CN112392435A - 一种超声波振动复合式洗井器及洗井方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超声波振动复合式洗井器及洗井方法，包括设在井内返液管内的内套管，设在内套管内且端部延伸到返液管外的洗井管；内套管上部套设有封隔组件；该封隔组件上设有多个返液通孔，每个返液通孔内设有单向调节阀；内套管的下部设有超声波振动组件，内套管的底部设有清洗液注入组件；洗井管外从上到下设有封隔组件开启头和超声波振动组件支撑头，所述洗井管的底部设有与该洗井管连通的清洗液注入组件开启插头；提高了其密封性，提高了洗井作业的效率，节省了洗井作业的时间。

Description

一种超声波振动复合式洗井器及洗井方法

技术领域

本发明涉及供水水源井、水文地质钻孔及地热井洗井领域技术领域，具体的是涉及一种超声波振动复合式洗井器及洗井方法。

背景技术

供水水源井、水文地质钻孔及地热井在施工过程中产生的岩屑，以及钻孔围岩裂隙中原有的碎屑物会不同程度的影响地下水的运移，甚至造成规模较小裂隙堵塞，严重降低抽水效率或后期供水效果；

同时供水井、地热井和水源井在进行生产过程中，在经过一定时间抽采及回灌后，由于地下水通常含有矿物、有机物质和特殊组分等，容易腐蚀井内管道，且回灌水温度降低，水中矿物质容易产生结晶现象，因此，供暖尾水在井内产生的腐蚀结垢是引起地热井采灌量衰减和堵塞的主要原因。循环系统中结垢物的堆积会大大降低系统传热效率，据试验数据可知，每0.6mm的结垢可使系统的传热系数降低20％，与此同时，结垢导致的低回灌率也将影响地下水位并诱导产生污染，无法形成地下热能开发良性循环。因此需要采用洗井工艺清除井管内结垢物质。

目前为了对井内的结垢进行清除，中国专利CN109538163A公开了一种超声波振动复合式洗井器及洗井方法，包括电源箱、输电线、钻杆、第二过水通道、连杆、第二支杆、超声波振动器、第一支杆、底板、弹簧(及承压板，在使用的过程中，由于活塞用于对形成的通道进行封堵，如该活塞与过滤器和钻杆固定连接，在进行抽空时影响到抽空的效率，如在使用时下放钻杆和活塞，活塞可以进行上下移动，则在密封时密封效果差，在液体进行返排时，容易出现返排液回落的情况，造成返排不理想，同时所述的超声波振动器与过滤器在进行接触时，接触稳定向差，在进行震动除垢时，除垢不彻底，并且该超声波振动器在长时间使用时容易发生脱落的情况，洗井效率较低，同时进行抽空时，由于活塞的存在抽空效率相对降低，影响了地热井内热量的回收。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种能够提高密封性，提高水文地质钻孔和生产水源井、地热井的洗井效率的超声波振动复合式洗井器及清洗方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种超声波振动复合式洗井器，包括设在井内返液管内的内套管，设在内套管内且端部延伸到返液管外的洗井管；

所述内套管上部套设有封隔组件，该封隔器组件连接在内套管上的端部延伸到内套管内；该封隔组件上设有多个返液通孔，每个返液通孔内设有单向调节阀；

所述内套管的下部设有超声波振动组件，该超声波振动组件与内套管连接的端部延伸到内套管内；

所述内套管的底部设有清洗液注入组件；

所述洗井管外从上到下设有封隔组件开启头和超声波振动组件支撑头，所述洗井管的底部设有与该洗井管连通的清洗液注入组件开启插头；

所述洗井管下放到内套管中时，洗井管下行，洗井管上的封隔组件开启头和超声波振动组件支撑头分别与封隔组件和超声波振动组件接触，所述封隔组件打开，将内套管和返液管形成的环形腔密封分离，超声波振动组件内的超声波振动器与返液管的内壁接触；当洗井管继续下行时，清洗液注入组件开启插头插入到清洗液注入组件中，洗井管与返液管连通。

所述超声波振动组件包括固定连接在内套管两侧且与内套管连通的平行基管，该平行基管的一端设有超声波振动器，该超声波振动器与设在平行基管内的滑块通过压缩弹簧固定连接，所述平行基管另一端设有梯形推块，且该梯形推块的斜边位于内套管内，所述梯形推块位于平行基管内的端部与滑块通过推杆固定连接；

所述平行基管与内套管连接的端部上下内壁上分别设有水平滑槽，所述梯形推块位于平行基管内的上下端部分别设有与水平滑槽活动连接的挡块，每一挡块与水平滑槽远离该挡块的端部通过复位弹簧连接；

所述超声波振动组件支撑头为倒梯形块，该倒梯形块下行时，倒梯形块的两个斜边与梯形推块的斜边接触，推动梯形推块向平行基管内移动，梯形推块推动超声波振动器与返液管的内壁接触。

所述封隔组件包括与返液管内部密封接触的外密封橡胶环体，设在该外密封橡胶环体内的基环体，设在该基环体内的橡胶扩充环体，固定连接在橡胶扩充环体内的多个梯形瓦片；每一个梯形瓦片斜面的端部穿过设在内套管上的通孔延伸到内套管中；

位于内套管内的梯形瓦片的斜面为圆弧形，且该梯形瓦片上端斜面圆弧的半径大于下端斜面圆弧的半径；多个梯形瓦片的斜面环绕成倒锥形腔；

所述基环体是有多个弧形体通过橡胶硫化为一体而成；

所述返液通孔贯穿基环体中弧形体上下端面；

所述封隔组件开启头为倒锥形体，该倒锥形体在下行时插入到多个梯形瓦片的斜面环绕成倒锥形腔中，推动梯形瓦片向外扩散，外密封橡胶环体外扩与返液管内壁密封接触。

多个梯形瓦片扣合形成的倒锥形腔的腔壁上设有连续内螺纹，倒锥形体的封隔组件开启头上设有与连续内螺纹配合的外螺纹；

所述振动组件支撑头为倒圆锥台体。

还包括带有超声波震动器的钻头，该钻头固定连接在钻杆的端部。

所述单向调节阀包括固定设在返液通孔内的阀体，从下到上设在阀体内且相互贯通的下进水通道和出水通道，且所述进水通道的直径小于出水通道的直径，所述出水通道内设有用于封堵进水通道的阀芯，且该阀芯与出水通道的内壁接触，所述阀芯与设在出水通道内的安装板通过支撑弹簧；所述出水通道的内壁上设有多个过水通道。

所述过水通道包括第一过水通道、第二过水通道和第三过水通道，所述第二过水通道设在第一过水通道内，所述第三过水通道设在第二过水通道内，且所述第二过水通道的底部高于第一过水通道的底部，第三过水通道的底部高于第二过水通道。

所述清洗液注入组件包括与内套管内部固定连接的注入体，贯穿注入体上下两端的注入通道，所述注入通道内设有密封阀芯，所述密封阀芯与注入通道的通道壁密封滑动连接，所述密封阀芯的下端与设在注入通道内设有的阀芯复位安装板通过阀芯复位弹簧连接；

所述密封阀芯上部设有清洗液注入组件开启插头插入的接头凹槽，该接头凹槽与设在密封阀芯内部的水平注入通道通过设在接头凹槽底部的注入连接通道连通，所述注入通道下端的侧壁上设有多个排除凹槽，且当密封阀芯下行时所述水平注入通道与排除凹槽接通。

所述注入通道的上端内壁上固定设有阻挡环。

一种超声波振动复合式洗井方法：

将返液管放入到钻井中进行抽采，抽采一段时间后，将超声波振动复合式洗井器下放到返液管内的指定位置，超声波振动复合式洗井器处于未工作状态；

推动洗井管下行，洗井管上的封隔组件开启头和超声波振动组件支撑头分别进入到内套管上的封隔组件和超声波振动组件中，封隔组件的外壁与返液管的内壁密封接触，将内套管与返液管形成的环形通道进行关闭，超声波振动组件与返液管的内壁接触，洗井管底部的清洗液注入组件开启插头与清洗液注入组件接触，清洗液注入组件未开启；

井内的液体通过内套管和返液管形成的环形腔向上返排，向上返排的液体穿过返液通孔内的单向调节阀排除返液管外；

完成井内液体返排后，洗井管继续下行，超声波振动组件中的超声波振动器与返排管的内壁抵触，洗井管底部的清洗液注入组件开启插头进入到清洗液注入组件中，将洗井管与返排管连通；

向洗井管中注入洗井液，洗井液通过洗井管进入到返排管中，同时开启超声波振动组件中的超声波振动器，超声波振动器产生超声波频率的振动，作用在返排管内壁上，清除返排管上的结垢；

清洗后的液体通过返排管和内套管形成的环形腔体并穿过单向调节阀排除，完成洗井作业。

一种洗井方法，

将超声波振动复合式洗井器下放到钻孔中指定的位置，超声波振动复合式洗井器处于未工作状态；

推动洗井管下行，洗井管上的封隔组件开启头和超声波振动组件支撑头分别进入到内套管上的封隔组件和超声波振动组件中，封隔组件的外壁与钻井的内壁密封接触，将内套管与钻井内壁形成的环形通道进行关闭，超声波振动组件与钻井内壁接触，洗井管底部的清洗液注入组件开启插头与清洗液注入组件接触，清洗液注入组件未开启；

开启超声波振动组件中的超声波振动器，超声波振动器产生超声波频率的振动钻孔缝隙中的堵塞物，钻孔缝隙中的堵塞物被振动松动或脱落；

洗井管继续下行，洗井管底部的清洗液注入组件开启插头进入到清洗液注入组件中，将洗井管与返排管连通；

向洗井管中注入洗井液，洗井液通过洗井管进入到钻井内，对钻井缝隙中松动的堵塞物或脱落的堵塞物进行冲洗；

冲洗后的液体通过返排管和内套管形成的环形腔体并穿过单向调节阀排除，完成洗井作业。

本发明的有益效果是：在进行洗井时，将该超声波振动复合式洗井器下放到返液管的指定位置后，洗井管下行使封隔组件开启头开启封隔组件，封隔组件对内套管和返液管之间的环形腔进行密封，提高了其密封性，同时在洗井前，返液管与整个超声波振动复合式洗井器处于分离状态，不会影响到对热井内进行抽空返液，同时所述超声波振动组件支撑头开启超声波振动组件使超声波振动组件中的超声波振动器与返液管的内壁进行抵触，增大超声波振动器与返液管之间的连接关系，在超声波振动器进行工作时，能够有效的清除返液管上产生的结垢，同时避免了超声波振动器脱落的情况，在进行清除结垢后在通过洗井管注入洗井液，使其清洗的更加彻底高效，提高了洗井作业的效率，节省了洗井作业的时间。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中封隔组件的结构示意图；

图3是图1中A部放大的超声波振动组件的结构示意图；

图4是本发明中清洗液注入组件的结构示意图；

图5是本发明中单向调节阀的结构示意图；

图6时图2中梯形瓦片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

如图1所述的一种超声波振动复合式洗井器，包括设在井内返液管1内的内套管2，设在内套管2内且端部延伸到返液管1外的洗井管3；

所述返液管1下放到供水井或地热井内用于采集井内的热水，所述内套管2为复合式洗井器的基础管，在进行洗井时进行放下，避免影响到进行采热时降低采热的效率；所述的洗井管用于向热液管内注入洗井液，对返液管进行清洗；

所述内套管2上部套设有封隔组件4，该封隔器组件4连接在内套管2上的端部延伸到内套管2内；该封隔组件4上设有多个返液通孔405，每个返液通孔405内设有单向调节阀9；所述的封隔器组件4固定设在内套管2上，用于对内套管2和返液管形成的环形空间在进行清洗时进行封堵，所述返液通孔用于对清洗后的液体进行排除，返液通孔405内设有的单向调节阀9避免在排除清洗液时出现返流的情况，即清洗后的清洗液只能从下到上排出，不会出现回落的情况，该单向调节阀9还能够根据排出时的水压自动调节排液液体的流量，避免水压过大单向调节阀造成损伤；

所述内套管2的下部设有超声波振动组件5，该超声波振动组件5与内套管2连接的端部延伸到内套管2内；所述超声波振动组件5在使用时，超声波振动组件5中的超声波振动器能够与返液管进行紧密的接触，开启超声波振动器时，由于其与返液管接触的比较紧密，产生的超声振动波能够有效的清除返液管上的结垢，提高除结垢的效率；

所述内套管2的底部设有清洗液注入组件8；该清洗液注入组件8密封设置内套管2的底部，避免井内的热水返流到内套管2中；

所述洗井管3外从上到下设有封隔组件开启头7和超声波振动组件支撑头8，所述洗井管3的底部设有与该洗井管3连通的清洗液注入组件开启插头10；所述的封隔组件开启头7用于开启封隔组件4，在作用时，封隔组件7随着洗井管3下行，将封隔组件开启后，能够有效的对返液管和内套管形成的环形空间进行密封，在开启封隔组件的同时，所述超声波振动组件支撑头8对超声波振动组件进行开启，该超声波振动组件中的超声波振动器与返液管的内壁进行接触，在进行除垢时，所述超声波振动器与井外的电源电连接，电源与超声波振动器接通，超声波振动器产生的超声振动波对返液管内壁上的结垢进行有效的清楚，所述清洗液注入组件开启插头10插入到清洗液注入组件中，此时洗井管与返液管1连通，向清洗管内注入清洗液对返液管进行有效的清洗，同时加大注入的压力可以对井内缝隙进行清洗，清洗后的液体通过内套管和返液管形成的环形空间透过分隔组件4上的返液通孔排出井外实现了洗井作业；

具体在洗井时，将整个洗净器放入到返液管1中指定的清洗位置后，驱动洗井管3相对内套管2进行下行，下行的洗井管带动封隔组件开启头7和超声波振动组件支撑头8下行，封隔组件开启头7和超声波振动组件支撑头8分别进入到封隔组件4和超声波振动组件5中，所述封隔组件4和超声波振动组件5开启，封隔组件4将返液管1和内套管形成的环形空间进行封隔，超声波振动组件中的超声波振动器与返液管内壁进行稳定的接触，此时开启超声波振动器，超声波振动器对返液管1内壁形成的结垢进行清理，清理完成后，洗井管继续下行，此时所述清洗液注入组件开启插头10插入到清洗液注入组件8中，将洗井管与返液管连通，向洗井管内注入洗井液，清洗液进入到返液管中进行清洗；或洗井管在进行下行时，直接将封隔组件、超声波振动组件和清洗液注入组件8全部打开，振动除垢与清洗同时进行，清洗后的液体通过单向定位阀返排到井外完成洗井作业。

能够有效的清除返液管上产生的结垢，同时避免了超声波振动器脱落的情况，在进行清除结垢后在通过洗井管注入洗井液，使其清洗的更加彻底高效，提高了洗井作业的效率，节省了洗井作业的时间。

实施例2

在实施例1的基础上，为了保证洗井管在下行过程中，带动超声波振动组件支撑头能够使超声波振动组件5中的超声波振动器与返液管的内壁进行紧密的抵触，固定稳定，如图3所述超声波振动组件5包括固定连接在内套管2两侧且与内套管2连通的平行基管502，该平行基管502的一端设有超声波振动器501，该超声波振动器501与设在平行基管502内的滑块505通过压缩弹簧506固定连接，所述滑块505与超神波振动器通过压缩弹簧506进行连接，确保在推动超声波振动器与返液管内壁接触时具有一定的缓冲作用和调整作用，避免硬连接硬造成超声波振动器发生损坏的情况，同时采用压缩弹簧连接，在超声波振动器产生振动时，对超声波振动器尽心保护，提高振动的频率；所述平行基管502另一端设有梯形推块503，且该梯形推块503的斜边位于内套管2内，所述梯形推块503位于平行基管502内的端部与滑块505通过推杆504固定连接；

所述超声波振动器501能够通过梯形推块503的推动在平行集管502的端部进行移动，确保所述超声波振动器能够在使用时能够与返液管的内壁进行抵触，连接稳定，在不使用时，能够复位到原始位置方便整个装置进行下方，具体在复位时，在所述平行基管502与内套管2连接的端部上下内壁上分别设有水平滑槽508，所述梯形推块503位于平行基管502内的上下端部分别设有与水平滑槽508活动连接的挡块509，每一挡块509与水平滑槽508远离该挡块509的端部通过复位弹簧507连接；在推动超声波振动器与返液管内壁进行接触时，所述梯形推块503如图3所示向左运动，此时所述挡块509对所述的复位弹簧507进行压缩，当完成超声波振动除垢后，梯形推块503失去推动力，被压缩的复位弹簧带动梯形推块向右运动，超声波振动器与返液管分离；

具体在使用时，所述超声波振动组件支撑头8为倒梯形块，该倒梯形块下行时，倒梯形块的两个斜边与梯形推块503的斜边接触，推动梯形推块503向平行基管502内移动，梯形推块503推动超声波振动器501与返液管1的内壁接触。在完成除垢后，洗井管上行，倒梯形块的超声波振动组件支撑头8与梯形推块503分离，复位弹簧带动超声波振动器恢复到初始位置，通过超声波振动组件支撑头8推动超声波振动器与返液管内壁进行紧密的接触，使其接触的更加稳定，超声波振动器不会发生脱落的情况，同时对超声波振动器进行有效的保护，提高了超声波振动除垢的效率。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上，确保洗井管下行时，能够充分的对返液管和内套管之间的环形空间进行密封封隔，同时确保咋不下放该装置时，不会影响到返液管返液的效率，如图2所述封隔组件4包括与返液管1内部密封接触的外密封橡胶环体401，设在该外密封橡胶环体401内的基环体402，设在该基环体402内的橡胶扩充环体403，固定连接在橡胶扩充环体403内的多个梯形瓦片404；每一个梯形瓦片404斜面的端部穿过设在内套管2上的通孔201延伸到内套管2中；在工作时，所述外密封橡胶环体401能够与返液管的内壁进行密封接触，实现密封封隔的目的，所述橡胶扩充环体403能够通过多个梯形瓦片404的推动下改变橡胶扩充环体403和外密封橡胶环体401的半径，实现密封的效果，所述基环体402是有多个弧形体通过橡胶硫化为一体而成；确保在橡胶扩充环体403的直径在改变时，通过该基环体也能够改变外密封橡胶环体401的直径，具体的是，外密封橡胶环体401、基环体402和橡胶扩充环体403为一体结构，将基环体内的弧形体进行硫化而成，方便梯形瓦片404推动能够使其与返液管的内壁进行密封接触；

位于内套管2内的梯形瓦片404的斜面为如图6所示的圆弧形，且该梯形瓦片404上端斜面圆弧的半径大于下端斜面圆弧的半径；多个梯形瓦片404的斜面环绕成倒锥形腔；能够使倒锥形的封隔组件开启头7进入到该倒锥形腔中，在封隔组件开启头7下行时，能够将梯形瓦片404向外撑开，梯形瓦片推动外密封橡胶环体401、基环体402和橡胶扩充环体403形成的一体结构与返液管的内壁进行密封接触实现密封隔，在完成密封后，上提封隔组件开启头7，外密封橡胶环体401、基环体402和橡胶扩充环体403形成的一体结构需要复位(橡胶进行复原)，带动多个梯形瓦片进行合拢，封隔结束；该封隔时更加稳定，与返液管进行拆卸密封，密封效果良好，不会影响返液管抽空返液的效率；

将所述返液通孔405贯穿基环体402中弧形体上下端面；能够确保在基环体402进行直径变化是，不会影响到返液通孔405的排液效率。

具体的是，所述封隔组件开启头7为倒锥形体，该倒锥形体的封隔组件开启头7上设有与连续内螺纹配合的外螺纹；多个梯形瓦片404扣合形成的倒锥形腔的腔壁上设有连续内螺纹，该倒锥形体在下行通过转动与内螺纹进行螺纹连接，能够确保在下行的过程中，能够将多个梯形瓦片向外撑开，同时采用螺纹连接，使洗井管在下行时更加的稳定，同时不会出现反推上升的缺陷；提高了进行封隔密封时的稳定性；同时所述振动组件支撑头8为倒圆锥台体，能够保证在转动洗井管时，振动组件支撑头8能够有效的推动超声波振动器与返液管的内壁进行稳定的接触；

进一步的，为了确保清洗后的液体通过返液通孔405返排时，能够进行定向的流动，不会发现返流的情况，如图5所述单向调节阀9包括固定设在返液通孔405通孔内的阀体901，从下到上设在阀体901内且相互贯通的下进水通道903和出水通道902，且所述进水通道902的直径小于出水通道902的直径，所述出水通道902内设有用于封堵进水通道903的阀芯904，且该阀芯904与出水通道902的内壁接触，所述阀芯904与设在出水通道902内的安装板908通过支撑弹簧908；所述出水通道902的内壁上设有多个过水通道；

在进行返排时，清洗后的液体推动阀芯904上行，下进水通道通过多个过水通道与出水通道连通，将清洗液排出，此时所述支撑弹簧处于被压缩状态，当完成清洗液返排后，阀芯在重力作用和支撑弹簧复位作用下，封堵进水通道的端部，进水通道与出水通道关闭，避免出现清洗液返流的情况；

进一步的，为了确保不同水压下，能够对调节阀的通道进行排水调节，确保对调节单向阀不会发生损伤，在所述过水通道包括第一过水通道905、第二过水通道906和第三过水通道907，所述第二过水通道906设在第一过水通道905内，所述第三过水通道907设在第二过水通道906内，且所述第二过水通道906的底部高于第一过水通道905的底部，第三过水通道907的底部高于第二过水通道906。在水压过小时，阀芯运动到第一过水通道位置时，第一过水通道905将进水通道与出水通道连通，当水压过大时，阀芯运动到第二过水通道位置时，第一过水通道905加第二过水通道将进水通道与出水通道连通，当水压最大时，阀芯运动到第三过水通道位置时，第一过水通道905、第二过水通道和第三过水通道将进水通道与出水通道连通，对调节单向阀进行了有效的保护。

实施例4

在实施例1的基础上，确保在进行注入清洗液时，洗井管与返液管连通，其它情况洗井管与返液管处于断开状态，如图4所述清洗液注入组件8包括与内套管2内部固定连接的注入体901，贯穿注入体901上下两端的注入通道802，所述注入通道802内设有密封阀芯803，所述密封阀芯803与注入通道802的通道壁密封滑动连接，所述密封阀芯803的下端与设在注入通道802内设有的阀芯复位安装板809通过阀芯复位弹簧808连接；

所述密封阀芯803上部设有清洗液注入组件开启插头10插入的接头凹槽804，该接头凹槽804与设在密封阀芯803内部的水平注入通道806通过设在接头凹槽804底部的注入连接通道805连通，所述注入通道802下端的侧壁上设有多个排除凹槽807，且当密封阀芯804下行时所述水平注入通道806与排除凹槽807接通。

在所述注入通道802的上端内壁上固定设有阻挡环810。

在使用时，清洗液注入组件开启插头10插入到接头凹槽804中，洗井管下行，此时所述密封阀芯803下行，水平注入通道806与排除凹槽807接通，注入通道802贯通，洗井管与返液管接通，洗井管内注入的洗井液进入到返液管中进行清洗，完成清洗作业后，洗井管上行，此时被压缩的阀芯复位弹簧808进行复位，推动密封阀芯803上行，将水平注入通道806与排除凹槽807接通进行关闭，完成洗井管与返液管之间的关闭工作。

实施例5

本实施例针对热源井在进行抽采后，返液管1上含有大量的水垢，需要对该水垢进行清理，按照如下方法进行洗井；提供一种一种超声波振动复合式洗井方法：

将超声波振动复合式洗井器下放到返液管1内的指定位置，超声波振动复合式洗井器处于未工作状态；

推动洗井管3下行，洗井管3上的封隔组件开启头7和超声波振动组件支撑头8分别进入到内套管2上的封隔组件4和超声波振动组件5中，封隔组件4的外壁与返液管1的内壁密封接触，将内套管2与返液管1形成的环形通道进行关闭，超声波振动组件5与返液管1的内壁接触，洗井管3底部的清洗液注入组件开启插头10与清洗液注入组件8接触，清洗液注入组件8未开启；

井内的液体通过内套管2和返液管1形成的环形腔向上返排，向上返排的液体穿过返液通孔405内的单向调节阀9排除返液管1外；

完成井内液体返排后，洗井管3继续下行，超声波振动组件5中的超声波振动器501与返排管1的内壁抵触，洗井管3底部的清洗液注入组件开启插头10进入到清洗液注入组件8中，将洗井管3与返排管1连通；

向洗井管3中注入洗井液，洗井液通过洗井管3进入到返排管1中，同时开启超声波振动组件5中的超声波振动器501，超声波振动器501产生超声波频率的振动，作用在返排管1内壁上，清除返排管1上的结垢；

清洗后的液体通过返排管1和内套管2形成的环形腔体并穿过单向调节阀9排除，完成洗井作业。

实施例6

本实施例提供的是在进行钻井时，需要对钻井缝隙中封堵物进行清洗时，采用如下方法：

一种洗井方法，

将超声波震动器固定连接在钻头上，将钻头固定连接在钻杆的端部；

通过带有超声波震动器的钻洞进行水文地质井的钻井工作，在钻井时该超声波震动器能够起到振动的状态，将井内分析中的堵塞物振动松动；

将超声波振动复合式洗井器下放到钻孔中指定的位置，超声波振动复合式洗井器处于未工作状态；

推动洗井管3下行，洗井管3上的封隔组件开启头7和超声波振动组件支撑头8分别进入到内套管2上的封隔组件4和超声波振动组件5中，封隔组件4的外壁与钻井的内壁密封接触，将内套管2与钻井内壁形成的环形通道进行关闭，超声波振动组件5与钻井内壁接触，洗井管3底部的清洗液注入组件开启插头10与清洗液注入组件8接触，清洗液注入组件8未开启；

开启超声波振动组件5中的超声波振动器501，超声波振动器501产生超声波频率的振动钻孔缝隙中的堵塞物，钻孔缝隙中的堵塞物被振动松动或脱落；

洗井管3继续下行，洗井管3底部的清洗液注入组件开启插头10进入到清洗液注入组件8中，将洗井管3与返排管1连通；

向洗井管3中注入洗井液，洗井液通过洗井管3进入到钻井内，对钻井缝隙中松动的堵塞物或脱落的堵塞物进行冲洗；

冲洗后的液体通过返排管1和内套管2形成的环形腔体并穿过单向调节阀9排除，完成洗井作业。

以上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波振动复合式洗井器，其特征在于，包括内套管(2)，设在内套管(2)内且端部延伸到返液管(1)外的洗井管(3)；

所述内套管(2)上部套设有封隔组件(4)，该封隔器组件(4)连接在内套管(2)上的端部延伸到内套管(2)内；该封隔组件(4)上设有多个返液通孔(405)，每个返液通孔(405)内设有单向调节阀(9)；

所述内套管(2)的下部设有超声波振动组件(5)，该超声波振动组件(5)与内套管(2)连接的端部延伸到内套管(2)内；

所述内套管(2)的底部设有清洗液注入组件(8)；

所述洗井管(3)外从上到下设有封隔组件开启头(7)和超声波振动组件支撑头(8)，所述洗井管(3)的底部设有与该洗井管(3)连通的清洗液注入组件开启插头(10)；

所述洗井管(3)下放到内套管(2)中时，洗井管(3)下行，洗井管(3)上的封隔组件开启头(7)和超声波振动组件支撑头(8)分别与封隔组件(4)和超声波振动组件(5)接触，所述封隔组件(4)打开，将内套管(2)和返液管(1)形成的环形腔密封分离，超声波振动组件(5)内的超声波振动器(501)与返液管(1)的内壁接触；当洗井管(3)继续下行时，清洗液注入组件开启插头(10)插入到清洗液注入组件(8)中，洗井管(3)与返液管(1)连通。

2.根据权利要求1所述的一种超声波振动复合式洗井器，其特征在于，所述超声波振动组件(5)包括固定连接在内套管(2)两侧且与内套管(2)连通的平行基管(502)，该平行基管(502)的一端设有超声波振动器(501)，该超声波振动器(501)与设在平行基管(502)内的滑块(505)通过压缩弹簧(506)固定连接，所述平行基管(502)另一端设有梯形推块(503)，且该梯形推块(503)的斜边位于内套管(2)内，所述梯形推块(503)位于平行基管(502)内的端部与滑块(505)通过推杆(504)固定连接；

所述平行基管(502)与内套管(2)连接的端部上下内壁上分别设有水平滑槽(508)，所述梯形推块(503)位于平行基管(502)内的上下端部分别设有与水平滑槽(508)活动连接的挡块(509)，每一挡块(509)与水平滑槽(508)远离该挡块(509)的端部通过复位弹簧(507)连接；

所述超声波振动组件支撑头(8)为倒梯形块，该倒梯形块下行时，倒梯形块的两个斜边与梯形推块(503)的斜边接触，推动梯形推块(503)向平行基管(502)内移动，梯形推块(503)推动超声波振动器(501)与返液管(1)的内壁接触。

3.根据权利要求1或2所述的一种超声波振动复合式洗井器，其特征在于，所述封隔组件(4)包括与返液管(1)内部密封接触的外密封橡胶环体(401)，设在该外密封橡胶环体(401)内的基环体(402)，设在该基环体(402)内的橡胶扩充环体(403)，固定连接在橡胶扩充环体(403)内的多个梯形瓦片(404)；每一个梯形瓦片(404)斜面的端部穿过设在内套管(2)上的通孔(201)延伸到内套管(2)中；

位于内套管(2)内的梯形瓦片(404)的斜面为圆弧形，且该梯形瓦片(404)上端斜面圆弧的半径大于下端斜面圆弧的半径；多个梯形瓦片(404)的斜面环绕成倒锥形腔；

所述基环体(402)是有多个弧形体通过橡胶硫化为一体而成；

所述返液通孔(405)贯穿基环体(402)中弧形体上下端面；

所述封隔组件开启头(7)为倒锥形体，该倒锥形体在下行时插入到多个梯形瓦片(404)的斜面环绕成倒锥形腔中，推动梯形瓦片(404)向外扩散，外密封橡胶环体(401)外扩与返液管(1)内壁密封接触；

多个梯形瓦片(404)扣合形成的倒锥形腔的腔壁上设有连续内螺纹，倒锥形体的封隔组件开启头(7)上设有与连续内螺纹配合的外螺纹；

所述振动组件支撑头(8)为倒圆锥台体。

4.根据权利要求1所述的一种超声波振动复合式洗井器，其特征在于，还包括带有超声波震动器的钻头，该钻头固定连接在钻杆的端部。

5.根据权利要求2所述的一种超声波振动复合式洗井器，其特征在于，所述单向调节阀(9)包括固定设在返液通孔(405)通孔内的阀体(901)，从下到上设在阀体(901)内且相互贯通的下进水通道(903)和出水通道(902)，且所述进水通道(902)的直径小于出水通道(902)的直径，所述出水通道(902)内设有用于封堵进水通道(903)的阀芯(904)，且该阀芯(904)与出水通道(902)的内壁接触，所述阀芯(904)与设在出水通道(902)内的安装板(908)通过支撑弹簧(908)；所述出水通道(902)的内壁上设有多个过水通道。

6.根据权利要求5所述的一种超声波振动复合式洗井器，其特征在于，所述过水通道包括第一过水通道(905)、第二过水通道(906)和第三过水通道(907)，所述第二过水通道(906)设在第一过水通道(905)内，所述第三过水通道(907)设在第二过水通道(906)内，且所述第二过水通道(906)的底部高于第一过水通道(905)的底部，第三过水通道(907)的底部高于第二过水通道(906)。

7.根据权利要求1所述的一种超声波振动复合式洗井器，其特征在于，所述清洗液注入组件(8)包括与内套管(2)内部固定连接的注入体(901)，贯穿注入体(901)上下两端的注入通道(802)，所述注入通道(802)内设有密封阀芯(803)，所述密封阀芯(803)与注入通道(802)的通道壁密封滑动连接，所述密封阀芯(803)的下端与设在注入通道(802)内设有的阀芯复位安装板(809)通过阀芯复位弹簧(808)连接；

所述密封阀芯(803)上部设有清洗液注入组件开启插头(10)插入的接头凹槽(804)，该接头凹槽(804)与设在密封阀芯(803)内部的水平注入通道(806)通过设在接头凹槽(804)底部的注入连接通道(805)连通，所述注入通道(802)下端的侧壁上设有多个排除凹槽(807)，且当密封阀芯(804)下行时所述水平注入通道(806)与排除凹槽(807)接通。

8.根据权利要求7所述的一种超声波振动复合式洗井器，其特征在于，所述注入通道(802)的上端内壁上固定设有阻挡环(810)。

9.根据权利要求1所述的一种超声波振动复合式洗井器提供一种洗井方法，其特征在于：

将返液管(1)放入到钻井中进行抽水，抽采一段时间后，将超声波振动复合式洗井器下放到返液管(1)内的指定位置，超声波振动复合式洗井器处于未工作状态；

推动洗井管(3)下行，洗井管(3)上的封隔组件开启头(7)和超声波振动组件支撑头(8)分别进入到内套管(2)上的封隔组件(4)和超声波振动组件(5)中，封隔组件(4)的外壁与返液管(1)的内壁密封接触，将内套管(2)与返液管(1)形成的环形通道进行关闭，超声波振动组件(5)与返液管(1)的内壁接触，洗井管(3)底部的清洗液注入组件开启插头(10)与清洗液注入组件(8)接触，清洗液注入组件(8)未开启；

井内的液体通过内套管(2)和返液管(1)形成的环形腔向上返排，向上返排的液体穿过返液通孔(405)内的单向调节阀(9)排除返液管(1)外；

完成井内液体返排后，洗井管(3)继续下行，超声波振动组件(5)中的超声波振动器(501)与返排管(1)的内壁抵触，洗井管(3)底部的清洗液注入组件开启插头(10)进入到清洗液注入组件(8)中，将洗井管(3)与返排管(1)连通；

向洗井管(3)中注入洗井液，洗井液通过洗井管(3)进入到返排管(1)中，同时开启超声波振动组件(5)中的超声波振动器(501)，超声波振动器(501)产生超声波频率的振动，作用在返排管(1)内壁上，清除返排管(1)上的结垢；

清洗后的液体通过返排管(1)和内套管(2)形成的环形腔体并穿过单向调节阀(9)排除，完成洗井作业。

10.根据权利要求4所述的一种超声波振动复合式洗井器提供一种洗井方法，其特征在于：

通过带有超声波振动组件(5)的钻头进行水文地质洗孔；

钻孔完成后，将超声波振动复合式洗井器下放到钻孔中洗孔的部位，超声波振动复合式洗井器处于未工作状态；

推动洗井管(3)下行或上行，洗井管(3)上的封隔组件开启头(7)和超声波振动组件支撑头(8)分别进入到内套管(2)上的封隔组件(4)和超声波振动组件(5)中，封隔组件(4)的外壁与钻井的内壁密封接触，将内套管(2)与钻井内壁形成的环形通道进行关闭，超声波振动组件(5)与钻井内壁接触，洗井管(3)底部的清洗液注入组件开启插头(10)与清洗液注入组件(8)接触，清洗液注入组件(8)未开启；

开启超声波振动组件(5)中的超声波振动器(501)，超声波振动器(501)产生超声波频率的振动钻孔缝隙中的堵塞物，钻孔缝隙中的堵塞物被振动松动或脱落；

洗井管(3)继续运行，洗井管(3)底部的清洗液注入组件开启插头(10)进入到清洗液注入组件(8)中，将洗井管(3)与返排管(1)连通；

向洗井管(3)中注入洗井液，洗井液通过洗井管(3)进入到钻井内，对钻井缝隙中松动的堵塞物或脱落的堵塞物进行冲洗；

冲洗后的液体通过返排管(1)和内套管(2)形成的环形腔体并穿过单向调节阀(9)排除，完成洗井作业。

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