CN112922554A - 一种水力振荡发生装置及其使用方法 - Google Patents
一种水力振荡发生装置及其使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112922554A CN112922554A CN202110301162.9A CN202110301162A CN112922554A CN 112922554 A CN112922554 A CN 112922554A CN 202110301162 A CN202110301162 A CN 202110301162A CN 112922554 A CN112922554 A CN 112922554A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- joint
- generating device
- annular
- well
- hydraulic oscillation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 26
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 abstract description 3
- -1 dirt Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000002311 subsequent effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B31/00—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
- E21B31/107—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells using impact means for releasing stuck parts, e.g. jars
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B28/00—Vibration generating arrangements for boreholes or wells, e.g. for stimulating production
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
本发明是一种水力振荡发生装置及其使用方法，包括上接头、轴承和下接头，上接头与下接头通过轴承转动连接，上接头上端内侧壁上设有用于与油管连接的连接扣，上接头下端内壁上设有环形卡台，且卡台顶面与环形挡块下端面贴合，下接头的外侧壁上设有若干圆周均布且倾斜的喷嘴，下接头下端安装有单向阀，喷嘴的内腔中间粗两头细。本发明的喷嘴内腔形成了一个两头细，中间粗的结构，也就是形成了公知的“亥姆霍兹腔”，这样在流体通过本发明后会产生压力波动，引发产生声波振荡，清除近井地带的机械杂质、垢及沥青等污染的堵塞，清洗效果好，从而达到水力振荡解堵的目的。本发明兼具有振荡及清洗双功能，结构简单，生产难度小，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及油井清洗技术领域，尤其涉及一种水力振荡发生装置及其使用方法。
背景技术
目前，在油井中解堵方法可以分为化学解堵、物理解堵两大类；化学解堵往往费用高、对地层的后续影响复杂。物理解堵目前主要是水力压裂、高能气体压裂、补孔、侧钻等等。水力振荡技术是一项公知的成熟技术，但现有的水力振荡装置结构固化，制造难度大；用于连接油管的工具外径过小，造成振荡解堵效果不理想，清洗效果差。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种水力振荡发生装置及其使用方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种水力振荡发生装置，包括上接头、轴承和下接头，上接头与下接头通过轴承转动连接，上接头上端内侧壁上设有用于与油管连接的连接扣，上接头内侧壁上卡接有环形挡块，环形挡块下端内侧壁上设有内螺纹，下接头上端伸出到环形挡块内，并与环形挡块螺纹连接，下接头的外侧壁上设有两个连续的环形台阶，位于上方的环形台阶称为上台阶，位于下方的环形台阶称为下台阶，上接头下端与下台阶贴合，上接头下端内壁上设有环形卡台，且卡台顶面与环形挡块下端面贴合，卡台底面与上台阶贴合，卡台内侧壁、下接头外侧壁、环形挡块下端面和上台阶之间形成了一块环形腔体，轴承位于环形腔体内，下接头的外侧壁上设有若干圆周均布且倾斜的喷嘴，喷嘴的一端与下接头内腔连通，且喷嘴与下接头内腔连通的一端高于另一端，下接头下端安装有单向阀；
喷嘴的内腔中间粗两头细。
若干喷嘴非径向分布在下接头上。
上述水力振荡发生装置的使用方法，其使用步骤如下：
①利用油管把水力振荡发生装置下到人工井底或井底泥沙面；
②地面反循环泵注洗井液进行冲洗作业，洗井液振荡清洗从水力振荡发生装置外部流入，顶起下接头下端的单向阀进入到水力振荡发生装置的内部，然后沿油管内腔返回地面，从油管内泵出的洗井液在外部过滤后在从外部经单向阀流入到水力振荡发生装置内部，如此反复循环作业，直至冲洗到设计井深并持续泵送液体达到返出干净；反循环，可以有效的提高管内流体流速，从而快速把井内污物携带出井筒；
③地面正循环泵注洗井液进行正向洗井作业，洗井液经油管流入到水力振荡发生装置内，单向阀将下接头下端封堵，洗井液从水力振荡发生装置下接头上的喷嘴喷出实现井套管的清洗；
④再实施地面反循环泵注洗井液进行冲洗作业，直至冲洗到设计井深并持续泵送液体达到返出干净。
步骤③中，清洗时要求连续拖动油管，实现对井套管的均匀冲洗和清洁，连续泵注洗井液直至环空返出液清洁。
本发明的有益效果是：本发明的喷嘴内腔形成了一个两头细，中间粗的结构，也就是形成了公知的“亥姆霍兹腔”，这样在流体通过本发明后会产生压力波动，引发产生声波振荡，清除近井地带的机械杂质、垢及沥青等污染的堵塞，清洗效果好，从而达到水力振荡解堵的目的。下接头底部的单向阀可实现正、反洗井作业，正向洗井时，单向阀关闭，洗井液通过喷嘴实现高压振荡洗井，反洗井时，单向阀开启，可形成大排量反洗通道。本发明兼具有振荡及清洗双功能，结构简单，生产难度小，生产成本低。
附图说明
图1为本发明的使用状态图；
图2为本发明的剖视示意图；
图3为喷嘴的分布示意图；
图4为喷嘴内腔结构示意图；
图中：1-上接头；2-下接头；3-连接扣；4-油管；5-环形挡块；6-上台阶；7-下台阶；8-轴承；9-喷嘴；10-单向阀；11-卡台；12-井套管；
以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1至图3所示，一种水力振荡发生装置，包括上接头1、轴承8和下接头2，上接头1与下接头2通过轴承8转动连接，上接头1上端内侧壁上设有用于与油管4连接的连接扣3，上接头1内侧壁上卡接有环形挡块5，环形挡块5下端内侧壁上设有内螺纹，下接头2上端伸出到环形挡块5内，并与环形挡块5螺纹连接，下接头2的外侧壁上设有两个连续的环形台阶，位于上方的环形台阶称为上台阶6，位于下方的环形台阶称为下台阶7，上接头1下端与下台阶7贴合，上接头1下端内壁上设有环形卡台11，且卡台11顶面与环形挡块5下端面贴合，卡台11底面与上台阶6贴合，卡台11内侧壁、下接头2外侧壁、环形挡块5下端面和上台阶6之间形成了一块环形腔体，轴承8位于环形腔体内，下接头2的外侧壁上设有若干圆周均布且倾斜的喷嘴9，喷嘴9的一端与下接头2内腔连通，且喷嘴9与下接头2内腔连通的一端高于另一端，下接头2下端安装有单向阀10；
喷嘴9的内腔中间粗两头细。
若干喷嘴9非径向分布在下接头2上。
上述水力振荡发生装置的使用方法，其使用步骤如下：
①利用油管4把水力振荡发生装置下到人工井底或井底泥沙面；
②地面反循环泵注洗井液进行冲洗作业，洗井液振荡清洗从水力振荡发生装置外部流入，顶起下接头2下端的单向阀10进入到水力振荡发生装置的内部，然后沿油管4内腔返回地面，从油管4内泵出的洗井液在外部过滤后在从外部经单向阀10流入到水力振荡发生装置内部，如此反复循环作业，直至冲洗到设计井深并持续泵送液体达到返出干净；反循环，可以有效的提高管内流体流速，从而快速把井内污物携带出井筒；
③地面正循环泵注洗井液进行正向洗井作业，洗井液经油管4流入到水力振荡发生装置内，单向阀10将下接头2下端封堵，洗井液从水力振荡发生装置下接头2上的喷嘴9喷出实现井套管12的清洗；
④再实施地面反循环泵注洗井液进行冲洗作业，直至冲洗到设计井深并持续泵送液体达到返出干净。
步骤③中，清洗时要求连续拖动油管4，实现对井套管12的均匀冲洗和清洁，连续泵注洗井液直至环空返出液清洁。
如图4所示，一股稳定的连续高压水(洗井液)射流由喷嘴9的d1口射入，穿过一轴对称的腔室后经喷嘴9的d2口喷出。喷嘴9中间腔室的内径D比射流直径大得多，因此，喷嘴9腔内流体的流动速度远小于中央的射流速度，在射流与腔内流体的交接面上存在着剧烈的剪切运动。由于粘性的存在，交换面两侧的流体必然会发生质量交换与动量交换，由于剪切产生涡流，腔室内层压力降低，外层升高，涡流则向下游运移。射流剪切层内的有序轴对称扰动(如蜗环等)与喷嘴9的d2口的边缘碰撞时，产生一定的频率的压力脉冲，在此区域内引起涡流脉动。剪切层的内在不稳定性在一定频率范围内的扰动起到放大作用，如果扰动在这个频率范围内，则该振动将在剪切层分离区和碰撞区之间射流剪切层得到放大。经过放大的扰动向下游运动，再次与喷嘴9的d2口的边缘碰撞。重复上述过程，构成了一个信号发生、反馈、放大的封闭回路，从而导致剪切层的大幅度振动，在腔内形成一个脉动压力场。从喷嘴9的d2口中喷出的流速，其压力和流速均成周期性变化，从而形成脉冲射流，从而达到水力振荡解堵的目的。我们可以通过更换不同通径的喷嘴9，改变振荡的频率，实现针对不同的地层，采用不同的喷嘴。也可以在本发明安装喷嘴9的出液孔内安装不同尺寸的喷嘴9，就可以产生不同的压力振荡频率，达到兼顾井筒、近井带及地层内部的解堵(高频波的能量衰减快，进入地层孔道的距离短，优点是能量集中；低频波，能量衰减慢，进入地层的深度大，但能量不集中)。
本发明若干喷嘴9非径向分布在下接头2上，使得本发明下接头2受液体冲击时有一个自旋转的倾向；喷嘴9内腔形成了一个两头细，中间粗的结构，也就是形成了公知的“亥姆霍兹腔”，这样在流体通过本发明后会产生压力波动，引发产生声波振荡，清除近井地带的机械杂质、垢及沥青等污染的堵塞，清洗效果好，从而达到水力振荡解堵的目的。下接头2底部的单向阀10可实现正、反洗井作业，正向洗井时，单向阀10关闭，洗井液通过喷嘴9实现高压振荡洗井，反洗井时，单向阀10开启，可形成大排量反洗通道。本发明兼具有振荡及清洗双功能，结构简单，生产难度小，生产成本低。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种水力振荡发生装置，其特征在于，包括上接头(1)、轴承(8)和下接头(2)，上接头(1)与下接头(2)通过轴承(8)转动连接，上接头(1)上端内侧壁上设有用于与油管(4)连接的连接扣(3)，上接头(1)内侧壁上卡接有环形挡块(5)，环形挡块(5)下端内侧壁上设有内螺纹，下接头(2)上端伸出到环形挡块(5)内，并与环形挡块(5)螺纹连接，下接头(2)的外侧壁上设有两个连续的环形台阶，位于上方的环形台阶称为上台阶(6)，位于下方的环形台阶称为下台阶(7)，上接头(1)下端与下台阶(7)贴合，上接头(1)下端内壁上设有环形卡台(11)，且卡台(11)顶面与环形挡块(5)下端面贴合，卡台(11)底面与上台阶(6)贴合，卡台(11)内侧壁、下接头(2)外侧壁、环形挡块(5)下端面和上台阶(6)之间形成了一块环形腔体，轴承(8)位于环形腔体内，下接头(2)的外侧壁上设有若干圆周均布且倾斜的喷嘴(9)，喷嘴(9)的一端与下接头(2)内腔连通，且喷嘴(9)与下接头(2)内腔连通的一端高于另一端，下接头(2)下端安装有单向阀(10)；
喷嘴(9)的内腔中间粗两头细。
2.根据权利要求1所述的水力振荡发生装置，其特征在于，若干喷嘴(9)非径向分布在下接头(2)上。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的水力振荡发生装置的使用方法，其特征在于，使用步骤如下：
①利用油管(4)把水力振荡发生装置下到人工井底或井底泥沙面；
②地面反循环泵注洗井液进行冲洗作业，洗井液振荡清洗从水力振荡发生装置外部流入，顶起下接头(2)下端的单向阀(10)进入到水力振荡发生装置的内部，然后沿油管(4)内腔返回地面，从油管(4)内泵出的洗井液在外部过滤后在从外部经单向阀(10)流入到水力振荡发生装置内部，如此反复循环作业，直至冲洗到设计井深并持续泵送液体达到返出干净；反循环，可以有效的提高管内流体流速，从而快速把井内污物携带出井筒；
③地面正循环泵注洗井液进行正向洗井作业，洗井液经油管(4)流入到水力振荡发生装置内，单向阀(10)将下接头(2)下端封堵，洗井液从水力振荡发生装置下接头(2)上的喷嘴(9)喷出实现井套管(12)的清洗；
④再实施地面反循环泵注洗井液进行冲洗作业，直至冲洗到设计井深并持续泵送液体达到返出干净。
4.根据权利要求3所述的水力振荡发生装置的使用方法，其特征在于，步骤③中，清洗时要求连续拖动油管(4)，实现对井套管(12)的均匀冲洗和清洁，连续泵注洗井液直至环空返出液清洁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110301162.9A CN112922554B (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 一种水力振荡发生装置及其使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110301162.9A CN112922554B (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 一种水力振荡发生装置及其使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112922554A true CN112922554A (zh) | 2021-06-08 |
| CN112922554B CN112922554B (zh) | 2024-07-16 |
Family
ID=76175369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110301162.9A Active CN112922554B (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 一种水力振荡发生装置及其使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112922554B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113562808A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-10-29 | 中国海洋大学 | 一种对转水力空化系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1004673A1 (ru) * | 1982-01-06 | 1983-03-15 | Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Госстроя Ссср | Гидравлический генератор колебаний |
| CN204140022U (zh) * | 2014-08-15 | 2015-02-04 | 天津克睿特维科技发展有限公司 | 油井套管或筛管用自旋转式水力振荡解堵工具 |
| CN111021961A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-17 | 长江大学 | 一种推杆式三维水力振荡器 |
| CN215292414U (zh) * | 2021-03-22 | 2021-12-24 | 天津远海采油科技有限公司 | 一种水力振荡发生装置 |
-
2021
- 2021-03-22 CN CN202110301162.9A patent/CN112922554B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1004673A1 (ru) * | 1982-01-06 | 1983-03-15 | Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Госстроя Ссср | Гидравлический генератор колебаний |
| CN204140022U (zh) * | 2014-08-15 | 2015-02-04 | 天津克睿特维科技发展有限公司 | 油井套管或筛管用自旋转式水力振荡解堵工具 |
| CN111021961A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-17 | 长江大学 | 一种推杆式三维水力振荡器 |
| CN215292414U (zh) * | 2021-03-22 | 2021-12-24 | 天津远海采油科技有限公司 | 一种水力振荡发生装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113562808A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-10-29 | 中国海洋大学 | 一种对转水力空化系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112922554B (zh) | 2024-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111577234B (zh) | 脉冲水平井体积压裂装置和水平井体积压裂方法 | |
| CN115992658B (zh) | 多通射流解堵采油装置及使用方法 | |
| CN203175448U (zh) | 一种旋转射流负压抽吸复合解堵装置 | |
| CN112096346B (zh) | 一种多级复合旋流、紊流声波超强降粘防蜡增油装置 | |
| CN108916127A (zh) | 一种强剪切人工淹没式空化射流发生器 | |
| CN203362118U (zh) | 降粘增油防蜡器 | |
| CN107470282A (zh) | 一种管道清洗装置 | |
| CN111577235A (zh) | 一种自激震荡式脉冲水力压裂工具及方法 | |
| CN113530447A (zh) | 一种附壁自激脉冲射流装置、射孔装置和破岩装置 | |
| CN215292414U (zh) | 一种水力振荡发生装置 | |
| CN106964611A (zh) | 用于管道除垢的复合型空化清洗器 | |
| CN212508243U (zh) | 脉冲水平井体积压裂工具串 | |
| CN112922554A (zh) | 一种水力振荡发生装置及其使用方法 | |
| CN111701740A (zh) | 一种用于天然气井泡排采气的泡沫雾化器、井筒结构和采气方法 | |
| CN202970575U (zh) | 一种高压射流与负压抽吸解堵装置 | |
| CN111550455B (zh) | 一种潜油电泵吸入口自动清洁装置 | |
| CN111119937B (zh) | 一种混凝土湿喷机用喷枪 | |
| CN2621822Y (zh) | 清洗机喷嘴 | |
| CN204140022U (zh) | 油井套管或筛管用自旋转式水力振荡解堵工具 | |
| CN113953254B (zh) | 一种用于铜线的超声波清洗装置及清洗方法 | |
| CN212898389U (zh) | 流体自激压力脉冲震荡发生装置 | |
| CN212249969U (zh) | 一种气井井下排水节流装置 | |
| CN202673220U (zh) | 解堵用喷射器 | |
| CN100419276C (zh) | 用于产生压差的双圆锥 | |
| CN219672599U (zh) | 一种油水井解堵增产振动波发生器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |