CN110630201B - 蛇形导向喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蛇形导向喷射器，属于油田修井作业工具领域。所述蛇形导向喷射器包括：喷头和至少一个活动接头，每个活动接头包括相连的第一部和第二部，第一部为球头，喷头的上端开设有第一球碗，第一部可转动地设置在第一球碗内，第二部与另一个活动接头的第一部或连续油管相连；喷头的内部沿竖直方向开设有第一通道，第一通道与第一球碗连通，活动接头的内部沿竖直方向开设有第二通道，第二通道与第一通道连通；喷头上开设有多个通孔，每个通孔与第一通道连通，且孔径相同的通孔对称布设在喷头上。该蛇形导向喷射器可实现对井筒或干线管道内任一段的解堵。

Description

蛇形导向喷射器

技术领域

本发明涉及油田修井作业工具领域，特别涉及一种蛇形导向喷射器。

背景技术

在油田生产作业过程中，由于压裂时砂堵、裸眼封隔器坐封不严造成砂堵，压裂后排液支撑剂返吐等，易造成井筒内堵死；另外，油田输油干线管道随时间延长都会出现管壁结蜡、结垢。为了消除管道污垢，就需要对干线管道进行除垢作业。为了实现井筒解堵，可以使用连续油管喷射解堵工艺。

现有技术在实现井筒和输油干线管道解堵时，主要采用连续油管连接开设有通孔的接头，通过下放连续油管，将接头输送至目的段，进行水力喷射解堵。

而井筒或干线管道并非完全是竖直段，当井筒的竖直段内出现井斜较大段或井筒斜度过大段，干线管道为非直线段时，现有技术的连续油管连接开设有通孔的接头无法通过上述段抵达目的段时，井筒或干线管道无法实现解堵，影响了修井效率。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种可在非竖直井段或干线管道通行的蛇形导向喷射器，以实现井筒或干线管道内任一段的解堵。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种蛇形导向喷射器，所述喷射器包括：喷头和至少一个活动接头，其中，每个所述活动接头包括相连的第一部和第二部，所述第一部为球头，所述喷头的上端开设有第一球碗，所述第一部可转动地设置在所述第一球碗内，所述第二部与另一个所述活动接头的第一部或连续油管相连；

所述喷头的内部沿竖直方向开设有第一通道，所述第一通道与所述第一球碗连通，所述活动接头的内部沿竖直方向开设有第二通道，所述第二通道与所述第一通道连通；

所述喷头上开设有多个通孔，每个所述通孔与所述第一通道连通，且孔径相同的所述通孔对称布设在所述喷头上。

可选择地，所述第一通道上部的内径大于所述第一通道下部的内径。

可选择地，所述通孔分层布设在所述喷头上，且每层所述通孔的孔径相同。

可选择地，全部所述通孔投射到同一个水平面上可构成一个圆形。

可选择地，所述喷头为锥形喷头。

可选择地，所述喷射器还包括：连接接头，所述连接接头包括相连的第三部和第四部，所述第三部为球头，每个所述活动接头的第二部的上端开设有第二球碗，所述第三部或另一个所述活动接头的第一部可转动地设置在所述第二球碗内，所述第四部与所述连续油管相连。

可选择地，所述连接接头的内部沿竖直方向开设有第三通道，所述第三通道与所述第二通道连通。

可选择地，所述喷射器还包括：压盖，所述压盖敷设在所述喷头的上端和所述第二部的上端，用于封堵所述第一部和所述第三部。

可选择地，所述压盖为半圆形压盖，所述半圆形压盖以所在半圆形的圆心为中心开设有第一凹槽。

可选择地，所述喷射器还包括：密封圈，所述第一凹槽的内壁上开设有第二凹槽，所述密封圈设置在所述第二凹槽内，且与所述第一部和所述第三部接触。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

通过喷头的上端开设有的第一球碗与一个活动接头设置为球头的第一部配合，第二部与另一个活动接头的第一部或连续油管相连，使得与连续油管相连的一个或多个活动接头可转动地与喷头连接，当需要对井筒或干线管道内任一段进行解堵时，先通过连续油管下放该蛇形导向喷射器，由于活动接头与喷头之间为可转动连接，使得喷头的运动角度可发生变化，在下放过程中可通过非竖直井段或干线管道到达需要解堵的目的段的上方，继而通过地面向连续油管内注入高压液体，高压液体可以通过连续油管和活动接头内部开设的第二通道后，从喷头内部开设的第一通道中喷出，实现对目的段的解堵；

2、通过在喷头上开设多个通孔，每个通孔与第一通道连通，使得高压液体不仅可以从第一通道喷出，而且可以从通孔中喷出，对井筒的筒壁或干线管道的管壁进行喷射冲洗；通过将孔径相同的通孔对称布设在喷头上，确保高压液体从通孔中喷出时，使得喷头的受力平衡，以提高目的段解堵的成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的蛇形导向喷射器的剖面结构示意图。

图中的附图标记分别表示为：

1、喷头；101、第一球碗；102、第一通道；103、通孔；

2、活动接头；201、第一部；202、第二部；203、第二通道；204、第二球碗；

3、连接接头；301、第三部；302、第四部；303、第三通道；

4、压盖；

5、密封圈；

6、螺栓。

具体实施方式

在对本发明实施方式作进一步地详细描述之前，本发明实施例中所涉及的方位名词，如“上端”、“上部”、“下部”“上”、“下”，均以图1中所示方位为基准，仅仅用来清楚地描述本发明实施例的蛇形导向喷射器的结构，并不具有限定本发明保护范围的意义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供的一种蛇形导向喷射器，该喷射器包括：喷头1和至少一个活动接头2。

其中，每个活动接头2包括相连的第一部201和第二部202，第一部201为球形结构，喷头1的上端开设有第一球碗101，第一部201可转动地设置在第一球碗101内；

当活动接头2的数量为一个时，其结构示意图如图1所示，该活动接头2的第二部202与连续油管相连；

当活动接头2的数量为两个及两个以上时，与喷头1相连的活动接头2的第二部202与另一个活动接头2的第一部201相连，靠近连续油管的活动接头2的第二部202与连续油管(在图中未显示)相连；

喷头1的内部沿竖直方向开设有第一通道102，第一通道102与第一球碗101连通，活动接头2的内部沿竖直方向开设有第二通道203，第二通道203与第一通道102连通，如图1所示；

喷头1上开设有多个通孔103，每个通孔103与第一通道102连通，且孔径相同的通孔103对称布设在喷头1上，如图1所示。

本发明实施例提供的蛇形导向喷射器的使用原理为：

以图1为例，当需要对井筒或干线管道内任一段进行解堵时，先通过连续油管下放该蛇形导向喷射器，由于活动接头2与喷头1之间为可转动连接，使得喷头1的运动角度可发生变化，在下放过程中可通过非竖直井段或干线管道到达需要解堵的目的段的上方，继而通过地面向连续油管内注入高压液体，高压液体可以通过连续油管和活动接头2内部开设的第二通道203后，从喷头1内部开设的第一通道102中喷出，实现对目的段的解堵；

同时，通过在喷头1上开设多个通孔103，每个通孔103与第一通道102连通，使得高压液体不仅可以从第一通道102喷出，而且可以从通孔103中喷出，对井筒的筒壁或干线管道的管壁进行喷射冲洗；通过将孔径相同的通孔103对称布设在喷头1上，确保高压液体从通孔103中喷出时，使得喷头1的受力平衡，以提高目的段解堵的成功率。

因此，本发明实施例的蛇形导向喷射器通过喷头1的上端开设有的第一球碗101与活动接头2设置为球头的第一部201配合，第二部202与连续油管相连，使得活动接头2可转动地与喷头1连接，实现了井筒或干线管道内任一段的解堵，且结构简单，操作便利，特别适用在盐结晶较高的油井中，解堵效果显著。

下面对本发明实施例的蛇形导向喷射器的结构进行详细地描述说明：

对于喷头1而言，喷头1可以起到为流入的高压液体提供喷射通道和为喷射器整体提供导向的作用。

在为流入的高压液体提供喷射通道方面，高压液体可以通过喷头1内的第一通道102向下喷射，对位于喷头1下部的目的段进行喷射解堵。

而为了提高高压液体在喷出第一通道102时的液体压力，在结构设置上，第一通道102可以设置为中心通道，第一通道102上部的内径大于第一通道102下部的内径，也就是说，第一通道102的入口端的内径大于其出口端的内径。

如此设置，当高压液体从第一通道102的入口端流入，从出口端喷出时，由于内径的减小，高压液体从出口端喷出时的压力增大，实现了对目的段冲洗强度的提高，更有利于井筒或干线管道的解堵作业。

在为流入的高压液体提供喷射通道方面，高压液体还可以通过开设在喷头1上的通孔103喷出，对井筒的筒壁或干线管道的管壁进行喷射冲洗。

对于通孔103的设置，通孔103可以分层布设在喷头1上，且每层通孔103的孔径相同，如图1所示。

通过分层布设通孔103，且每层通孔103的孔径相同，使得大孔径的通孔103不仅可以实现喷射冲洗的作用，而且可以起到携带井筒筒壁或干线管道的管壁上被喷射冲洗下来的污物的作用；小孔径的通孔103可以实现对井筒筒壁的强力喷射冲洗，有利于对井筒筒壁或干线管道的管壁上附着物的清洗。

同时，全部通孔103投射到同一个水平面上可构成一个圆形，使得高压液体的喷射范围最大，确保喷头1经过的井筒的筒壁或干线管道的管壁均实现被高压液体的喷射冲洗。

进一步地，位于喷头1上部的通孔103的开设方向与竖直方向垂直，且孔径最大，便于对井筒筒壁或干线管道的管壁上附着物的冲洗与携带；喷头1下部的通孔103的开设方向可以与竖直方向呈一定夹角，便于对井筒筒壁或干线管道的管壁上附着物的喷射冲洗。

而为了区分喷头1的上部与下部的通孔103，上部的通孔103所在处的喷头1的外壁可以设置为正方形或六边形或八边形等规则对称的形状，具体形状在本发明实施例中不作具体限定。

举例来说，位于喷头1下部的通孔103的开设方向可以与竖直向下的方向呈65°夹角；上部的通孔103所在处的喷头1的外壁设置为六边形，如图1所示。

在为喷射器整体提供导向方面，喷头1为锥形喷头，如图1所示，不仅使得喷头1不易在被下入过程中卡住，而且可以为喷射器的沿着井筒或干线管道的不断下入提供导向。

对于活动接头2而言，活动接头2的第一部201与喷头1的上端开设的第一球碗101配合，构成“活动关节”，使得喷头1与连续油管之间可以形成一定的角度，便于喷头1进入到非竖直井段或干线管道。

其中，第二部202可以为半圆形结构，其弧面部分与第一部201连接，如图1所示，可以增大第二部202与另一个活动接头2的第一部201或喷头1的上端之间的活动角度。

活动接头2的数量可以为一个或多个，具体地使用数量根据现场的实际情况进行确定。

需要说明的是，活动接头2的设置数量越多，喷头1与连续油管之间可形成的角度范围越大。

基于上述结构，本发明实施例的蛇形导向喷射器还包括：连接接头3，如图1所示，连接接头3包括相连的第三部301和第四部302，第三部301为球头，每个活动接头2的第二部202的上端开设有第二球碗204，第三部301的或另一个活动接头2的第一部201可转动地设置在第二球碗204内，第四部302与连续油管相连。

通过设置连接接头3，便于连续油管与活动接头2的连接。

具体而言，第三部301的结构可以与第一部201的结构相同或相似，其与第二球碗204的配合原理也与第一部201与第一球碗101的配合原理相同；第四部302可以包括相连的半圆形和圆柱形结构，其中半圆形的弧面结构与第三部301相连，如图1所示，与第一部201和第二部202的连接所起到的作用相同，可以增大第四部302与活动接头2的上端之间的活动角度。

进一步地，连接接头3的内部沿竖直方向开设有第三通道303，第三通道303与第二通道203连通，如图1所示。

如此设置便于高压液体可以顺利经过连接接头3进入到活动接头2及喷头1中。

基于第三通道303，在本发明实施例中，在第四部302的上端设置有连接丝扣，便于第四部302与连续油管丝扣连接。

举例来说，第四部302的上端可以设置有AMMT丝扣。

由于第一部201可转动地设置在第一球碗101内和第三部301可转动地设置在第二球碗204内为本发明实施例的蛇形导向喷射器实现的必要条件，因此，为了确保上述连接关系的牢固性，本发明实施例的蛇形导向喷射器还包括：压盖4，压盖4敷设在喷头1的上端和第二部202的上端，如图1所示，用于封堵第一部201和第三部301。

需要说明的是，为了实现对压盖4的固定，可以通过螺栓6对压盖4进行紧固。

进一步地，压盖4可以为半圆形压盖，半圆形压盖以所在半圆形的圆心为中心开设有第一凹槽，便于第一部201或第三部301伸出压盖4。

由于高压液体在流经一个活动接头2进入到另一个活动接头2或进入到喷头1中、流经连接接头3进入到活动接头2时，若连接处未密封，则易从连接处喷出，影响到高压液体的喷射效率。

为了实现上述连接处的密封，本发明实施例的蛇形导向喷射器还包括：密封圈5，第一凹槽的内壁上开设有第二凹槽，密封圈5设置在第二凹槽内，且第一部201和第三部301接触，如图1所示。

通过设置密封圈5，可以实现一个活动接头2与另一个活动接头2或喷头1，连接接头3与活动接头2之间连接处的密封，有效防止高压液体的喷出。

基于上述，在整体结构的材质选择上，喷头1、活动接头2及连接头3可以采用金属材质，以确保耐磨耐压。

在实际的操作过程中，操作人员可以按照以下几个操作步骤进行操作：

在地面组装该蛇形导向喷射器，并确保各部件之间连接的牢固性，连接后喷头1与活动接头2之间、活动接头2与连接头3之间、活动接头2与活动接头2之间的活动自由，不出现卡阻现象；

再将组装好的蛇形导向喷射器连接到连续油管的初始末端，下入井内或管道结构中，到达目的段的上部或目的段；

开启地面泵车，向连续油管中注入高压水，利用蛇形导向喷射器进行喷射或解堵作业。

需要说明的是，在开启地面泵车的同时，连续油管车可进行缓慢提升或下放，以使该蛇形导向喷射器能够顺利通过目的段为目标。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蛇形导向喷射器，其特征在于，所述喷射器包括：喷头(1)和至少一个活动接头(2)，其中，

每个所述活动接头(2)包括相连的第一部(201)和第二部(202)，所述第一部(201)为球头，所述喷头(1)的上端开设有第一球碗(101)，所述第一部(201)可转动地设置在所述第一球碗(101)内，所述第二部(202)与另一个所述活动接头(2)的第一部(201)或连续油管相连，其中所述第二部(202)为半圆形结构，且所述第二部(202)的弧面部分与所述第一部(201)连接；

所述喷头(1)的内部沿竖直方向开设有第一通道(102)，所述第一通道(102)与所述第一球碗(101)连通，所述活动接头(2)的内部沿竖直方向开设有第二通道(203)，所述第二通道(203)与所述第一通道(102)连通；

所述喷头(1)上开设有多个通孔(103)，每个所述通孔(103)与所述第一通道(102)连通，且孔径相同的所述通孔(103)对称布设在所述喷头(1)上；

其中，当所述活动接头(2)的数量为一个时，所述活动接头(2)的第二部(202)与所述连续油管相连；当所述活动接头(2)的数量为两个及两个以上时，与所述喷头(1)相连的所述活动接头(2)的第二部(202)与另一个所述活动接头(2)的第一部(201)相连，靠近所述连续油管的所述活动接头(2)的第二部(202)与所述连续油管相连。

2.根据权利要求1所述的蛇形导向喷射器，其特征在于，所述第一通道(102)上部的内径大于所述第一通道(102)下部的内径。

3.根据权利要求1所述的蛇形导向喷射器，其特征在于，所述通孔(103)分层布设在所述喷头(1)上，且每层所述通孔(103)的孔径相同。

4.根据权利要求1所述的蛇形导向喷射器，其特征在于，全部所述通孔(103)投射到同一个水平面上可构成一个圆形。

5.根据权利要求1所述的蛇形导向喷射器，其特征在于，所述喷头(1)为锥形喷头。

6.根据权利要求1所述的蛇形导向喷射器，其特征在于，所述喷射器还包括：连接接头(3)，所述连接接头(3)包括相连的第三部(301)和第四部(302)，所述第三部(301)为球头，每个所述活动接头(2)的第二部(202)的上端开设有第二球碗(204)，所述第三部(301)或另一个所述活动接头(2)的第一部(201)可转动地设置在所述第二球碗(204)内，所述第四部(302)与所述连续油管相连。

7.根据权利要求6所述的蛇形导向喷射器，其特征在于，所述连接接头(3)的内部沿竖直方向开设有第三通道(303)，所述第三通道(303)与所述第二通道(203)连通。

8.根据权利要求6所述的蛇形导向喷射器，其特征在于，所述喷射器还包括：压盖(4)，所述压盖(4)敷设在所述喷头(1)的上端和所述第二部(202)的上端，用于封堵所述第一部(201)和所述第三部(301)。

9.根据权利要求8所述的蛇形导向喷射器，其特征在于，所述压盖(4)为半圆形压盖，所述半圆形压盖以所在半圆形的圆心为中心开设有第一凹槽。

10.根据权利要求9所述的蛇形导向喷射器，其特征在于，所述喷射器还包括：密封圈(5)，所述第一凹槽的内壁上开设有第二凹槽，所述密封圈(5)设置在所述第二凹槽内，且与所述第一部(201)和所述第三部(301)接触。

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