CN112647872B - 井下吸砂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种井下吸砂装置，包括：接砂盘，所述接砂盘具有朝向上方的工作表面；以及吸砂管，所述吸砂管沿纵向方向延伸，其上端与采油管柱相连通，其下端延伸至接近所述接砂盘的工作表面，使得处于所述工作表面上的砂粒能经由所述吸砂管而被吸入到采油管柱内。通过这种井下吸砂装置能确保采油作业的顺利进行。

Description

井下吸砂装置

技术领域

本发明涉及采油工程技术领域，特别是涉及一种井下吸砂装置。

背景技术

油井出砂是石油开采遇到的重要问题之一。对于浅层出砂油井来说，采用管泵携砂采油是目前油气田开发过程中一种有效的采油方式。通过这种方式，油层中的砂粒会随着油流一起流到井筒中，并被排到地面。

然而，在现有技术中，难以确保所有的砂粒都能及时而有效地随着油流一起排向地面。有些砂粒会下落而形成沉积。这些沉积的砂粒容易造成砂埋井筒的问题。在后续作业中，这还容易进一步导致井筒内卡砂的问题。在这种情况下，采油作业难以再顺利进行。

因此，希望能提出一种能够确保采油作业顺利进行的装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种井下吸砂装置，通过这种井下吸砂装置能确保采油作业的顺利进行。

根据本发明提出了一种井下吸砂装置，包括：接砂盘，所述接砂盘具有朝向上方的工作表面；以及吸砂管，所述吸砂管沿纵向方向延伸，其上端与采油管柱相连通，其下端延伸至接近所述接砂盘的工作表面，使得处于所述工作表面上的砂粒能经由所述吸砂管而被吸入到采油管柱内。

通过上述井下吸砂装置，未能随着井内流体(油流)直接被吸入到采油管柱内的砂粒可落到下方的接砂盘的工作表面上。吸砂管能在接砂盘的工作表面上形成大量的砂粒堆积之前，就将工作表面上的砂粒吸走，并吸入到采油管柱内。由此，可有效避免砂埋井筒和后续有可能因砂埋井筒而造成的卡砂的问题。由此，可确保采油作业的顺利进行。

在一个实施例中，所述井下吸砂装置包括多个所述接砂盘，多个所述接砂盘在纵向方向上彼此间隔开，针对各个接砂盘均设置有相应的吸砂管。

在一个实施例中，多个所述接砂盘中的相对处于上方的接砂盘的外径小于相对处于下方的接砂盘的外径。

在一个实施例中，多个所述接砂盘中的相对处于上方的接砂盘构造有沿纵向方向贯穿的安装孔，所述安装孔允许与相对处于下方的接砂盘相对应的吸砂管穿过。

在一个实施例中，与相对处于下方的接砂盘相对应的吸砂管与相对处于上方的接砂盘的安装孔固定连接。

在一个实施例中，所述井下吸砂装置还包括连接杆，所述连接杆沿纵向方向延伸而将多个所述接砂盘彼此串接在一起。

在一个实施例中，在各个接砂盘的中部构造有贯穿的通孔，各个接砂盘的所述通孔对齐，与最上方的接砂盘相对应的至少一个吸砂管的下端与所述通孔相对。

在一个实施例中，与各个接砂盘对应设置有相对于所述接砂盘的工作表面分散开的多个吸砂管。

在一个实施例中，所述井下吸砂装置还包括筒状本体，所述筒状本体与采油管柱相连，所述吸砂管的上端延伸到所述筒状本体内而与所述采油管柱相连通，所述井下吸砂装置还包括垂直于纵向方向而在所述筒状本体内延伸的固定盘，所述吸砂管的上端插入到所述固定盘内，使得所述吸砂管的上端与所述筒状本体之间的固定通过所述固定盘来实现。

在一个实施例中，在所述筒状本体与插入其中的吸砂管之间形成有流动间隙，所述流动间隙允许井内流体从所述筒状本体的下端流入，而流向所述采油管柱。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过上述井下吸砂装置，未能随着井内流体(油流)直接被吸入到采油管柱内的砂粒可落到下方的接砂盘的工作表面上。吸砂管能在接砂盘的工作表面上形成大量的砂粒堆积之前，就将工作表面上的砂粒吸走，并吸入到采油管柱内。由此，可有效避免砂埋井筒和后续的卡砂的问题。由此，可确保采油作业的顺利进行。

附图说明

在下文中参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本发明的一个实施方案的井下吸砂装置的示意图；

图2显示了根据本发明的一个实施方案的井下吸砂装置的立体图；

图3显示了根据本发明的一个实施方案的井下吸砂装置中的固定盘的示意图；且

图4显示了根据本发明的一个实施方案的井下吸砂装置的使用状态示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1和图2示意性地显示了根据本发明的一个实施方案的井下吸砂装置100。井下吸砂装置100包括筒状主体10。该筒状主体10的上端构造有连接部(例如为螺纹的公扣)11，用于与采油管柱200(见图4)相连通。该筒状主体10的下端敞开，供油流流入。

如图1和图2所示，井下吸砂装置100还包括吸砂管31、32、33。这些吸砂管31、32、33平行于筒状主体(沿纵向方向)延伸，其上端插入到筒状主体10内，下端延伸到筒状主体10之外。

在筒状主体10与插入到其中的吸砂管31、32、33之间形成流动间隙，以允许油流直接流到筒状主体10内。

井下吸砂装置100还可包括固定盘20。如图3所示，在该固定盘上构造有供吸砂管31、32、33插入的多个插入孔21。固定盘20可如图1所示地固定设置在筒状主体10内，其盘面(端面)垂直于纵向方向延伸。例如，固定盘20可通过销钉而固定在筒状主体10内。插入到插入孔21内的吸砂管31、32、33可通过焊接的方式而与固定盘20固定在一起。上述固定盘与筒状本体10和吸砂管31、32、33之间的连接方式有利于吸砂管31、32、33相对于筒状主体10的固定，对于井下吸砂装置100的结构稳定性起到了非常重要的作用。通过确保井下吸砂装置100的结构稳定性，有利于确保井下吸砂装置100有效工作，从而有利于确保采油作业顺利进行。

井下吸砂装置100还包括设置在筒状主体10之下的接砂盘41、42、43。这些接砂盘41、42、43具有垂直于纵向方向延伸的朝向上方的工作表面。吸砂管31、32、33的下端向下延伸至接近接砂盘41、42、43的工作表面。由此，落在接砂盘41、42、43上的砂粒能够被吸入到吸砂管31、32、33内，并由此能被吸入到筒状主体10和与其相连的采油管柱200内。

在如图1所示的实施例中，井下吸砂装置100设置有3个接砂盘41、42、43。这3个接砂盘在纵向方向上彼此间隔开。在这三个接砂盘之间设置有沿纵向方向延伸的连接杆50。该连接杆50将3个接砂盘41、42、43串接在一起，例如通过焊接的方式而串接在一起。由此有利于实现三个接砂盘41、42、43之间的相对固定，使得它们按照预期而保持相对位置。应当理解的是，根据需要，也可设置更多或更少的接砂盘。通过设置多层接砂盘41、42、43，有利于提高抽吸砂粒的效率，由此更有利于避免砂粒的大量沉积。

在一个优选的实施例中，相对处于上方的接砂盘的外径比相对处于下方的接砂盘的外径要小。例如，在图1中，接砂盘41的外径小于接砂盘42的外径，而接砂盘42的外径又小于接砂盘43的外径。这些接砂盘41、42、43相对于彼此对中。由此，如果俯视图1中的井下吸砂装置100，则所有的接砂盘41、42、43都能露出来，至少其边缘可以露出来。这有利于这些接砂盘41、42、43接收砂粒。

另外，在一个优选的实施例中，如图1所示，各个接砂盘41、42、43的工作表面具有弧形凹陷的形状。也就是说，各个接砂盘41、42、43的工作表面的边缘部分较高，而中心部分较低。由此，落在边缘部分处的砂粒可以朝向中心部分移动，以利于吸砂管31、32、33对其进行抽吸。

此外，在一个优选的实施例中，如图1所示，各个接砂盘41、42、43的中心部分设置有沿纵向方向贯穿的通孔。这些接砂盘41、42、43的通孔相对于彼此对齐，或至少部分地对齐。另外，与处于最上方的接砂盘41相对应的吸砂管31与接砂盘41上的通孔相对，并由此也与接砂盘42、43上的通孔相对。在该吸砂管31进行抽吸时，有利于产生贯穿接砂盘41、42、43的流动，从而有利于产生较大的力来抽吸接砂盘41、42、43上的砂粒。

在一个优选的实施例中，上述与通孔相对的、与最上方的接砂盘41相对应的吸砂管31具有较大的内径。由此，其可具有较强的抽吸能力，以利于抽吸砂粒。在这种情况下，针对最上方的接砂盘41可仅设置该一个与通孔相对的吸砂管31即可，因为这样就足以将接砂盘41上的砂粒抽吸到吸砂管31内、并由此抽吸到采油管柱内、排向地面了。

然而应当理解的是，根据需要，也可针对最上方的接砂盘41而设置其他的吸砂管31。这些其他的吸砂管31可相对于接砂盘41的工作表面相对分散地布置，并与接砂盘41的板体部分相对。

除了针对最上方的接砂盘41设置有吸砂管31之外，针对中间的接砂盘42设置有吸砂管32，针对最下方的接砂盘43设置有吸砂管33。在接砂盘41上构造有沿纵向方向贯穿的、与吸砂管32相对应的安装孔。吸砂管32的第二端延伸穿过接砂盘41上的安装孔而延伸至接近下方的接砂盘42的工作表面。相应地，在接砂盘41、42上构造有沿纵向方向贯穿的、与吸砂管33相对应的安装孔。吸砂管33的第二端延伸穿过接砂盘41、42上的安装孔而延伸至接近最下方的接砂盘43的工作表面。

可设置有多个吸砂管32和多个吸砂管33。这些吸砂管32、33可分别相对于接砂盘42、43相对分散地布置，并与接砂盘42、43的板体部分相对。

在一个优选的实施例中，吸砂管32、33中的至少一些吸砂管与接砂盘41、42上的一些安装孔固定连接，例如通过焊接的方式而固定连接。由此，可有效而稳定地实现接砂盘41、42、43与筒状主体10之间的相对固定。一方面，这种连接和固定的方式能尽可能地减少接砂盘41、42、43上的连接结构，并由此能尽可能减少有可能阻挡油流和砂粒流动的阻挡结构，确保流动的顺畅。另一方面，这种连接和固定的方式也足够稳固，能够满足井下作业的需求。

图4显示了井下吸砂装置100的应用场景。在工作时，井下吸砂装置100连接在采油管路200之下。该采油管路200设置有采油泵，例如为螺杆泵。井下吸砂装置100可随采油管路200一起下入到套管300内的预定位置，以进行采油。

在采油过程中，油流会携带着一部分砂粒直接通过筒状主体10下端的开口而通过流动间隙流入到采油管柱内。另外，还有一部分砂粒会下落到接砂盘41、42、43上。通过吸砂管31、32、33，接砂盘41、42、43上的砂粒能被及时地抽吸离开接砂盘41、42、43，并随着油流进入到采油管柱内。由此，能够有效避免砂粒的沉积，进而有利于避免砂埋井筒和后续的卡砂问题。由此，可确保采油作业的顺利进行。不仅如此，采用本发明的井下吸砂装置100还有利于提高采油效率，降低采油工艺成本。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种井下吸砂装置，包括：

接砂盘，所述接砂盘具有朝向上方的工作表面；以及

吸砂管，所述吸砂管沿纵向方向延伸，其上端与采油管柱相连通，其下端延伸至接近所述接砂盘的工作表面，使得处于所述工作表面上的砂粒能经由所述吸砂管而被吸入到采油管柱内，

其中，所述井下吸砂装置包括多个所述接砂盘，多个所述接砂盘在纵向方向上彼此间隔开，针对各个接砂盘均设置有相应的吸砂管。

2.根据权利要求1所述的井下吸砂装置，其特征在于，多个所述接砂盘中的相对处于上方的接砂盘的外径小于相对处于下方的接砂盘的外径。

3.根据权利要求1或2所述的井下吸砂装置，其特征在于，多个所述接砂盘中的相对处于上方的接砂盘构造有沿纵向方向贯穿的安装孔，所述安装孔允许与相对处于下方的接砂盘相对应的吸砂管穿过。

4.根据权利要求3所述的井下吸砂装置，其特征在于，与相对处于下方的接砂盘相对应的吸砂管与相对处于上方的接砂盘的安装孔固定连接。

5.根据权利要求1或2所述的井下吸砂装置，其特征在于，所述井下吸砂装置还包括连接杆，所述连接杆沿纵向方向延伸而将多个所述接砂盘彼此串接在一起。

6.根据权利要求1或2所述的井下吸砂装置，其特征在于，在各个接砂盘的中部构造有贯穿的通孔，各个接砂盘的所述通孔对齐，与最上方的接砂盘相对应的至少一个吸砂管的下端与所述通孔相对。

7.根据权利要求1或2所述的井下吸砂装置，其特征在于，与各个接砂盘对应设置有相对于所述接砂盘的工作表面分散开的多个吸砂管。

8.根据权利要求1或2所述的井下吸砂装置，其特征在于，所述井下吸砂装置还包括筒状本体，所述筒状本体与采油管柱相连，所述吸砂管的上端延伸到所述筒状本体内而与所述采油管柱相连通，

所述井下吸砂装置还包括垂直于纵向方向而在所述筒状本体内延伸的固定盘，所述吸砂管的上端插入到所述固定盘内，使得所述吸砂管的上端与所述筒状本体之间的固定通过所述固定盘来实现。

9.根据权利要求8所述的井下吸砂装置，其特征在于，在所述筒状本体与插入其中的吸砂管之间形成有流动间隙，所述流动间隙允许井内流体从所述筒状本体的下端流入，而流向所述采油管柱。

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