CN116446810A - 一种间歇式振荡空化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种间歇式振荡空化装置，包括上轴承、换向环、液力开合器、上接管、过流管、下轴承、下接管，所述上接管和过流管采用螺纹连接；所述换向环安装在上接管内最上端，换向环设有沿周向方向均匀分布的换向叶片；所述过流管在上接管下方，过流管设有沿周向方向均匀分布的直流通道；所述液力开合器安装在上接管和过流管内，液力开合器设有沿周向方向均匀分布的螺旋叶片和楔形体；所述下接管位于过流管下方，与过流管采用螺纹连接，下接管上端设有空化腔，下端设有扩压孔。本发明结构简单，流体冲击螺旋叶片使液力开合器旋转，带动楔形体间歇堵住下方直流通道，最终汇入空化腔中，产生振荡空化效应，增加空化强度，利于油气井除垢和解堵。

Description

一种间歇式振荡空化装置
技术领域
本发明属于水力空化技术领域，具体涉及一种间歇式振荡空化装置，特别适用于油气井解堵。
背景技术
随着对油田的不断开发，地层环境恶化，砂、蜡、盐或其他污垢附着在井壁和孔隙，造成堵塞，从而降低采油产量。空化是指液体在经历局部压力骤降至饱和蒸气压时，空泡不断形成、发展和溃灭的过程。空泡溃灭能够产生极高能量，常用于处理油气井解堵和增产，与添加化学剂处理井底污垢和堵塞物相比，空化有着对环境无污染、设备简单和高效率等优势。
目前应用空化效应解堵的方式有超声空化、水力空化和低频电脉冲空化。其中超声空化是在超声波作用下，井底液体发生空化从而产生大量能量，达到解堵目的，但缺点是随着井深增加，传递的能量衰减过快，应用场所深受限制。水力空化是指液体经过空化发生装置中流道截面变化时产生空泡，空泡溃灭后产生的能量用于解堵，但缺点是产生的空化效应较弱，对于顽固污垢或堵塞物，难以达到解堵目的。低频电脉冲空化是通过高压放电产生压力脉冲，引起井底液体发生空化，实现解堵目的，但缺点是在高温井、斜井等特殊环境中不能使用，同时仪器受温度影响较大。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提供了一种结构简单、空化效应强、应用场所广的间歇式振荡空化装置。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种间歇式振荡空化装置，该装置包括上轴承、换向环、液力开合器、上接管、过流管、下轴承、下接管；
所述上接管和过流管采用螺纹连接，上接管的螺纹根部安装O形密封圈；
所述换向环安装在上接管内最上端，换向环设有沿周向方向均匀分布的换向叶片，换向叶片沿换向环周向方向均匀分布4-6个；
所述过流管位于上接管下方，过流管设有沿周向方向均匀分布的直流通道，直流通道沿过流管周向方向均匀分布4-8个；
所述液力开合器安装在上接管和过流管内，液力开合器设有沿周向方向均匀分布的螺旋叶片和楔形体，螺旋叶片沿液力开合器周向方向均匀分布3-5个，螺旋角为25°-35°，楔形体沿液力开合器周向方向均匀分布4-6个，楔形体的底端面积为下方直流通道截面积的1.5-2倍；
所述下接管位于过流管下方，与过流管采用螺纹连接，过流管的螺纹根部安装O形密封圈，下接管上端设有空化腔，下端设有扩压孔；
所述上接管与油管通过螺纹连接后，换向环在轴向方向上被压紧；
所述液力开合器上端与换向环通过上轴承固定，液力开合器下端与过流管通过下轴承固定，液力开合器在上轴承和下轴承共同作用下只能沿液力开合器中心轴旋转。
本发明在作业时，通过油管泵入液体，经过换向环上的换向叶片改变液体流动方向，从而正面冲击液力开合器上的螺旋叶片，液体冲击力使液力开合器旋转，液力开合器上的楔形体在旋转过程中，间歇性打开或闭合下方直流通道，最终汇入下方空化腔，产生振荡空化效应，极大地增加了空化强度，更加利于油气井除垢和解堵。
本发明具有以下优点：
1.本发明设计有带楔形体的液力开合器，当液力开合器旋转时，楔形体间歇打开或闭合下方直流通道，最终在空化腔中产生振荡空化效应，极大地增加了空化强度。
2.本发明结构简单，易实现，且能量转换效率高。
3.本发明对不会造成油藏环境污染，安全可控，绿色环保。
附图说明
图1为本发明一种间歇式振荡空化装置的结构示意图；
图2为换向环的三维结构示意图；
图3为液力开合器的三维结构示意图；
图4为过流管的三维半剖结构示意图；
图5为下接管的三维半剖结构示意图。
图中所示：1.油管，2.O形密封圈，3.上轴承，4.换向环，401.换向叶片，5.液力开合器，501.螺旋叶片，502.楔形体，6.上接管，7.过流管，701.直流通道，8.下轴承，9.下接管，901.空化腔，902.扩压孔，10.井壁。
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，一种间歇式振荡空化装置，其特征在于，该装置包括上轴承3、换向环4、液力开合器5、上接管6、过流管7、下轴承8、下接管9；
所述上接管6和过流管7采用螺纹连接，上接管6的螺纹根部安装O形密封圈2；
如图2所示，所述换向环4安装在上接管6内最上端，换向环4设有沿周向方向均匀分布的换向叶片401，换向叶片401沿换向环4周向方向均匀分布4-6个；
如图4所示，所述过流管7位于上接管6下方，过流管7设有沿周向方向均匀分布的直流通道701，直流通道701沿过流管7周向方向均匀分布4-8个；
如图3所示，所述液力开合器5安装在上接管6和过流管7内，液力开合器5设有沿周向方向均匀分布的螺旋叶片501和楔形体502，螺旋叶片501沿液力开合器5周向方向均匀分布3-5个，螺旋角为25°-35°，楔形体502沿液力开合器5周向方向均匀分布4-6个，楔形体502的底端面积为下方直流通道701截面积的1.5-2倍；
如图5所示，所述下接管9位于过流管7下方，与过流管7采用螺纹连接，过流管7的螺纹根部安装O形密封圈2，下接管9上端设有空化腔901，下端设有扩压孔902；
所述上接管6与油管1通过螺纹连接后，换向环4在轴向方向上被压紧；
所述液力开合器5上端与换向环4通过上轴承3固定，液力开合器5下端与过流管7通过下轴承8固定，液力开合器5在上轴承3和下轴承8共同作用下只能沿液力开合器中心轴旋转。
本发明在作业时，通过油管1泵入液体，经过换向环4上的换向叶片401改变液体流动方向，从而正面冲击液力开合器5上的螺旋叶片501，液体冲击力使液力开合器5旋转，液力开合器5上的楔形体502在旋转过程中，间歇性打开或闭合下方直流通道701，最终汇入下方空化腔901，产生振荡空化效应，极大地增加了空化强度，更加利于油气井除垢和解堵。

Claims (2)

1.一种间歇式振荡空化装置，其特征在于，该装置包括上轴承（3）、换向环（4）、液力开合器（5）、上接管（6）、过流管（7）、下轴承（8）、下接管（9）；所述上接管（6）和过流管（7）采用螺纹连接，上接管（6）的螺纹根部安装O形密封圈（2）；所述换向环（4）安装在上接管（6）内最上端，换向环（4）设有沿周向方向均匀分布的换向叶片（401），换向叶片（401）沿换向环（4）周向方向均匀分布4-6个；所述过流管（7）位于上接管（6）下方，过流管（7）设有沿周向方向均匀分布的直流通道（701），直流通道（701）沿过流管（7）周向方向均匀分布4-8个；所述液力开合器（5）安装在上接管（6）和过流管（7）内，液力开合器（5）设有沿周向方向均匀分布的螺旋叶片（501）和楔形体（502），螺旋叶片（501）沿液力开合器（5）周向方向均匀分布3-5个，螺旋角为25°-35°，楔形体（502）沿液力开合器（5）周向方向均匀分布4-6个，楔形体（502）的底端面积为下方直流通道（701）截面积的1.5-2倍；所述下接管（9）位于过流管（7）下方，与过流管（7）采用螺纹连接，过流管（7）的螺纹根部安装O形密封圈（2），下接管（9）上端设有空化腔（901），下端设有扩压孔（902）。
2.根据权利要求1所述的一种间歇式振荡空化装置，其特征在于，所述上接管（6）与油管（1）通过螺纹连接后，换向环（4）在轴向方向上被压紧；所述液力开合器（5）上端与换向环（4）通过上轴承（3）固定，液力开合器（5）下端与过流管（7）通过下轴承（8）固定，液力开合器（5）在上轴承（3）和下轴承（8）共同作用下只能沿液力开合器中心轴旋转。
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