CN115387751A - 一种井下反向旋流对冲空化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种井下反向旋流对冲空化装置，属于石油开采井下解堵领域。包括紧固端盖、加速管、外旋流件、内旋流件、底端旋流件、壳体，所述紧固端盖位于加速管上端；所述加速管位于外旋流件内部上端；所述外旋流件设有旋流叶片一、空化内腔与阶梯通道，外旋流件上端与紧固端盖采用螺纹连接；所述内旋流件位于阶梯通道内部，内旋流件由上端套筒、旋流叶片二与下端套筒组成；所述底端旋流件设有中心锥形通孔与螺旋锥形通孔，中心锥形通孔上端与外旋流件下端采用螺纹连接；所述壳体位于底端旋流件上端，与底端旋流件采用螺纹连接。本发明通过旋流叶片使流体发生旋转，经底端旋流件喷射并发生对冲，产生空化效应，有利于石油开采井下解堵。

Description

一种井下反向旋流对冲空化装置
技术领域
本发明涉及井下空化解堵技术领域，尤其涉及一种井下反向旋流对冲空化装置。
背景技术
在油气开采过程中，许多油井的出油孔由于杂质聚积，造成渗油通路堵塞，这些堵塞物阻碍原油流入井筒中，降低原油渗透率，从而影响油井产量及油田采收率。现今常用的两种解堵方法为化学解堵和物理解堵，化学解堵虽然使用广泛，但成本较高，还会对油井造成二次伤害，进而造成环境污染等问题，而对于物理解堵，由于对油层和环境无污染，因此该解堵方法具有良好的前景。
在物理解堵中，空化技术的利用产生了不错的效果，该解堵方法利用简单的空化装置，通过改变流道截面和流体压力来产生空化效应，使流体中含有大量空泡，空泡溃灭产生的高温高压，不断作用在堵塞物上使其产生微裂纹，从而有效解决油田开采过程中堵塞的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种井下反向旋流对冲空化发生装置。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种井下反向旋流对冲空化装置，包括 O形密封圈、紧固端盖、加速管、外旋流件、内旋流件、底端旋流件、壳体；
所述紧固端盖位于加速管上端，紧固端盖设有端盖外螺纹；
所述加速管位于外旋流件内部上端；
所述外旋流件设有旋流叶片一、空化内腔与阶梯通道，旋流叶片一为等直径的旋流叶片且旋向为右旋，外旋流件上端设有上端内螺纹，与紧固端盖的端盖外螺纹采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈，外旋流件下端设有下端外螺纹；
所述内旋流件位于阶梯通道内部，内旋流件由上端套筒、旋流叶片二与下端套筒组成，旋流叶片二为等直径的旋流叶片且旋向为左旋，上端套筒焊接在内旋流件上端的旋流叶片二上，下端套筒焊接在内旋流件下端的旋流叶片二上，内旋流件的上端设有锥形体；
所述底端旋流件设有内螺纹一、内螺纹二、中心锥形通孔与螺旋锥形通孔，中心锥形通孔上端的中心孔一的直径大于中心锥形通孔下端的中心孔二的直径，底端旋流件的内螺纹二与外旋流件下端的下端外螺纹采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈，螺旋锥形通孔上端的螺旋孔一的直径大于螺旋锥形通孔下端的螺旋孔二的直径；
所述壳体位于底端旋流件上端，壳体下端设有外螺纹，与底端旋流件的内螺纹一采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈；
所述螺旋孔一与中心孔一的距离为螺旋孔二与中心孔二距离的3-6倍，螺旋锥形通孔的旋向为右旋且螺旋角为20°-25°，螺旋锥形通孔沿底端旋流件的周向方向均匀分布8-12个；
所述加速管装在外旋流件上端内部，上端通过紧固端盖压紧，下端通过空化内腔顶住，保证加速管不发生轴向移动；
所述内旋流件装在外旋流件下端的阶梯通道内部，上端套筒被阶梯通道的阶梯顶住，下端套筒被中心锥形通孔上端的阶梯顶住，保证内旋流件不发生轴向移动。
本发明在作业时，通过油管泵入液体，一部分液体经加速管加速流入空化内腔，产生空化效应，形成大量空泡，再经内旋流件旋流叶片二的左旋方向进行流动，最后从底端旋流件的中间锥形通孔加速射流出，射流出的液体为左旋，另一部分液体经外旋流件旋流叶片一的右旋方向进行流动，再经螺旋锥形通孔的右旋方向朝着紧靠中心锥形通孔的方向加速射流出，射流出的液体为右旋，当中心锥形通孔射流出的左旋液体与螺旋锥形通孔射流出的右旋液体聚焦于一点时，发生对冲作用，使两股液体发生强大的剪切效应，从而产生剪切空化，能够达到很好的解堵效果。
本发明具有以下优点；
1.本发明设计的外旋流件，不仅可以在外部使液体产生向右旋流的效果，还能在内部的空化内腔产生空化效应；
2.本发明设计的底端旋流件，具有中心锥形通孔与螺旋锥形通孔两种通孔形式，不仅能够使流经通孔的液体进行加速，还能在底端旋流件的末端使两股液体进行汇聚，从而发生对冲作用；
3.本发明结构简单，能量转换效率高，对井底环境无污染。
附图说明
图1为本发明一种井下反向旋流对冲空化装置的结构示意图；
图2为紧固端盖的结构示意图；
图3为加速管的结构示意图；
图4为外旋流件的结构示意图；
图5为内旋流件的结构示意图；
图6为底端旋流件的结构示意图；
图7为底端旋流件的三维透视图。
图中所示：1.井壁，2.油管，3.O形密封圈，4.紧固端盖，401.端盖外螺纹，5.加速管，6.外旋流件，601.上端内螺纹，602.旋流叶片一，603.空化内腔，604.阶梯通道，605.下端外螺纹，7.内旋流件，701.锥形体，702.上端套筒，703.旋流叶片二，704.下端套筒，8.底端旋流件，801.内螺纹一，802.内螺纹二，803.中心孔一，804.中心孔二，805.中心锥形通孔，806. 螺旋孔一，807.螺旋孔二，808.螺旋锥形通孔，9.壳体。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种井下反向旋流对冲空化装置，包括O形密封圈3、紧固端盖4、加速管5、外旋流件6、内旋流件7、底端旋流件8、壳体9；
如图2所示，所述紧固端盖4位于加速管5上端，紧固端盖4设有端盖外螺纹401；
如图3所示，所述加速管5位于外旋流件6内部上端；
如图4所示，所述外旋流件6设有旋流叶片一602、空化内腔603与阶梯通道604，旋流叶片一602为等直径的旋流叶片且旋向为右旋，外旋流件6上端设有上端内螺纹601，与紧固端盖4的端盖外螺纹401采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈3，外旋流件6下端设有下端外螺纹605；
如图5所示，所述内旋流件7位于阶梯通道604内部，内旋流件7由上端套筒702、旋流叶片二703与下端套筒704组成，旋流叶片二703为等直径的旋流叶片且旋向为左旋，上端套筒702焊接在内旋流件7上端的旋流叶片二703上，下端套筒704焊接在内旋流件7下端的旋流叶片二703上，内旋流件7的上端设有锥形体701；
如图6、图7所示，所述底端旋流件8设有内螺纹一801、内螺纹二802、中心锥形通孔805与螺旋锥形通孔808，中心锥形通孔805上端的中心孔一803的直径大于中心锥形通孔805下端的中心孔二804的直径，底端旋流件8的内螺纹二802与外旋流件6下端的下端外螺纹605采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈3，螺旋锥形通孔808上端的螺旋孔一806 的直径大于螺旋锥形通孔808下端的螺旋孔二807的直径；
所述壳体9位于底端旋流件8上端，壳体9下端设有外螺纹，与底端旋流件8的内螺纹一801采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈3；
所述螺旋孔一806与中心孔一803的距离为螺旋孔二807与中心孔二804距离的3-6倍，螺旋锥形通孔808的旋向为右旋且螺旋角为20°-25°，螺旋锥形通孔808沿底端旋流件8的周向方向均匀分布8-12个；
所述加速管5装在外旋流件6上端内部，上端通过紧固端盖4压紧，下端通过空化内腔 603顶住，保证加速管5不发生轴向移动；
所述内旋流件7装在外旋流件6下端的阶梯通道604内部，上端套筒702被阶梯通道604 的阶梯顶住，下端套筒704被中心锥形通孔803上端的阶梯顶住，保证内旋流件7不发生轴向移动。
本实施例的工作流程是：通过油管1泵入液体，一部分液体经加速管3加速流入空化内腔603，产生空化效应，形成大量空泡，再经内旋流件7旋流叶片二703的左旋方向进行流动，最后从底端旋流件8的中间锥形通孔805加速射流出，射流出的液体为左旋，另一部分液体经外旋流件6旋流叶片一602的右旋方向进行流动，再经螺旋锥形通孔808的右旋方向朝着紧靠中心锥形通孔805的方向加速射流出，射流出的液体为右旋，当中心锥形通孔805射流出的左旋液体与螺旋锥形通孔808射流出的右旋液体聚焦于一点时，发生对冲作用，使两股液体发生强大的剪切效应，从而产生剪切空化，能够达到很好的解堵效果。

Claims (3)

1.一种井下反向旋流对冲空化装置，其特征在于：包括O形密封圈(3)、紧固端盖(4)、加速管(5)、外旋流件(6)、内旋流件(7)、底端旋流件(8)、壳体(9)；所述紧固端盖(4)位于加速管(5)上端，紧固端盖(4)设有端盖外螺纹(401)；所述加速管(5)位于外旋流件(6)内部上端；所述外旋流件(6)设有旋流叶片一(602)、空化内腔(603)与阶梯通道(604)，旋流叶片一(602)为等直径的旋流叶片且旋向为右旋，外旋流件(6)上端设有上端内螺纹(601)，与紧固端盖(4)的端盖外螺纹(401)采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈(3)，外旋流件(6)下端设有下端外螺纹(605)；所述内旋流件(7)位于阶梯通道(604)内部，内旋流件(7)由上端套筒(702)、旋流叶片二(703)与下端套筒(704)组成，旋流叶片二(703)为等直径的旋流叶片且旋向为左旋，上端套筒(702)焊接在内旋流件(7)上端的旋流叶片二(703)上，下端套筒(704)焊接在内旋流件(7)下端的旋流叶片二(703)上，内旋流件(7)的上端设有锥形体(701)；所述底端旋流件(8)设有内螺纹一(801)、内螺纹二(802)、中心锥形通孔(805)与螺旋锥形通孔(808)，中心锥形通孔(805)上端的中心孔一(803)的直径大于中心锥形通孔(805)下端的中心孔二(804)的直径，底端旋流件(8)的内螺纹二(802)与外旋流件(6)下端的下端外螺纹(605)采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈(3)，螺旋锥形通孔(808)上端的螺旋孔一(806)的直径大于螺旋锥形通孔(808)下端的螺旋孔二(807)的直径；所述壳体(9)位于底端旋流件(8)上端，壳体(9)下端设有外螺纹，与底端旋流件(8)的内螺纹一(801)采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈(3)。
2.根据权利要求1所述的一种井下反向旋流对冲空化装置，其特征在于：螺旋孔一(806)与中心孔一(803)的距离为螺旋孔二(807)与中心孔二(804)距离的3-6倍，螺旋锥形通孔(808)的旋向为右旋且螺旋角为20°-25°，螺旋锥形通孔(808)沿底端旋流件(8)的周向方向均匀分布8-12个。
3.根据权利要求1所述的一种井下反向旋流对冲空化装置，其特征在于：所述加速管(5)装在外旋流件(6)上端内部，上端通过紧固端盖(4)压紧，下端通过空化内腔(603)顶住，保证加速管(5)不发生轴向移动；所述内旋流件(7)装在外旋流件(6)下端的阶梯通道(604)内部，上端套筒(702)被阶梯通道(604)的阶梯顶住，下端套筒(704)被中心锥形通孔(803)上端的阶梯顶住，保证内旋流件(7)不发生轴向移动。
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