CN111790703B - 盐穴储气库腔底不溶物清洗工具及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盐穴储气库腔底不溶物清洗工具及其清洗方法，其涉及油气开发技术领域，包括：油管；连接在所述油管下端的旋转射流冲洗工具，所述旋转射流冲洗工具能够进行旋转以向周向和下方喷射出用于破碎不溶物并搅动腔底不溶物的高压清洗液；设置在所述油管旁的第一管体和第二管体；调节机构，所述调节机构安装在油管上或安装在第一管体和第二管体上，所述调节机构能使得所述第一管体和所述第二管体的下端在径向方向上进行移动。本申请能够根据实际工况调节管体和油管之间的距离，显著提高不溶物的返排效率，降低清洗施工成本，提高盐穴储气库的有效库容体积。

Description

盐穴储气库腔底不溶物清洗工具及其清洗方法

技术领域

本发明涉及油气开发技术领域，特别涉及一种盐穴储气库腔底不溶物清洗工具及其清洗方法。

背景技术

盐穴储气库具有注采率高、短期吞吐量大、垫气量低并可完全回收等方面的优点，使其在能源储备与调峰应急等方面具有十分重要的作用，现已成为天然气储存的主要手段之一，对我国的能源发展具有重要的现实与战略意义。

我国盐层资源丰富，盐层总厚度可达上千米，但其具有层状分布、泥质夹层较多、不溶杂质含量较高等特点。在溶腔结束后腔底会存在较厚的堆积不溶物，不溶物的堆积及内部卤水占据了大量库容，大大降低了盐穴储气库的储气能力。为了有效提高盐穴储气库的储气能力，各专家学者对如何清除腔底不溶物进行了广泛的研究并提出了一些较为有效的方法，例如，宋先知提出利用旋转射流来破碎清洗腔底的不溶物，但由于旋转射流冲击和旋转流场的离心作用，被破碎的不溶物往往聚集在远离喷头的地方，使得清洗管柱附近的不溶物浓度显著降低，因此亟需发明新的清洗方式提高高压旋转射流对岩穴储气库腔底不溶物的清洗效率。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种盐穴储气库腔底不溶物清洗工具及其清洗方法，其能够根据实际工况调节管体下端和油管下端之间的距离，显著提高不溶物的返排效率，降低清洗施工成本，提高盐穴储气库的有效库容体积。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种盐穴储气库腔底不溶物清洗工具，所述盐穴储气库腔底不溶物清洗工具包括：

油管；

连接在所述油管下端的旋转射流冲洗工具，所述旋转射流冲洗工具能够进行旋转以向周向和下方喷射出用于破碎不溶物的高压清洗液；

设置在所述油管旁的第一连续油管和第二连续油管；

调节机构，所述调节机构安装在油管上或安装在第一连续油管和第二连续油管上，所述调节机构能使得所述第一连续油管和所述第二连续油管的下端在径向方向上进行移动。

优选地，所述第一连续油管的下端具有第一硬质固定件，所述第二连续油管的下端具有第二硬质固定件；当所述调节机构安装在所述油管上时，所述调节机构包括：套设在所述油管上的调节环，所述调节环能沿所述油管的延伸方向进行移动；第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的两端分别与所述调节环、所述第一硬质固定件相连接，所述第二连接杆的两端分别与所述调节环、所述第二硬质固定件相连接，以使所述调节环沿所述油管的延伸方向进行移动时带动所述第一连续油管和所述第二连续油管的下端在径向方向上进行移动。

优选地，所述第一连接杆的两端分别与所述调节环、所述第一硬质固定件通过铰接方式相连接，所述第二连接杆的两端分别与所述调节环、所述第二硬质固定件通过铰接方式相连接。

优选地，所述调节机构包括固定安装在所述油管上的液压器，所述液压器能够进行伸缩的一端与调节环相连接。

优选地，当所述第一管体和所述第二管体的下端未向径向方向撑开时，所述旋转射流冲洗工具的位置低于所述第一连续油管和所述第二连续油管的最下端。

优选地，所述调节机构包括：连接在所述第一连续油管中的第一挠性软管；连接在所述第二连续油管中的第二挠性软管；安装在所述第一连续油管下端的由橡胶制成的第一漂浮件；安装在所述第二连续油管下端的由橡胶制成的第二漂浮件。

优选地，所述旋转射流冲洗工具包括能够防止喷头旋转过快的旋转控制器和射流喷头机构，所述旋转喷头机构包括沿竖直方向延伸的管体；连接在所述管体下端的端盖；安装在所述管体的侧壁上的多个第一喷嘴，所述第一喷嘴朝向与所述管体的其中一个径向方向呈90度夹角；安装在端盖下端面上的第二喷嘴和第三喷嘴，所述第二喷嘴朝向正下方，所述第三喷嘴的朝向与所述第二喷嘴的朝向之间为45度，所述第三喷嘴绕所述第二喷嘴呈圆周分布。

一种采用上述任一所述的盐穴储气库腔底不溶物清洗工具的清洗方法，包括以下步骤：

将盐穴储气库腔底不溶物清洗工具通过生产套管下入至储气库的不溶物聚集区处；

开启地面高压泵并向油管上泵入高压清洗液，经旋转射流冲洗工具喷出形成高压旋转射流，以将储气库中的不溶物进行破碎形成碎屑并悬浮于清洗液中；

待碎屑悬浮于清洗液后，通过调节机构的调节使得第一连续油管和第二连续油管的下端在径向方向上进行撑开，以使第一连续油管和第二连续油管的返排口处于碎屑浓度较高的最优返排位置，再通过第一连续油管和第二连续油管抽吸清洗液和碎屑以形成返排液；

当所述返排液中的碎屑的浓度下降幅度达到第一预设条件时，下放盐穴储气库腔底不溶物清洗工具预设距离，继续对不溶物进行破碎并调节所述调节机构以使第一连续油管和第二连续油管的返排口处于碎屑浓度较高的最优返排位置，再通过第一连续油管和第二连续油管抽吸清洗液和碎屑以形成返排液。

优选地，还包括以下步骤：

当排出的返排液中的碎屑达到目标量或排出的返排液中的碎屑的浓度达到目标要求时，停止泵入高压清洗液和返排操作，再取出盐穴储气库腔底不溶物清洗工具。

优选地，在取出盐穴储气库腔底不溶物清洗工具之前，通过所述调节机构的调节使得所述第一连续油管和所述第二连续油管的下端在径向方向上向油管收拢。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

本发明采用旋转射流冲洗工具作为腔底不溶物的破碎清洗工具，射流出的清洗液不仅具有纵向速度，而且还有径向和切向分速，能够对不溶物产生较强的冲击力和剪切力，对不溶物具有较强的破碎和悬浮效果。该装置能下至腔体底部，并能够深入腔底不溶物中进于清洗破碎，且旋转流场能够使不溶物碎屑悬浮在清洗液中并向远离油管方向扩散，如此便于返排，可以提高返排效率。本申请可以随清洗排量自动调整第一连续油管和第二连续油管下端返排口与油管之间的距离，以保证返排口始终处于碎屑浓度最大的地方，保证清洗效率的最大化。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中盐穴储气库腔底不溶物清洗工具的结构示意图。

图2为本发明实施例中盐穴储气库腔底不溶物清洗工具的在另一种实施方式下的结构示意图。

图3为本发明实施例中旋转射流冲洗工具的结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、上部管柱；2、油管；3、旋转射流冲洗工具；31、旋转控制器；311、外壳；312、转轴；313、第一轴承；314、第二轴承；315、支撑件；316、密封件；317、连接管；32、旋转喷头；321、管体；322、端盖；323、第一喷嘴；324、第二喷嘴；325、第三喷嘴；4、第一管体；5、第二管体；6、调节机构；61、调节环；62、第一连接杆；63、第二连接杆；64、液压器；65、第一挠性软管；66、第二挠性软管；67、第一漂浮件；68、第二漂浮件；7、第一硬质固定件；8、第二硬质固定件；9、腔底不溶物。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够根据实际工况调节反排管柱和清洗管柱之间的距离，显著提高不溶物的效率，降低清洗施工成本，提高盐穴储气库的有效库容体积，在本申请中提出了一种盐穴储气库腔底不溶物清洗工具，图1为本发明实施例中盐穴储气库腔底不溶物清洗工具的结构示意图，图2为本发明实施例中盐穴储气库腔底不溶物清洗工具的在另一种实施方式下的结构示意图，如图1和图2所示，盐穴储气库腔底不溶物清洗工具包括：油管2；连接在油管2下端的旋转射流冲洗工具3，旋转射流冲洗工具3能够进行旋转以向周向和下方喷射出用于破碎不溶物的高压清洗液；设置在油管2旁的第一管体4和第二管体5；调节机构6，调节机构6安装在油管2上或安装在第一管体4和第二管体5上，调节机构6能使得第一管体4和第二管体5的下端在径向方向上进行移动。

如图1和图2所示，盐穴储气库腔底不溶物清洗工具可以包括上部管柱1和下部管柱，上部管柱1可以包括内管和外管，内管用于输送清洗液。内管和外管之间形成的环空作为清洗液和碎屑的返排通道。下部管柱可以包括油管2、第一管体4、第二管体5。

如图1和图2所示，油管2沿竖直方向延伸，其与内管相连接，其主要用于向旋转射流冲洗工具3输送高压清洗液。第一管体4、第二管体5与油管2并列设置，两者分别连接在内管和外管之间，以分别与内管和外管形成的环空相连通，两者也是沿竖直方向延伸，从而能够伸入住生产套管中。第一管体4为第一连续油管，第二管体5为第二连续油管，第一连续油管、第二连续油管具有一定的柔性，从而使得第一管体4、第二管体5的下端能够进行一定的弯曲以使得端部偏离油管2一段距离。

如图1所示，管体可以是两根，也可以是多根，其绕油管2呈圆周分布即可。当管体的根数越多时，通过管体返排盐穴储气库腔底的清洗液和碎屑的效果更好，能够在周向上的多个角度进行返排，避免部分区域剩余的碎屑过多，未被及时返排。由于管体为多根，管体的外径可以小于油管2的外径，这样也可以满足返排时的流速要求。例如，油管2的外径可以选择48.3mm，管体的外径可以选择31.75mm等。在一种实施方式中，外管的外径为180mm，内管的外径为80mmm，油管2的外径可以选择80mm，第一管体4、第二管体5的外径可以选择40mm。这种方式下，可以保证第一管体4、第二管体5连接在外管和内管之间。

如图1所示，旋转射流冲洗工具3连接在油管2最下端，旋转射流冲洗工具3能够进行旋转以向周向和下方喷射出清洗液。在向油管2中泵入高压清洗液后，经过旋转射流冲洗工具3能够高速喷出形成高压旋转的射流，射流具有沿周向喷射的，也存在向下方喷射出的流体，这能够对腔底不溶物9进行破碎并使形成的碎屑悬浮于清洗液中，此时旋转沿周向喷射的流体能够将悬浮于清洗液中的碎屑向远离油管2的四周扩散开去，从而以便于通过第一管体4和第二管体5返排出盐穴储气库腔底。作为优选地，当第一管体4和第二管体5的下端未向径向方向撑开时，旋转射流冲洗工具3的位置高于第一管体4和第二管体5的最下端。通过上述方式可以使得第一管体4和第二管体5的下端向径向方向撑开后，第一管体4和第二管体5的下端返排口位置能够有所升高，进而使得返排口与旋转喷头32的位置相差高度进一步变小，一边破碎不溶物，一边进行返排碎屑和清洗液的效果更好，效率更高。

在一种优选的实施方式中，图3为本发明实施例中旋转射流冲洗工具的结构示意图，如图3所示，旋转射流冲洗工具3可以包括能够防止喷头旋转过快的旋转控制器31和旋转喷头32。其中，旋转喷头32包括沿竖直方向延伸的管体321；连接在管体321下端的端盖322；安装在管体321的侧壁上的多个第一喷嘴323，第一喷嘴323朝向与管体321的其中一个径向方向呈90度夹角；安装在端盖322下端面上的第二喷嘴324和第三喷嘴325，第二喷嘴324朝向正下方，第三喷嘴325的朝向与第二喷嘴324的朝向之间为45度，第三喷嘴325绕第二喷嘴324呈圆周分布。由于第一喷嘴323朝向与管体321的其中一个径向方向呈90度夹角，因此，当高压清洗液从第一喷嘴323喷出时，高压清洗液会使得旋转喷头32转动。第二喷嘴324和第三喷嘴325射出的高压清洗液用于对腔底的不溶物进行破碎，高压清洗液高速旋转射流射出利用冲击剪切作用破碎腔底不溶物9，不溶物碎屑在旋流场的作用下做离心运动，这样为第一管体4和第二管体5的后续返排提供了条件。

如图3所示，旋转控制器31可以包括：外壳311；穿设在外壳311中的转轴312，转轴312内部开设有连通上下端的流道；设在在转轴312与外壳311之间的第一轴承313和第二轴承314，第一轴承313和第二轴承314之间设置有支撑件315；安装在转轴312与外壳311之间的密封件316；连接管317，连接管317通过螺纹连接在外壳311上端的内部，连接管317的下端抵住密封件316，连接管317内部与转轴312的上端相连通，连接管317的上端与油管2相连接。通过上述结构，旋转控制器31可以将油管2中的清洗液通过转轴312向旋转喷头32输送，同时，转轴312相对外壳311之间能够发生相对转动，外壳311与转轴312之间填充有阻尼液，阻尼液具有一定的阻尼效果，可以避免旋转喷头32旋转过快，从而失去破碎清洗的效果。

如图1和图2所示，调节机构6主要用于调节和控制第一管体4和第二管体5的下端与油管2下端之间的间距，从而使得第一管体4和第二管体5的返排口可以处于碎屑浓度较高的最优返排位置，进而高效率的将盐穴储气库腔底形成的碎屑进行排出。

如图1所示，在一种实施方式中，第一管体4的下端具有第一硬质固定件7，第二管体5的下端具有第二硬质固定件8，第一硬质固定件7和第二硬质固定件8可以是硬度和强度较高的钢或合金材料等制成，其可以分别包覆第一管体4和第二管体5的下端，但不影响两者进行返排清洗液和碎屑。由于第一连续油管和第二连续油管呈柔性，所以调节机构6无法直接与其进行连接，实现传动，所以需要第一硬质固定件7和第二硬质固定件8分别对第一连续油管和第二连续油管下端进行固定。调节机构6可以包括：套设在油管2上的调节环61，调节环61能沿油管2的延伸方向进行移动；第一连接杆62和第二连接杆63，第一连接杆62的两端分别与调节环61、第一硬质固定件7相连接，第二连接杆63的两端分别与调节环61、第二硬质固定件8相连接，以使调节环61沿油管2的延伸方向进行移动时带动第一管体4和第二管体5的下端在径向方向上进行移动。第一连接杆62的两端分别与调节环61、第一硬质固定件7通过铰接方式相连接，第二连接杆63的两端分别与调节环61、第二硬质固定件8通过铰接方式相连接。调节环61能够上下进行移动，第一连接杆62和第二连接杆63分别和调节环61通过铰接方式相连接；固定安装在油管2上的液压器64，液压器64能够进行伸缩的一端与调节环61相连接。液压器64通过液压管线或电缆连接至井口，例如在井口通过液压管线输送液压油以控制液压器64，或者通过电缆输入电能从而在井下实现液压器64的电动操作，电缆可以顺着油管与连续油管之间的间隙下入。

当需要将第一管体4和第二管体5的下端在径向方向上进行移动时，只需启动液压器64，使其一端进行伸缩。当需要将第一管体4和第二管体5的下端在径向方向上远离油管2进行移动时，液压器64的下端向下伸长，从而推动调节环61向下移动，调节环61推动第一连接杆62和第二连接杆63靠近油管2的一端向下，第一连接杆62和第二连接杆63远离油管2的另一端向远离油管2的一端移动，进而将第一管体4和第二管体5的下端撑开在径向方向上向远离油管2的方向进行移动。当需要将第一管体4和第二管体5的下端在径向方向上靠近油管2进行移动时，液压器64的下端向上收缩，从而拉动调节环61向上移动，调节环61推动第一连接杆62和第二连接杆63靠近油管2的一端向上，第一连接杆62和第二连接杆63远离油管2的另一端向靠近油管2的一端移动，进而将第一管体4和第二管体5的下端撑开在径向方向上向靠近油管2的方向进行移动，当移动到足够程度时，可以让第一管体4、第二管体5和油管2并行，以便后期从生产套管中取出盐穴储气库腔底不溶物清洗工具。

通过液压器64的下端伸缩的长度，从而控制第一管体4和第二管体5的下端撑开的程度，以使得第一管体4和第二管体5下端的返排口能够调整至经过旋转射流冲洗工具3破碎不溶物后形成的碎屑浓度较高的最优返排位置，再通过第一管体4和第二管体5返排清洗液和碎屑，最终实现高效的返排效率，提高盐穴储气库腔底清洗效果。

在另一种可行的实施方式中，如图2所示，第一管体4呈刚性，第二管体5呈刚性。调节机构6可以包括：连接在第一管体4中的第一挠性软管65；连接在第二管体5中的第二挠性软管66；安装在第一管体4下端的由橡胶制成的第一漂浮件67；安装在第二管体5下端的由橡胶制成的第二漂浮件68。第一挠性软管65和第二挠性软管66能够发生大幅度的弯曲。第一挠性软管65可以位于第一管体4与外管、内管的连接处，第二挠性软管66可以位于第二管体5与外管、内管的连接处。橡胶可以采用环保NBR型橡胶，例如，长度为500m，密度小于500kg/m³，厚度为10mm。当旋转射流冲洗工具3向腔底喷射清洗液后，腔底液面升高，使得第一漂浮件67和第二漂浮件68漂浮起来，另外，旋转喷头32产生的旋流场的推力也可以将第一漂浮件67和第二漂浮件68向远离油管的2的方向推送。此时，在第一挠性软管65和第二挠性软管66的作用下，第一连续油管、第二连续油管漂浮起来发生倾斜。通过上述方式，第一连接杆62和第二连接杆63远离油管2的另一端向远离油管2的一端移动，进而将第一管体4和第二管体5的下端撑开在径向方向上向靠近或远离油管2的方向进行移动。通过合理设计第一管体4、第二管体5底部的轻质橡胶头的体积，例如通过力学分析可计算返排口与清洗管柱之间的距离，进而通过改变排量来间接改变第一管体4、第二管体5底部的返排口与油管下端之间的距离，从而保证返排口位置处的碎屑浓度最大化，实现最高的清洗效率。

使用本申请中的盐穴储气库腔底不溶物清洗工具的清洗方法可以如下：

将盐穴储气库腔底不溶物清洗工具通过生产套管下入至储气库的不溶物聚集区处。具体而言，在井口组装盐穴储气库腔底不溶物清洗工具，同时完成地面配套设备和相应管线之间的连接。例如，现场组装盐穴储气库腔底不溶物清洗工具、安装连续油管作业机、储液罐、分离器、地面泵以及地面管汇等设备，连接工作滚筒、自动关断阀、油嘴管汇(地面注水泵)、分离器、储液罐(燃烧池)、输卤泵、输卤管线，连接连续油管作业机液压管线、插管、丈量油管校正计数器、防喷管，搭井口保护平台。同时，为防止作业过程中车辆磕碰或高空落物损伤原井采油树，在井口四周加装防护栏。施工期间将采油树罩住，进行保护。

然后，安装井口井控装置与盐穴储气库腔底不溶物清洗工具，并进行井口井控装置密封性测试。拆开原井采气树帽及上法兰，依次安装变径法兰、闸门、连续油管防喷器组，安装连续油管防喷管、防喷盒、注入头，下连续油管至防喷器第一个半封闸板下，关闭防喷器，打开防喷盒，从连续油管工作滚筒试压25兆帕；达到30分钟防喷盒无渗漏、压降不大于0.7兆帕为合格，试验第二道半封闸板、剪切闸板至合格后，从防喷管和防喷器连接处拆开。在连续油管的底端连接油管外卡连接器、加重管、液压安全接头，安装拉盘，试验拉力150KN，清水试压25兆帕，30分钟密封部位无渗漏、压降不大于0.7兆帕为合格。卸掉拉盘，安装旋转冲洗工具，对接防喷器与防喷管。用清水对变径法兰、闸门、防喷器组、防喷管、防喷盒、管体、工作滚筒管汇、油嘴管汇试压21兆帕，30分钟压降不大于0.7兆帕为合格；用清水对分离器、分离器下游气液管线试压2.5兆帕，30分钟压降不大于0.7兆帕为合格；关闭总闸门，对变径法兰、防喷器组、防喷管、防喷盒、管体、工作滚筒管汇、油嘴管汇气试压15兆帕，30分钟压降不大于0.7兆帕为合格。确认采气树及井下安全阀打开，计数器归零，校正工具所在底部的深度，下盐穴储气库腔底不溶物清洗工具，控制下放速度小于6米/分钟，密切注意悬重变化，探底加压小于5KN，复探1至3次，上提0-0.3米。

开启地面高压泵并向油管2泵入高压清洗液，经旋转射流冲洗工具3喷出形成高压旋转射流，以将储气库中的不溶物进行破碎形成碎屑并悬浮于清洗液中。具体可以为，开启地面高压泵，向清洗管柱中泵入高压清洗液，经旋转旋转射流冲洗工具3高速喷出形成高压旋转射流，对腔底不溶物9进行破碎并使碎屑悬浮于清洗液中，以便进行碎屑的返排。在此过程中，第二喷嘴324和第三喷嘴325射出的高压清洗液主要用于对腔底的不溶物进行破碎，第一喷嘴323射出的高压清洗液可用于驱动旋转喷头32产生旋转，同时，喷射出的高压清洗液形成旋流场，不溶物碎屑在旋流场的作用下做离心运动慢慢远离油管2，这样可以避免产生的碎屑影响对腔底剩余其它不溶物的破碎，另外还可以便于第一管体4和第二管体5的后续返排碎屑和清洗液。

待碎屑悬浮于清洗液后，通过调节机构6的调节使得第一管体4和第二管体5的下端在径向方向上进行撑开，以使第一管体4和第二管体5的返排口处于碎屑浓度较高的最优返排位置，再通过第一管体4和第二管体5返排清洗液和碎屑。在一种实施方式中，对液压器64进行控制，以使液压器64在液压油的作用进行伸长，调节环61向下进行移动，与此同时，通过第一连接杆62和第二连接杆63的带动，使得第一管体4和第二管体5的下端撑开在径向方向上向远离油管2的方向进行移动。在移动过程中，不断观察返排的清洗液中碎屑的含量，通过对调节环61的调节使得第一管体4和第二管体5的返排口处于碎屑浓度较高的最优返排位置，之后不断进行返排。在另一种实施方式中，由于第一挠性软管65和第二挠性软管66能够发生大幅度的弯曲，第一管体4、第二管体5在第一漂浮件67和第二漂浮件68的作用下漂浮起来发生倾斜，通过下方和上升整个盐穴储气库腔底不溶物清洗工具的高度，可以达到控制第一管体4、第二管体5发生倾斜的程度，从而控制第一管体4、第二管体5的下端距离油管2的距离，如此，可以使得第一管体4和第二管体5的返排口处于碎屑浓度较高的最优返排位置。

当返排液中的碎屑的浓度下降幅度达到第一预设条件时，下放盐穴储气库腔底不溶物清洗工具预设距离，继续对不溶物进行破碎并调节调节机构6以使第一管体4和第二管体5的返排口处于碎屑浓度较高的最优返排位置，再通过第一管体4和第二管体5返排清洗液和碎屑。第一预设条件可以是人为设定的一个下降幅度程度，也可以是返排液中的碎屑浓度明显下降，此时说明，不溶物的上层被破碎并被清洗液返排处理掉了。之后，下放盐穴储气库腔底不溶物清洗工具预设距离，一般为2m-3m左右，继续对不溶物进行破碎并调节调节机构6以使第一管体4和第二管体5的返排口处于碎屑浓度较高的最优返排位置，再通过第一管体4和第二管体5返排清洗液和碎屑。

当排出的返排液中的碎屑达到目标量或排出的返排液中的碎屑的浓度达到目标要求时，此时说明腔底已经清洗的较干净，腔底的不溶物大大减少，停止泵入高压清洗液和返排操作，再取出盐穴储气库腔底不溶物清洗工具。在一种实施方式中，当调节机构6包括调节环61、第一连接杆62和第二连接杆63等部件时，在取出盐穴储气库腔底不溶物清洗工具之前，通过调节机构6的调节使得第一管体4和第二管体5的下端在径向方向上向油管2收拢。具体为对液压器64进行控制，以使液压器64在液压油的作用下收缩，调节环61向上进行移动，与此同时，通过第一连接杆62和第二连接杆63的带动，使得第一管体4和第二管体5的下端撑开在径向方向上向靠近油管2的方向进行移动。

本申请通过旋转射流的冲击剪切作用破碎腔底不溶物9，通过旋流推动力使得碎屑扩散远离油管2下端，再通过调节机构6改变第一管体4和第二管体5的返排口的位置，使返排口处于碎屑聚集区域，避免了由于旋转场中碎屑颗粒离心运动使得旋转射流冲洗工具3附近的碎屑浓度降低，进而影响清洗效率。

本发明采用旋转射流冲洗工具3作为腔底不溶物9的破碎清洗工具，射流出的清洗液不仅具有纵向速度，而且还有径向和切向分速，能够对不溶物产生较强的冲击力和剪切力，对不溶物具有较强的破碎效果。该装置能下至腔体底部，并能够深入腔底不溶物9中进于清洗破碎，且旋转流场能够使不溶物碎屑悬浮在清洗液中并向远离油管2方向扩散，如此便于返排，可以提高返排效率。本申请可以随清洗排量自动调整第一管体4和第二管体5下端返排口与油管2之间的距离，以保证返排口始终处于碎屑浓度最大的地方，保证清洗效率的最大化。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种盐穴储气库腔底不溶物清洗工具，其特征在于，所述盐穴储气库腔底不溶物清洗工具包括：

油管；

连接在所述油管下端的旋转射流冲洗工具，所述旋转射流冲洗工具能够进行旋转以向周向和下方喷射出用于破碎不溶物并搅动腔底不溶物的高压清洗液；

设置在所述油管旁的第一管体和第二管体，所述第一管体呈刚性，所述第二管体呈刚性；

调节机构，所述调节机构安装在油管上或安装在第一管体和第二管体上，所述调节机构能使得所述第一管体和所述第二管体的下端在径向方向上进行移动，所述调节机构包括：连接在所述第一管体中的第一挠性软管；连接在所述第二管体中的第二挠性软管；安装在所述第一管体下端的由橡胶制成的第一漂浮件；安装在所述第二管体下端的由橡胶制成的第二漂浮件。

2.根据权利要求1所述的盐穴储气库腔底不溶物清洗工具，其特征在于，当所述第一管体和所述第二管体的下端未向径向方向撑开时，所述旋转射流冲洗工具的位置高于所述第一管体和所述第二管体的最下端。

3.根据权利要求1所述的盐穴储气库腔底不溶物清洗工具，其特征在于，所述旋转射流冲洗工具包括能够防止喷头旋转过快的旋转控制器和旋转喷头，所述旋转喷头包括沿竖直方向延伸的管体；连接在所述管体下端的端盖；安装在所述管体的侧壁上的多个第一喷嘴，所述第一喷嘴朝向与所述管体的其中一个径向方向呈90度夹角；安装在端盖下端面上的第二喷嘴和第三喷嘴，所述第二喷嘴朝向正下方，所述第三喷嘴的朝向与所述第二喷嘴的朝向之间为45度，所述第三喷嘴绕所述第二喷嘴呈圆周分布。

4.一种采用权利要求1至3中任一所述的盐穴储气库腔底不溶物清洗工具的盐穴储气库腔底不溶物清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

将盐穴储气库腔底不溶物清洗工具通过生产套管下入至储气库的不溶物聚集区处；

开启地面高压泵并向油管泵入高压清洗液，经旋转射流冲洗工具喷出形成高压旋转射流，以将储气库中的不溶物进行破碎形成碎屑并悬浮于清洗液中；

待碎屑悬浮于清洗液后，通过调节机构的调节使得第一管体和第二管体的下端在径向方向上进行撑开，以使第一管体和第二管体的返排口处于碎屑浓度较高的最优返排位置，再通过第一管体和第二管体返排清洗液和碎屑；

当返排液中的碎屑的浓度下降幅度达到第一预设条件时，下放盐穴储气库腔底不溶物清洗工具预设距离，继续对不溶物进行破碎并调节所述调节机构以使第一管体和第二管体的返排口处于碎屑浓度较高的最优返排位置，再通过第一管体和第二管体返排清洗液和碎屑。

5.根据权利要求4所述的盐穴储气库腔底不溶物清洗方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当排出的返排液中的碎屑达到目标量或排出的返排液中的碎屑的浓度达到目标要求时，停止泵入高压清洗液和返排操作，再取出盐穴储气库腔底不溶物清洗工具。

6.根据权利要求5所述的盐穴储气库腔底不溶物清洗方法，其特征在于，在取出盐穴储气库腔底不溶物清洗工具之前，通过所述调节机构的调节使得所述第一管体和所述第二管体的下端在径向方向上向油管收拢。

Images