CN201908641U

CN201908641U - 一种水力冲击压裂解堵装置

Info

Publication number: CN201908641U
Application number: CN2011200334216U
Authority: CN
Inventors: 张守军; 吴非; 罗恩勇; 张长胜
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2011-01-30
Filing date: 2011-01-30
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2021-01-30

Abstract

本实用新型公开了一种水力冲击压裂解堵装置，包括由上至下依次连接的强负压解堵组件、泄油器、单流阀、水击压裂组件、筛管及承接丝堵，所述强负压解堵组件的上端与油管柱的底端相连接，所述单流阀设有上下贯通的通道，在所述单流阀的通道的上端口设有用于容纳密封球的密封座，所述密封球能与所述密封座相配合封闭所述单流阀的通道。在所述筛管与所述水击压裂组件之间设有皮碗助抽组件。本实用新型实现了杂质的返排功能，具有解堵效果好、避免油层二次污染的功效，且有利于油井增产增效。

Description

一种水力冲击压裂解堵装置

技术领域

本实用新型涉及采油工程领域中的油水井用的解堵装置，尤其涉及一种水力冲击压裂解堵装置，可以缓解或解决油层堵塞，达到增产、增效的功效。

背景技术

目前，在油田的注水开发过程中，油水井在长期开采和注水后，由于水质及作业措施等原因的影响，造成地层污染，如机械杂质、胶质沥青质堵塞等，使油水井在地层逐渐堵塞，导致注水压力不断上升，直至注不进水，不能发挥注水驱油的作用，油井因堵塞造成渗透率下降，供液不足产能下降。为了恢复水井的注水能力和油井的采油能力，必须对堵塞的地层进行解堵，现有的解堵方法主要有物理和化学两种方法：

1、现有的物理解堵方法主要有水力冲击解堵技术，利用地面泵车向井下解堵装置泵入地面水，解堵装置将地面水瞬间释放，使高速流体突然遇阻而形成水力冲击，冲击产生瞬时高压，此压力波在井筒及油层孔隙中传递，产生机械作用和水力作用，使得地层岩石破碎产生裂缝，可振松地层空隙中的沉积杂质，从而实现解堵。但现有的水力冲击解堵技术不能实现杂质返排出油层，导致解堵效果不够理想。

2、现有的物理-化学复合解堵方法主要是将水力冲击压裂与化学酸化解堵结合起来应用，虽然取得了更进一步的措施效果，但其投资较大、工艺复杂、易对地层造成二次污染。

有鉴于上述现有技术存在的缺点，本设计人基于从事相关设计及现场经验和专业知识，积极加以改进和创新，以期实现一种在水击压裂后，能够实现杂质的返排，避免油层二次污染，更好地解决油层存在的污染堵塞问题的水力冲击压裂解堵装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够实现杂质的返排，解堵效果好，避免油层二次污染，有利于油井增产增效的水力冲击压裂解堵装置。

为达到上述目的，本实用新型提出一种水力冲击压裂解堵装置，包括由上至下依次连接的强负压解堵组件、泄油器、单流阀、水击压裂组件、筛管及承接丝堵，所述强负压解堵组件的上端与油管柱的底端相连接，所述单流阀设有上下贯通的通道，在所述单流阀的通道的上端口设有用于容纳密封球的密封座，所述密封球能与所述密封座相配合封闭所述单流阀的通道。

如上所述的水力冲击压裂解堵装置，其中，在所述筛管与所述水击压裂组件之间设有皮碗助抽组件，所述皮碗助抽组件包括连接管，所述连接管的两端分别于所述筛管与所述水击压裂组件相连接，在所述连接管的管壁外侧套设有至少一个开口向上的橡胶皮碗和至少一个开口向下的橡胶皮碗。

如上所述的水力冲击压裂解堵装置，其中，在所述连接管的管壁外侧套由上至下依次套设有两个开口向上的所述橡胶皮碗和两个开口向下的所述橡胶皮碗。

如上所述的水力冲击压裂解堵装置，其中，所述强负压解堵组件、所述泄油器、所述单流阀、所述水击压裂组件、所述皮碗助抽组件、所述筛管及所述承接丝堵之间均为丝扣连接。

如上所述的水力冲击压裂解堵装置，其中，所述强负压解堵组件、所述泄油器、所述单流阀、所述水击压裂组件、所述皮碗助抽组件及所述筛管均为空心管状结构。

如上所述的水力冲击压裂解堵装置，其中，所述的密封座呈漏斗形。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：

1、本实用新型采用水击压裂与强负压解堵的相结合设计，可以有效解决现有水力冲击压裂地层孔隙中的沉积机杂返排效果不够理想、物理与化学复合解堵存在解堵剂二次污染的技术问题，实现了杂质的返排功能，具有解堵效果好、避免油层二次污染的功效，且有利于油井增产增效。

2、本实用新型通过设置具有橡胶皮碗的皮碗助抽组件，增大了装置的抽吸力，起到辅助抽吸的作用，进一步解除油层堵塞物并增大裂隙，从而达到更佳的解堵效果。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，

图1为本实用新型的水力冲击压裂解堵装置的结构示意图；

图2为本实用新型的单流阀部分的结构示意图；

图3为本实用新型的皮碗助抽组件的结构示意图。

附图标记说明：

1-强负压解堵组件；2-泄油器；3-单流阀；4-水击压裂组件；5-皮碗助抽组件；51-连接管；52-橡胶皮碗；6-筛管；7-承接丝堵；8-油管柱；9-密封座；10-密封球。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

请参考图1、图2，分别为本实用新型的水力冲击压裂解堵装置的结构示意图以及本实用新型的单流阀部分的结构示意图。如图所示，本实用新型的水力冲击压裂解堵装置包括由上至下依次连接的强负压解堵组件1、泄油器2、单流阀3、水击压裂组件4、筛管6及承接丝堵7，所述强负压解堵组件1的上端与油管柱8的底端相连接，所述单流阀3设有上下贯通的通道，在所述单流阀3的通道的上端口设有密封座9，该密封座9可容纳密封球10，使得所述密封球10与所述密封座9相配合，从而封闭所述单流阀6的通道。这样，本实用新型利用水击压裂组件4的水击现象，产生高于油层破裂压力的瞬时脉冲压力，使油层产生多条微裂缝，达到提高油层导流能力的目的。水击压裂组件或装置的结构和工作原理均为已有技术，在此不再重复描述。之后，本实用新型通过所述密封球10与所述密封座9的密封配合，使得单流阀3处于关闭状态；再通过向油管柱8打压，使得强负压解堵组件1坐封，强负压解堵组件1膨胀，随油管柱8上下移动，产生强负压抽吸作用，达到解除油层堵塞物的功效，从而起到解堵的功效。强负压解堵组件1的具体结构和工作原理均为已有技术，在此不再重复描述。

进一步的，请参考图3，为本实用新型的皮碗助抽组件的结构示意图。如图所示，在所述筛管6与所述水击压裂组件4之间设有皮碗助抽组件5，所述皮碗助抽组件5包括连接管51，所述连接管51的两端分别于所述筛管6与所述水击压裂组件4相连接，在所述连接管51的管壁外侧套设有两个开口向上的所述橡胶皮碗52和两个开口向下的所述橡胶皮碗52。在上、下冲程过程中，橡胶皮碗52通过沿周向向外扩张变形，增大了装置的抽吸力，起到辅助抽吸的作用。但本实用新型的橡胶皮碗52也不限于向上开口及向下开口各设置两个，也可以根据实际尺寸及工况需要，橡胶皮碗52也可以设置为单个或更多个，只要能够起到增大抽吸力的功效即可。

进一步的，在本实用新型中，所述强负压解堵组件1、所述泄油器2、所述单流阀3、所述水击压裂组件4、所述皮碗助抽组件5、所述筛管6及所述承接丝堵7之间均为丝扣连接，从而各部件之间连接牢固性和密封性。

进一步的，在本实用新型中，所述强负压解堵组件1、所述泄油器2、所述单流阀3、所述水击压裂组件4、所述皮碗助抽组件5及所述筛管6均为空心管状结构，从而形成上下贯通的油路通道。

进一步的，如图2所示，在本实施例中，所述的密封座9呈漏斗形，所述漏斗形密封座9上端口直径大于其下端口直径，使得密封球10能够由上方进入至密封座9内；且漏斗形密封座9下端口的直径小于密封球10的直径，从而使得密封球10能够坐封于密封座9内，使单流阀3关闭。

在使用时，强负压解堵装置1的上端与一定长度的油管柱8丝扣连接。当油管柱8下至设计深度后首先从井口打压，压力上升到水击压裂组件4的爆破压力时，水击压裂组件4开始工作，利用水击现象，产生高于油层破裂压力的瞬时脉冲压力，使油层产生多条微裂缝，达到提高油层导流能力的目的。随后，从油管柱8的上端口向油管柱8内投入密封球10，密封球10与密封座9相配合，使单流阀3关闭；接着，向油管柱内打压8MPa至10MPa，将强负压解堵组件坐封；然后，作业机为动力源，驱动强负压解堵组件1整体提放，冲程7m至8m，冲次由慢到快，此时，强负压解堵组件1在提放过程中产生强负压，对油层产生强烈的负压抽吸作用，使得地层空隙中堵塞的杂物松动，直至返排出油层，从而达到解堵的功效。为了进一步解除油层堵塞物并增大裂隙，皮碗助抽组件5的连接管51上的橡胶皮碗52一组开口向上，另一组开口向下设置，上冲程时，开口向上的一组橡胶皮碗52在液体的压力下向外扩张，起到辅助抽吸的作用；同理，下行程时，开口向下的一组橡胶皮碗52在液体的压力下向外扩张，起到辅助抽吸的作用。经过几十次以上的强烈负压抽吸，进一步解除油层堵塞物并增大裂隙，从而达到更佳的解堵效果。最后从油管柱8投棒，撞击泄油器2，泄油器的泄压销钉被剪断，泄油器中心管下移，泄油孔露出，将管路中的压力液体外泄，使得油管柱8泄压完成施工。本实用新型采用水击压裂与强负压解堵的结合设计，可以有效解决现有水力冲击压裂地层孔隙中的沉积机杂返排效果不够理想、物理与化学复合解堵存在解堵剂二次污染的技术问题。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种水力冲击压裂解堵装置，其特征在于，所述的水力冲击压裂解堵装置包括由上至下依次连接的强负压解堵组件、泄油器、单流阀、水击压裂组件、筛管及承接丝堵，所述强负压解堵组件的上端与油管柱的底端相连接，所述单流阀设有上下贯通的通道，在所述单流阀的通道的上端口设有用于容纳密封球的密封座，所述密封球能与所述密封座相配合封闭所述单流阀的通道。

2.如权利要求1所述的水力冲击压裂解堵装置，其特征在于，在所述筛管与所述水击压裂组件之间设有皮碗助抽组件，所述皮碗助抽组件包括连接管，所述连接管的两端分别于所述筛管与所述水击压裂组件相连接，在所述连接管的管壁外侧套设有至少一个开口向上的橡胶皮碗和至少一个开口向下的橡胶皮碗。

3.如权利要求2所述的水力冲击压裂解堵装置，其特征在于，在所述连接管的管壁外侧套由上至下依次套设有两个开口向上的所述橡胶皮碗和两个开口向下的所述橡胶皮碗。

4.如权利要求2所述的水力冲击压裂解堵装置，其特征在于，所述强负压解堵组件、所述泄油器、所述单流阀、所述水击压裂组件、所述皮碗助抽组件、所述筛管及所述承接丝堵之间均为丝扣连接。

5.如权利要求2所述的水力冲击压裂解堵装置，其特征在于，所述强负压解堵组件、所述泄油器、所述单流阀、所述水击压裂组件、所述皮碗助抽组件及所述筛管均为空心管状结构。

6.如权利要求1至5中任一项所述的水力冲击压裂解堵装置，其特征在于，所述的密封座呈漏斗形。