封隔器的内壁与中心管之间形成环空；

所述桥式接头布置在中心管的下端处，桥式接头与封隔器的另一端连接，且桥式接头上端的内壁与中心管之间形成环空；桥式接头的下端与下接头连接；

桥式接头内设置有中心孔和偏心孔；

中心孔的上端与中心管的内腔连通，下端封堵，桥式接头上还设有连通中心孔与桥式接头外侧空间的侧向孔；

偏心孔的上端与由中心管与上接头、封隔器及桥式接头所围成的环空连通，偏心孔的下端与下接头连通；

中心孔和偏心孔被所述中心管隔开，互不连通。

其有益效果在于：本发明中的冲砂解堵管柱在使用时，封隔器坐封后能够将油套环空分隔成两部分，而上接头及桥式接头分别位于封隔器的两侧，操作人员可以通过向油套环空内注入解堵液，解堵液依次通过上接头处的进液口、管柱内的环空及偏心孔进入到下接头内，然后驱动与下接头连接的水力射流解堵装置对井内进行喷射冲砂，携带有沉砂的解堵液在上返时首先通过侧向孔进入到中心孔中，并依次通过中心孔、中心管而达到与该冲砂解堵管柱相连的油管中，解堵液最终会携带沉砂返出地面。利用本发明中的冲砂解堵管柱能够仅在下一趟管柱的情况下对井内出砂进行清理，实现反洗冲砂，减少井内出砂对油井产量的影响。

进一步的，上接头与封隔器之间通过变扣接头连接。

其有益效果在于：使用变扣接头来连接上接头与封隔器，能够使用径向尺寸不同的零部件，并且也能够实现同为公扣/母扣的零部件的连接，减少了操作人员的安装难度。

进一步的，桥式接头与封隔器之间通过变扣接头连接。

其有益效果在于：使用变扣接头来连接桥式接头与封隔器，能够使用径向尺寸不同的零部件，并且也能够实现同为公扣/母扣的零部件的连接，减少了操作人员的安装难度。

进一步的，上接头与对应的变扣接头之间设置有止转销钉。

其有益效果在于：在上接头与对应变扣接头之间设置止转销钉，提高了上接头与变扣接头之间的连接可靠性，保证了在冲砂解堵管柱下井及转动时的稳定性。

进一步的，所述偏心孔绕桥式接头的轴向均布有两个以上。

其有益效果在于：增加偏心孔的数量，能够提高解堵液的流量，为增强解堵液的携砂能力，保证冲砂解堵的效果。

进一步的，所述偏心孔的截面形状为弓形，具有靠近中心孔的平直内壁面和与平直壁面相连的弧形内壁面。

其有益效果在于：偏心孔由平直内壁和弧形内壁围成，能够利用桥式接头中的有限空间来使偏心孔面积最大化，提高冲砂解堵管柱的清砂效果。

进一步的，中心管的上端凸设有凸缘，用于与上接头连接；凸缘下方的空间对应形成位于中心管与上接头内壁之间的环空。

其有益效果在于：利用凸缘来对应形成环空，结构简单，便于操作人员进行加工装配。

附图说明

图1为本发明中冲砂解堵管柱的结构示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖视图；

图3为本发明中冲砂解堵管柱与套管配合使用时的结构示意图；

图中：10-上接头；11-第一进液口；12-止转销钉；20-中心管；21-密封圈；22-油管环空；23-内腔；30-第一变扣接头；40-封隔器；50-第二变扣接头；60-桥式接头；61-中心孔；62-侧向孔；63-偏心孔；70-下接头；71-第二进液口；80-套管。

具体实施方式

现结合说明书附图来对本发明中冲砂解堵管柱的具体实施方式进行说明。

如1图所示，为本发明中的一种实施例：以图中上下左右方向来对应表示各结构的相对位置关系，冲砂解堵管柱包括沿上下方向延伸布置的中心管20，还包括依次连接的、以与中心管20配合使用的上接头10、封隔器40、桥式接头60以及下接头70。上接头10为具有内腔的套筒结构，上接头10与封隔器40之间通过第一变扣接头30连接，第一变扣接头30的外周面上设置有外螺纹，封隔器40及上接头10分别与第一变扣接头30配合的端部上均设有内螺纹，上接头10与封隔器40端部均通过内、外螺纹的配合而设置在第一变扣接头30的两端。在第一变扣接头30与上接头10之间还设置有限制两者相对转动的止转销钉12，止转销钉12绕上接头10的轴向均布有四个。

封隔器40的下端通过第二变扣接头50连接有桥式接头60，第二变扣接头50为套体，靠近桥式接头60一端的外周面上设有外螺纹，而桥式接头60上对应设置有台阶孔，台阶孔的大径段对应形成供第二变扣接头50插入的插接腔，插接腔的内壁上设置有内螺纹，桥式接头60通过螺纹连接实现与第二变扣接头50的固定。桥式接头60的下方对应设置有下接头70，下接头70用于与旋转射流器连接，桥式接头60与下接头70对应一端的外周面上设有外螺纹，下接头70为套体结构，具有供桥式接头60的对应端部插入的内腔，内腔腔壁上设有与桥式接头60上外螺纹适配的内螺纹。

冲砂解堵管柱的中心管20中设有供液体流动的通道，中心管20的外表面与由上接头10、封隔器40、桥式接头60组合形成的外侧结构之间具有环空，这些环空连通后组合形成了沿中心管20轴向延伸的油管环空22。中心管20的上端设置有与上接头10连接的凸缘，凸缘的外周面上设有与上接头10适配的外螺纹，此时中心管20通过凸缘将油管环空22的端部进行封堵，凸缘下端的空间形成了位于中心管20与上接头下端内壁之间的环空。在上接头10上开设有连通油套环空与油管环空22的第一进液口11。而中心管20的下端伸入到桥式接头60上台阶孔的小径段中，在中心管20的进口端和下端外周面上均设置有环形密封槽，密封槽内设置有实现中心管20与上接头10、中心管20与桥式接头60对应密封配合的密封圈21。

如图2所示，在桥式接头60中设置有两类通道，包括中心通道和偏心通道。中心通道为形状呈T形的三通结构，由设置在桥式接头60中的中心孔61及与中心孔连接的侧向孔62形成，中心通道的侧向孔62沿桥式接头60径向设置，侧向孔62朝外的一端能够连通桥式接头60外侧空间，下接头70上开设有与侧向孔62开口对应的第二进液口71，液体能够通过第二进液口71进入到侧向孔62中。

中心通道的中心孔61为盲孔结构，其开口设置在桥式接头60朝向中心管20下端的端面上，即台阶孔中小径段的孔底处，能够与中心管20的内腔23连通。油套环空中的液体能够通过第二进液口71、侧向孔62进入到T形的中心通道中，并通过桥式接头60上的中心孔61进入到中心管20的内腔23中。

而桥式接头60中的偏心通道，由沿桥式接头60轴向方向贯穿设置的偏心孔63形成，偏心孔63绕桥式接头60轴向均布有两个。偏心孔63为通孔结构，其入口设置在台阶孔大径段的孔底，偏心孔63的出口设置在与桥式接头60朝向下接头70的端面上。油管环空22通过桥式接头60上的偏心孔63能够与桥式接头60另一端的下接头70的内腔连通，油套环空内的液体能够通过第一进液口11进入到油管环空22中，并通过桥式接头60上的偏心孔63进入到下接头70中。另外，偏心孔63的截面为弓形，包括靠近中心孔布置的平直内壁面，还包括与桥式接头60的外周面吻合的弧形内壁面。

桥式接头60上的中心孔61及侧向孔62均不与偏心孔63连通，中心孔61的开口设置在桥式接头60上台阶孔的小径段处，偏心孔63的开口设置在桥式接头60上台阶孔的大径段处，而偏心孔63及与中心孔61连通的侧向孔62开口设置在桥式接头60上不同位置处，当中心管20与桥式接头60连接时，中心管20与桥式接头60上台阶孔的小径段配合，能够将中心孔61与偏心孔63隔离开。

如图3所示，在使用本发明中的冲砂解堵管柱时，通过上接头10将冲砂解堵管柱与油管相连，通过下接头70与旋转射流器连接，然后将连接完成的冲砂解堵管柱下放送入套管80内，等到冲砂解堵管柱到达指定位置后，需要对油套环空进行封隔。本实施例中使用的封隔器40为现有技术中常用的Y221封隔器，操作人员上提并转动封隔器40使封隔器40坐封，此时油套环空内封隔器40分为上半部和下半部，冲砂解堵管柱的第二进液口71位于油套环空的下半部中，而第一进液口11位于油套环空的上半部中。

操作人员将解堵液注入到油套环空中，由于封隔器40的封堵作用，解堵液只能通过第一进液口11进入到油管环空22中，解堵液从上往下移动至桥式接头60处，并通过桥式接头60上的两个偏心孔63进入到下接头70的内腔中，进而进入到旋转射流器中，运动方向如图1及图3中由上至下的箭头所示。高速流动的解堵液带动旋转射流器工作，旋转射流器喷射冲砂，携带有沉砂的解堵液从油套环空中上返，由于封隔器40的封堵作用，解堵液只能够通过第二进液口71进入到桥式接头60的中心通道中，先后通过侧向孔62及中心孔61后达到中心管20的下端，并顺着中心管20的内腔23流入位于冲砂解堵管柱上方的油管中，最终通过油管返出地面，运动方向如图1及图3中由下至上的箭头所示。

在其他实施例中，上接头与封隔器之间、桥式接头与封隔器之间可以直接螺纹连接，而不局限于使用变扣接头的方式进行转接。

在其他实施例中，上接头与第一变扣接头之间可以仅通过螺纹进行连接，两者之间不再设置止转销钉。

在其他实施例中，偏心孔的布置方式及布置数量可以根据管柱规格进行调整，例如仅采用一个偏心孔，或是布置多个偏心孔时各偏心孔之间距离、偏心孔与桥式接头轴线之间距离不同，而不局限于将多个偏心孔均布的方式。

在其他实施例中，偏心孔的形状可以设置为圆形、方形等，而不局限于采用平直内壁面与弧形内壁面组合的方案。

在其他实施例中，可以在上接头的内壁中设置有沉槽，中心管上不再设置有凸缘，此时上接头与中心管连接时，上接头的沉槽对应形成位于中心管与上接头之间的环空。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.冲砂解堵管柱，其特征在于：

包括中心管、上接头、封隔器、桥式接头及下接头；

所述上接头连接在中心管的上端，上接头下端的内壁与中心管之间形成环空，上接头上设有连通环空与上接头外侧空间的进液口；

所述封隔器与上接头连接在一起，封隔器的内壁与中心管之间形成环空；

所述桥式接头布置在中心管的下端处，桥式接头与封隔器的另一端连接，且桥式接头上端的内壁与中心管之间形成环空，桥式接头的下端与下接头连接；

桥式接头内设置有中心孔和偏心孔；

中心孔的上端与中心管的内腔连通，下端封堵，桥式接头上还设有连通中心孔与桥式接头外侧空间的侧向孔；

偏心孔的上端与由中心管与上接头、封隔器及桥式接头所围成的环空连通，偏心孔的下端与下接头连通；

中心孔和偏心孔被所述中心管隔开，互不连通。

2.根据权利要求1所述的冲砂解堵管柱，其特征在于：上接头与封隔器之间通过变扣接头连接。

3.根据权利要求1所述的冲砂解堵管柱，其特征在于：桥式接头与封隔器之间通过变扣接头连接。

4.根据权利要求2所述的冲砂解堵管柱，其特征在于：上接头与对应的变扣接头之间设置有止转销钉。

5.根据权利要求1所述的冲砂解堵管柱，其特征在于：所述偏心孔绕桥式接头的轴向均布有两个以上。

6.根据权利要求1或5所述的冲砂解堵管柱，其特征在于：所述偏心孔的截面形状为弓形，具有靠近中心孔的平直内壁面和与平直壁面相连的弧形内壁面。

7.根据权利要求1所述的冲砂解堵管柱，其特征在于：中心管的上端凸设有凸缘，用于与上接头连接；凸缘下方的空间对应形成位于中心管与上接头内壁之间的环空。