CN115898308A - 固井水泥的清理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种固井水泥的清理装置及方法，涉及油田修井作业领域。该装置包括：用于输送混砂液的混砂液输送管和水力切割水泥环工具；混砂液输送管和水力切割水泥环工具连通，混砂液输送管用于将混砂液输送至水力切割水泥环工具；水力切割水泥环工具中包括喷嘴底座总成和喷嘴，喷嘴设置在喷嘴底座总成的底面；喷嘴底座总成的径向厚度与两层完井套管之间固井水泥所处的环形空间匹配。通过设置混砂液输送管和水力切割水泥环工具对固井水泥进行切割，将固井水泥切割为不同大小的碎块，通过混砂液的形式作为冲击对固井水泥进行清理，避免对完井套管产生机械性的损伤，提高了固井水泥清理过程中的安全程度和清理效率，以及提高了清理的效果。
Description
技术领域
本公开实施例涉及油田修井作业领域，特别涉及一种固井水泥的清理装置及方法。
背景技术
在油田生产的过程中，当油、水井的油层套管发生损伤，可通过取出并更换损坏的套管进行修复，而通常油、水井为表层套管套装在油层套管外围的结构，且部分井的表层套管与油层套管之间的环形空间里灌注有水泥，在取出油层套管前必须对水泥进行处理。
相关技术中，在进行水泥处理时通常采用的工艺为套铣，属于机械破碎手段，即通过下入套铣工具后旋转管柱，从而磨碎水泥，达到对水泥进行清理的目的。
然而，通过上述方式在对水泥进行清理时，由于所采用的清理手段为机械破碎手段，存在损伤表层套管、卡钻等突出缺点，且清理过程中的工作量大、作业周期较长。
发明内容
本公开实施例提供了一种固井水泥的清理装置及方法，能够提高固井水泥清理过程中的安全程度和清理效率。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种固井水泥的清理装置，所述清理装置包括：用于输送混砂液的混砂液输送管和水力切割水泥环工具；
所述混砂液输送管和所述水力切割水泥环工具连通，所述混砂液输送管用于将混砂液输送至所述水力切割水泥环工具；
所述水力切割水泥环工具中包括喷嘴底座总成和喷嘴，所述喷嘴设置在所述喷嘴底座总成的底面；
所述喷嘴底座总成的径向厚度与两层完井套管之间所述固井水泥所处的环形空间匹配。
在一个可选的实施例中，所述两层完井套管中包括第一完井套管和第二完井套管，所述第一完井套管套装在所述第二完井套管外围，且所述第一完井套管和第二完井套管之间灌注有所述固井水泥。
在一个可选的实施例中，所述喷嘴底座总成的径向厚度小于所述第一完井套管和所述第二完井套管的径向厚度差的二分之一，其中，所述径向厚度差为所述第一完井套管的完井套管内径与所述第二完井套管的完井套管外径之差。
在一个可选的实施例中，所述第二完井套管包括接箍管段和变形管段；
接箍管段外径大于变形管段外径，所述径向厚度差为所述第一完井套管的完井套管内径与所述接箍管段外径之差；
所述接箍管段外径小于或等于所述变形管段外径，所述径向厚度差为所述第一完井套管的内径与所述变形管段外径之差。
在一个可选的实施例中，所述第一完井套管为表层套管；
所述第二完井套管为油层套管。
在一个可选的实施例中，所述水力切割水泥环工具中包括固定式喷嘴和旋转式喷嘴；
所述固定式喷嘴固定垂直于所述喷嘴底座总成；
所述旋转式喷嘴的喷射方向在所述混砂液的喷射过程中旋转变化。
在一个可选的实施例中，所述喷嘴底座总成呈圆环形或月牙形。
在一个可选的实施例中，所述混砂液为地面液体与石英砂按照预设比例混合配置得到的。
在一个可选的实施例中，喷嘴底座总成上平面设置有偏心的进液口，所述进液口与中空的所述混砂液输送管连接；
喷嘴底座总成上的各个喷嘴各自具有单独的进液通道。
另一方面，提供了一种固井水泥的清理方法，所述方法包括：
控制固井水泥的清理装置从两层完井套管之间的环形空间探入，所述清理装置包括混砂液输送管和水力切割水泥环工具；
通过所述混砂液输送管向所述水力切割水泥环工具输送混砂液，所述水力切割水泥环工具中包括喷嘴底座总成和喷嘴；
控制所述喷嘴底座总成至与所述固井水泥在预设距离范围内的位置；
通过所述喷嘴喷射所述混砂液。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过设置混砂液输送管和水力切割水泥环工具，通过混砂液输送管向水力切割水泥环工具输送混砂液，以及通过水力切割水泥环工具向固井水泥所处的位置喷射混砂液，对固井水泥进行切割，将固井水泥切割为碎块，通过混砂液的冲击对固井水泥进行清理，避免发生卡钻，提高了固井水泥清理过程中的安全程度和清理效率，以及提高了清理的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开一个示例性实施例提供的固井水泥的清理装置的结构框图；
图2是本公开另一个示例性实施例提供的固井水泥的清理装置的结构框图；
图3是本公开一个示例性实施例提供的固井水泥的清理方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
在油田生产的过程中，当油、水井的浅层油层套管发生损伤，可通过取出并更换损坏的套管进行修复，而通常油、水井为表层套管套装在油层套管外围的结构，且部分井的表层套管与油层套管之间的环形空间里灌注有水泥，在取出油层套管前必须对水泥进行处理。
相关技术中，在进行水泥处理时通常采用的工艺为套铣，属于机械破碎手段，即通过下入套铣工具后旋转管柱，从而磨碎水泥，达到对水泥进行清理的目的。
示意性的，在一些实施例中，提供了一种修井用套铣头，包括套铣头本体，所述套铣头本体的一端为切削头，所述套铣头本体为空心柱体，所述切削头的内侧壁为倒锥形孔，所述切削头的上表面的外侧设有用于切削井壁岩石的第一切削组件，所述切削头的倒锥形孔上设有用于切削水泥环、套管外封隔器及扶正器的第二切削组件。
从而，通过第一切削组件和第二切削组件对固井水泥进行机械性破坏，将固井水泥从环境空间中去除。
然而，如图1所示，本公开实施例中所提供的固井水泥的清理装置100中，包括用于输送混砂液的混砂液输送管110和水力切割水泥环工具120。
其中，混砂液输送管110和水力切割水泥环工具120连通，混砂液输送管110用于将混砂液输送至水力切割水泥环工具120，也即，混砂液输送管110用于向水力切割水泥环工具120输送混砂液，从而水力切割水泥环工具120将混砂液向固井水泥所在位置进行喷射，切割固结于破损套管外的水泥，将水泥切割成碎块，实现水泥破碎清除。
在一些实施例中，如图2所示，水力切割水泥环工具120包括喷嘴底座总成121和喷嘴122，喷嘴122设置在喷嘴底座总成121的底面，也即，喷嘴122设置在喷嘴底座总成121面向固井水泥的一面。
喷嘴底座总成121的径向厚度与两层完井套管之间固井水泥所处的环形空间匹配。
结合上述清理装置的结构说明，首先对本公开实施例中提供的固井水泥的清理装置进行原理介绍：
将混砂液通过混砂液输送管输送至水力切割水泥环工具，由于水力切割水泥环工具中包括喷嘴底座总成和喷嘴，从而在喷嘴底座总成中，将混砂液分流至各个喷嘴中，并通过喷嘴进行喷射，将清理装置置于两层完井套管之间的环形空间后，由喷嘴喷出的混砂液对固井水泥进行切割，将固井水泥切割为碎块，实现对水泥进行破碎从而清除的方法。
综上所述，本公开实施例中提供的固井水泥的清理装置，通过设置混砂液输送管和水力切割水泥环工具，通过混砂液输送管向水力切割水泥环工具输送混砂液，以及通过水力切割水泥环工具向固井水泥所处的位置喷射混砂液，对固井水泥进行切割，将固井水泥切割为不同大小的碎块，通过混砂液的形式作为冲击对固井水泥进行清理，避免产生卡钻，提高了固井水泥清理过程中的安全程度和清理效率，以及提高了清理的效果。
在一些实施例中，上述两层完井套管中包括第一完井套管131和第二完井套管132，第一完井套管131套装在第二完井套管132外围，且第一完井套管131和第二完井套管132之间灌注有固井水泥，在一些实施例中，第一完井套管131为表层套管，第二完井套管132为油层套管，也即，第二完井套管132内是用于输送油水资源的，而第一完井套管131用于套装在第二完井套管132的外围对第二完井套管132进行保护等。
由于需要确保喷嘴底座总成121能够顺利的进入第一完井套管131和第二完井套管132之间的环形空间，故，需要确保喷嘴底座总成121的径向厚度符合环形空间的尺寸限制。
在一些实施例中，喷嘴底座总成121的径向厚度小于第一完井套管131和第二完井套管132的径向厚度差的二分之一，其中，径向厚度差为第一完井套管131的内径与第二完井套管132的外径之差。
也即，将第一完井套管131的内径减去第二完井套管132的外径即为径向厚度差，而喷嘴底座总成121的径向厚度需要小于径向厚度差的二分之一，喷嘴底座总成121的径向厚度需要小于径向厚度差的二分之一。
在一些实施例中，第二完井套管132包括接箍管段和变形管段。其中，接箍管段是指用于衔接两段管段之间的连接管段，通过接箍的方式将两段管段连接起来；变形管段是指第二完井套管132上发生变形的管段，如：第二完井套管132上发生外径变化的管段即为变形管段，由于变形管段可能增大第二完井套管132的最大外径而接箍管段通常为第二完井套管132上外径最大的区域，故，当第二完井套管132上包括接箍管段和变形管段时，需要进行如下尺寸确定：
第一，响应于第一管段外径大于第二管段外径，径向厚度差为第一完井套管131的完井套管内径与第一管段外径之差；
当接箍管段外径大于变形管段外径时，将第一完井套管131的完井套管内径与接箍管段外径之差确定径向厚度差，从而得到径向厚度差最小的区域。
示意性的，Dsc用于表示表层套管内径，Dbc用于表示油层套管接箍外径，Dde用于表示油层套管变形段外径在，则当Dbc＞Dde时，W＜(Dsc-Dbc)/2。
第二，响应于第一管段外径小于或等于第二管段外径，径向厚度差为第一完井套管131的完井套管内径与第二管段外径之差。
其中，第一管段外径为接箍管段外径，第二管段外径为变形管段外径，也即，当接箍管段外径小于或者等于变形管段外径时，将第一完井套管131的完井套管内径与变形管段外径之差确定径向厚度差，从而得到径向厚度差最小的区域。
示意性的，Dsc用于表示表层套管内径，Dbc用于表示油层套管接箍外径，Dde用于表示油层套管变形段外径在，则当Dbc≤Dde时，W＜(Dsc-Dde)/2。
在一些实施例中，混砂液输送管110的最大外径也需要小于上述径向厚度差的二分之一，从而混砂液输送管110也能够在第一完井套管131和第二完井套管132之间的环形空间中正常探入。
综上所述，本公开实施例中提供的固井水泥的清理装置，通过设置混砂液输送管和水力切割水泥环工具，通过混砂液输送管向水力切割水泥环工具输送混砂液，以及通过水力切割水泥环工具向固井水泥所处的位置喷射混砂液，对固井水泥进行切割，将固井水泥切割为碎块，通过混砂液的形式作为冲击对固井水泥进行清理，避免发生卡钻，提高了固井水泥清理过程中的安全程度和清理效率，以及提高了清理的效果。
本实施例提供的装置，在确定喷嘴底座总成的径向厚度时，根据第一完井套管和第二完井套管之间的环形空间尺寸对喷嘴底座总成的径向厚度进行限制，且根据第二完井套管上的接箍管段和变形管段确定环形空间所能够容纳的喷嘴底座总成的最大径向厚度，避免固井水泥的清理装置在环形空间中发生卡阻的问题。
在一些实施例中，喷嘴底座总成121呈圆环形或月牙形。当喷嘴底座总成121呈圆环形时，该喷嘴底座总成121为围绕第二完井套管132呈完整一圈的圆环形，则喷嘴底座总成121仅需要在完井套管之间的环形空间内上下移动，其中，喷嘴122在喷嘴底座总成121的圆环形上平均分布，即，在圆环形上每隔预设距离设置一个喷嘴122；当喷嘴底座总成121呈月牙形时，该喷嘴底座总成121为半环绕第二完井套管132呈月牙形的底座总成，则喷嘴底座总成121需要在完井套管之间的环形空间内上下移动，并且在一些实施例中，喷嘴底座总成121还需要在完井套管之间的环形空间内旋转，从而确保环形空间内的固井水泥能够得到全面的清理。
可选地，水力切割水泥环工具120中包括固定式喷嘴和旋转式喷嘴，其中，固定式喷嘴固定垂直于喷嘴底座总成121，旋转式喷嘴的喷射方式在混砂液的喷射过程中旋转变化。
固定式喷嘴是指在喷嘴底座总成121上固定，且喷射方向也固定的喷嘴，在一些实施例中，固定式喷嘴的喷射方向为垂直于喷嘴底座总成121的方向；旋转式喷嘴是指在喷嘴底座总成121上位置固定，而喷射方向动态变化的喷嘴，或者，旋转式喷嘴是指对混砂液进行喷射方向相对喷嘴本身不变，喷嘴相对喷嘴底座总成121方向变化的喷嘴。
其中，当旋转式喷嘴在喷嘴底座总成121上固定时，该旋转式喷嘴固定在喷嘴底座总成121上的卡槽中，且能够在该卡槽中进行转动，从而实现喷射方向的旋转；当旋转式喷嘴在喷嘴底座总成121上移动时，喷嘴底座总成121上设置有环形或者半环形轨道，喷嘴卡接于轨道内并在轨道内移动；或，喷嘴卡接于轨道内，并随着轨道的转动而移动。
在一些实施例中，喷嘴底座总成121通过油层套管(即上述第二完井套管)示踪，扶正喷嘴122的射流方向始终为沿油层套管向下。在喷嘴底座总成121上平面设置偏心的进液口，进液口与中空的混砂液输送管连接。喷嘴底座总成121上的各个喷嘴122各自具有单独的进液通道。
混砂液为地面液体与石英砂按照预设比例混合配置得到的。在一些实施例中，混砂液为石英砂与液体混合后，粘度大于70mPa.s的混砂液体。
示意性的，将石英砂与液体(粘度大于70mPa.s)，通过高压泵注装置加压，经水力切割水泥环工具后，变成高压(压力大于18MPa)、高速(流速大于150m/s)流体，切割固结于破损套管外的水泥，将水泥切割成不同大小的碎块，实现固井水泥的破碎清除。
图3是本公开一个示例性实施例提供的固井水泥的清理方法的流程图，如图3所示，该方法中包括：
步骤301，控制固井水泥的清理装置从两层完井套管之间的环形空间探入。
清理装置包括混砂液输送管和水力切割水泥环工具。
在一个可选的实施例中，将清理装置从环形空间探入的过程是通过清理人员手动控制的，或，探入的过程是通过控制器械自动控制的；或，探入的过程是清理人员通过控制器械电动控制的，如：当清理人员对物理按键进行按压时，以预设速度探入该清理装置，当清理人员结束对物理按键的按压时，暂停清理装置的继续探入。
混砂液输送管用于将混砂液输送至水力切割水泥环工具，也即，混砂液输送管用于向水力切割水泥环工具输送混砂液，从而水力切割水泥环工具将混砂液向固井水泥所在位置进行喷射，切割固结于破损套管外的水泥，将水泥切割成碎块，实现水泥破碎清除。
两层完井套管中包括第一完井套管和第二完井套管，第一完井套管和第二完井套管之间形成环形空间，清理装置即从第一完井套管和第二完井套管之间的环形空间探入。其中，第一完井套管为表层套管，第二完井套管为油层套管。
在一个可选的实施例中，将环形的水力切割水泥环工具与混砂液输送管连接，从油层套管与表层套管之间的环形空间中下入到需要清理固井水泥的位置。
喷嘴底座总成的径向厚度小于第一完井套管和第二完井套管的径向厚度差的二分之一，其中，径向厚度差为第一完井套管的内径与第二完井套管的外径之差。
在一些实施例中，第二完井套管包括接箍管段和变形管段，其中，接箍管段是指用于衔接两段管段之间的连接管段，通过接箍的方式将两段管段连接起来；变形管段是指第二完井套管上发生变形的管段，如：第二完井套管上发生外径变化的管段即为变形管段。
第一，响应于第一管段外径大于第二管段外径，径向厚度差为第一完井套管的完井套管内径与第一管段外径之差；
当接箍管段外径大于变形管段外径时，将第一完井套管的完井套管内径与接箍管段外径之差确定径向厚度差，从而得到径向厚度差最小的区域。
第二，当接箍管段外径小于或者等于变形管段外径时，将第一完井套管的完井套管内径与变形管段外径之差确定径向厚度差，从而得到径向厚度差最小的区域。
步骤302，通过混砂液输送管向水力切割水泥环工具输送混砂液。
水力切割水泥环工具中包括喷嘴底座总成和喷嘴。
喷嘴底座总成的径向厚度小于第一完井套管和第二完井套管的径向厚度差的二分之一，其中，径向厚度差为第一完井套管的内径与第二完井套管的外径之差。
也即，将第一完井套管的完井套管内径减去第二完井套管的完井套管外径即为径向厚度差，而喷嘴底座总成的径向厚度需要小于径向厚度差的二分之一，径向厚度差包含的是第一完井套管的完井套管内径与第二完井套管的完井套管外径在直径上的差别，包含了两倍环形空间的厚度，故，喷嘴底座总成的径向厚度需要小于径向厚度差的二分之一。
混砂液为用地面混砂装置配置一定砂比得到的液体。
步骤303，控制喷嘴底座总成至与固井水泥在预设距离范围内的位置。
可选地，固井水泥在距离完井套管顶部第一距离位置处，则控制喷嘴底座总成下入至距离完井套管顶部第二距离位置处，其中，第一距离位置处与第二距离位置处之间的距离差小于预设距离范围。
步骤304，通过喷嘴喷射混砂液。
可选地，地面设置有高压泵，开泵循环，将混砂液通过混砂液输送管注入到水力切割水泥环工具中，产生沿环形空间分布的高速射流，破碎环形空间的固井水泥。
并且，随着固定水泥的破碎进度，继续垂直下放水力切割水泥环工具，处理剩余的固井水泥。
示意性的，一口生产油井，井口以下第二根油层套管发生损伤，需要更换。该井为二开套管完井，表层套管外径339.7mm，内径(Dsc)为315.3mm，油层套管外径为139.7mm，接箍外径(Dbc)为156mm，油层套管存在变形，最大变形外径(Dde)为148mm。
油层套管外有固井水泥，水泥顶面深度15m。
设置环形的喷嘴底座总成，由于Dbc＞Dde，所述喷嘴底座总成的径向厚度W要求满足：W＜(Dsc-Dbc)/2。
喷嘴底座总成的径向厚度W取60mm。
喷嘴数量为6个，为固定式喷嘴，方向垂直向下。以圆周均匀分布在喷嘴底座总成下平面。
在喷嘴底座总成上平面设置进液口，进液口中垂线位于各喷嘴中心所在的圆周上，进液口内径35mm。
输送管为中空，外径35mm，内径25mm，通过螺纹连接至进液口。
通过将复数的输送管通过螺纹连接，使喷嘴底座总成下入到固井水泥的位置。
地面混砂装置将胍胶与石英砂配制成浓度为5％的混砂液，排量200L/min，经输送管注入喷嘴底座总成，通过6个喷嘴产生高速水射流，携带的砂粒研磨固井水泥，被循环的液体带出。
喷嘴底座总成通过油层套管示踪，扶正喷嘴射流方向始终为垂向。沿油层套管和表层套管之间的环形空间加深所述喷嘴底座总成，遇阻后继续进行循环喷射，以此类推，沿垂向处理油层套管外的固井水泥。
示意性的，采用高压混砂液体高速切割固井水泥，包括以下步骤：
(1)用地面混砂装置配制一定砂比的混砂液。
(2)将环形的水力切割水泥环工具与输送管连接，从油层套管与表层套管的环形空间下入到需清理固井水泥的位置。
(3)开泵循环，将混砂液通过输送管注入到水力切割水泥环工具，产生沿环形空间分布的高速射流，破碎环形空间的固井水泥。
(4)垂直下放水力切割工具，处理剩余的固井水泥。
综上所述，本公开实施例中提供的固井水泥的清理方法，通过设置混砂液输送管和水力切割水泥环工具，通过混砂液输送管向水力切割水泥环工具输送混砂液，以及通过水力切割水泥环工具向固井水泥所处的位置喷射混砂液，对固井水泥进行切割，将固井水泥切割为不同大小的碎块，通过混砂液的形式作为冲击对固井水泥进行清理，避免发生卡钻，提高了固井水泥清理过程中的安全程度和清理效率，以及提高了清理的效果。
本实施例提供的方法，在确定喷嘴底座总成的径向厚度时，根据第一完井套管和第二完井套管之间的环形空间尺寸对喷嘴底座总成的径向厚度进行限制，且根据第二完井套管上的接箍管段和变形管段确定环形空间所能够容纳的喷嘴底座总成的最大径向厚度，避免固井水泥的清理装置在环形空间中发生卡阻的问题。
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种固井水泥的清理方法，其特征在于，所述方法包括：
控制固井水泥的清理装置从两层完井套管之间的环形空间探入，所述清理装置包括混砂液输送管和水力切割水泥环工具；
通过所述混砂液输送管向所述水力切割水泥环工具输送混砂液，所述水力切割水泥环工具中包括喷嘴底座总成和喷嘴；
控制所述喷嘴底座总成至与所述固井水泥在预设距离范围内的位置；
通过所述喷嘴喷射所述混砂液。
2.一种固井水泥的清理装置，其特征在于，所述清理装置包括：用于输送混砂液的混砂液输送管和水力切割水泥环工具；
所述混砂液输送管和所述水力切割水泥环工具连通，所述混砂液输送管用于将混砂液输送至所述水力切割水泥环工具；
所述水力切割水泥环工具中包括喷嘴底座总成和喷嘴，所述喷嘴设置在所述喷嘴底座总成的底面；
所述喷嘴底座总成的径向厚度与两层完井套管之间所述固井水泥所处的环形空间匹配。
3.根据权利要求2所述的清理装置，其特征在于，
所述两层完井套管中包括第一完井套管和第二完井套管，所述第一完井套管套装在所述第二完井套管外围，且所述第一完井套管和第二完井套管之间灌注有所述固井水泥。
4.根据权利要求3所述的清理装置，其特征在于，
所述喷嘴底座总成的径向厚度小于所述第一完井套管和所述第二完井套管的径向厚度差的二分之一，其中，所述径向厚度差为所述第一完井套管的完井套管内径与所述第二完井套管的完井套管外径之差。
5.根据权利要求4所述的清理装置，其特征在于，
所述第二完井套管包括接箍管段和变形管段，；
接箍管段外径大于变形管段外径，所述径向厚度差为所述第一完井套管的完井套管内径与所述接箍管段外径之差；
所述接箍管段外径小于或等于所述变形管段外径，所述径向厚度差为所述第一完井套管的内径与所述变形管段外径之差。
6.根据权利要求3至5任一所述的方法，其特征在于，
所述第一完井套管为表层套管；
所述第二完井套管为油层套管。
7.根据权利要求2至5任一所述的清理装置，其特征在于，所述水力切割水泥环工具中包括固定式喷嘴和旋转式喷嘴；
所述固定式喷嘴固定垂直于所述喷嘴底座总成；
所述旋转式喷嘴的喷射方向在所述混砂液的喷射过程中旋转变化。
8.根据权利要求2至5任一所述的清理装置，其特征在于，
所述喷嘴底座总成呈圆环形或月牙形。
9.根据权利要求2至5任一所述的清理装置，其特征在于，
所述混砂液为地面液体与石英砂按照预设比例混合配置得到的。
10.根据权利要求2至5任一所述的清理装置，其特征在于，
喷嘴底座总成上平面设置有偏心的进液口，所述进液口与中空的所述混砂液输送管连接；
喷嘴底座总成上的各个喷嘴各自具有单独的进液通道。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4508577A (en) * | 1983-04-29 | 1985-04-02 | Tracor Hydronautics, Inc. | Fluid jet apparatus and method for cleaning tubular components |
| CN205217229U (zh) * | 2015-10-16 | 2016-05-11 | 宝汇建设工程有限公司 | 钢管外表面喷漆喷砂组合装置 |
| US20170356263A1 (en) * | 2014-11-26 | 2017-12-14 | Abrado, Inc. | Apparatus and Method for Inner Casing String Window Milling and Outer Casing Cement Sheath Removal |
| CN107489401A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-19 | 大庆信志合科技有限责任公司 | 一种水力喷射套管除垢装置及应用该装置的工艺方法 |
| CN110552646A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-10 | 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司工程技术研究院 | 一种旋转式水力喷射切割套管工具及其施工方法 |
| CN210918952U (zh) * | 2019-09-24 | 2020-07-03 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 油套环空水泥环冲、钻清理工具 |
| RU2728006C1 (ru) * | 2019-09-23 | 2020-07-28 | Василий Александрович Отрадных | Способ разрушения гидратопарафиновых и механических отложений |
| US20200340332A1 (en) * | 2017-11-20 | 2020-10-29 | Weatherford U.K. Limited | Method and Apparatus for Washing an Annulus |
-
2021
- 2021-08-11 CN CN202110919555.6A patent/CN115898308A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4508577A (en) * | 1983-04-29 | 1985-04-02 | Tracor Hydronautics, Inc. | Fluid jet apparatus and method for cleaning tubular components |
| US20170356263A1 (en) * | 2014-11-26 | 2017-12-14 | Abrado, Inc. | Apparatus and Method for Inner Casing String Window Milling and Outer Casing Cement Sheath Removal |
| CN205217229U (zh) * | 2015-10-16 | 2016-05-11 | 宝汇建设工程有限公司 | 钢管外表面喷漆喷砂组合装置 |
| CN107489401A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-19 | 大庆信志合科技有限责任公司 | 一种水力喷射套管除垢装置及应用该装置的工艺方法 |
| US20200340332A1 (en) * | 2017-11-20 | 2020-10-29 | Weatherford U.K. Limited | Method and Apparatus for Washing an Annulus |
| CN110552646A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-10 | 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司工程技术研究院 | 一种旋转式水力喷射切割套管工具及其施工方法 |
| RU2728006C1 (ru) * | 2019-09-23 | 2020-07-28 | Василий Александрович Отрадных | Способ разрушения гидратопарафиновых и механических отложений |
| CN210918952U (zh) * | 2019-09-24 | 2020-07-03 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 油套环空水泥环冲、钻清理工具 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谢文献;吕建海;滕腾;项绍亮;田雨;: "废弃井套管外环空射流清洗-注水泥封固联合作业管柱设计与应用", 现代制造技术与装备, no. 08, 15 August 2020 (2020-08-15), pages 96 - 97 * |
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