CN203022661U - 多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，用于通井或刮管的修井作业中，可以增强冲洗井内杂质碎屑的效果，解决通刮井筒时挤入油流通道的碎屑堵塞油流通道的问题。亦可用于可移动海洋平台的桩腿以及海上固定采油平台的桩腿的这种插桩式水上结构体，做为专用的喷冲泥砂装置，缩短插桩时间，防止拔桩时喷嘴被泥沙堵塞。本装置包括接箍、阀体和阀芯，阀芯安装在接箍与阀体连接后的内腔中，阀芯中装有阻断叶轮和旋转喷嘴总成，阀芯上限位座和阀芯下限位座分别与接箍的上部内圆和阀体的下部内圆连接；阀芯的上端装有阀芯承压盖，其外圆台阶下方与阀芯下限位座之间安装弹簧，阀芯承压盖可以在阀芯上限位座中滑动。

Description

多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置

技术领域

本实用新型属于石油工业的井下工具，尤其是多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，用于通井或刮管的修井作业中，亦可用于可移动海洋平台的桩腿以及海上固定采油平台的桩腿的这种插桩式水上结构体，做为专用的喷冲泥砂装置，缩短插桩时间，防止拔桩时喷嘴被泥沙堵塞。 

背景技术

一、石油油井修井时，一般都要进行刮管或通井作业，刮管或通井作业的目的是通刮掉油井井壁的油垢等杂质，为原油进入井筒打开通道或为下井工具座封做好准备，而通刮井壁的杂质有一部分会被通刮工具挤掉在井底，另一部分会挤进油层井段射孔后井壁上油流通道内。通刮程序完成后，再进行一次洗井作业程序，来洗出井内刮通井壁后的碎屑；这样的洗井效果达不到彻底洗出井内碎屑的效果，尤其不能把挤进油层井段射孔后井壁上油流通道内碎屑洗出。因此，通刮工具下端缺少一种清洗喷冲装置来彻底冲洗掉井内的碎屑，彻底解决通刮清洗掉井内碎屑，打开油流通道的问题。 

二、类似可移动海洋平台的桩腿以及海上固定采油平台的桩腿这样的插桩式水上结构体，在水中实施完成使命后需要拔桩时，为了使桩靴和桩腿顺利从泥砂层中拔出，有冲洗桩靴桩腿功能的一般需要对桩靴周围泥砂层进行拔桩前的水压喷冲松软处理：处理时一般通过插桩式水上结构体的水压系统，用桩靴上安装的普通喷管或喷冲阀对靠近桩靴的泥砂层进行喷冲来松软泥砂层，松软后再进行插桩或者拔桩。而桩靴上的普通喷管或喷冲装置，1、由于不是专用的喷冲松软泥沙的装置，所以喷冲效率低、造成插桩时间长；2、当插桩式水上结构体插桩深度较深时，拔桩就更为困难；3、传统的普通喷管或喷冲装置，由于长期埋藏在泥砂层内，所以，经常会出现喷嘴被堵塞，喷冲装置失效等故障。这些弊端造成了插桩式水上结构体拔桩的时间较长，大大延长整个插桩式水上结构体的施工期限，由于插桩式水上结构体拔出困难，不能在预期的工期内完成，相应增加了施工费用。 

发明内容

本实用新型的目的是制造多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，使其本身具有高压水射流阻断式脉冲旋转喷射功能，能很好地冲洗掉井内的碎屑，解决通刮井壁后碎屑堵塞油流通道的问题；当用于插桩式水上结构体时，能够防止插桩式水上结构体的水下喷嘴被堵塞，避免喷冲失效。从而使修井作业的通刮效率提高、使插桩式水上结构体能在预期的时间内顺利完成拔桩，提高经济效益。 

本实用新型的技术方案是：多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置包括接箍、阀体和阀芯，阀芯安装在接箍与阀体连接后的内腔中，阀芯中装有阻断叶轮和旋转喷嘴总成，阀芯上限位座和阀芯下限位座分别与接箍的上部内圆和阀体的下部内圆连接；阀芯的上端装有阀芯承压盖，其外圆台阶下方与阀芯下限位座之间安装弹簧，阀芯承压盖可以在阀芯上限位座中滑动。 

本实用新型的有益效果是：流体进入本装置后，经接箍、阀芯上限位座与阀芯承压盖上的中心孔进入阀芯上体，在压差作用下推动整个阀芯下滑，压缩弹簧，将阀芯从阀体中推出，露出旋转喷嘴总成；同时由于阻断叶轮的中心线与整个部件的中心线存在一定的偏差，故当流体流经阻断叶轮时，作用在其左右两侧的压差不同。因此会推动阻断叶轮高速旋转，不断的改变流道面积，从而在其下游形成脉冲射流，经由旋转喷嘴总成将流体进一步加旋，最终形成脉冲旋转射流由喷嘴喷出。当用于石油油井的修井作业时，在通刮工具下端连接本装置后，可以增强冲洗井内杂质碎屑的效果，解决通刮井筒时挤入油流通道的碎屑堵塞油流通道的问题。当用于插桩式水上结构体时，插桩时，由于强大的水射流作用，可提高插桩的工作效率，缩短插桩时间。在拔桩施工时，由于本装置的旋转喷嘴总成不会被泥砂所堵塞，同时具有增强对泥砂层的冲击和松软泥沙强度的作用，也提高了拔桩的效率。本装置可用于不同的施工作业场所，提高了作业效率，具有明显的经济效益。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详述。参照附图， 

多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，包括接箍1、阀体5和阀芯，阀芯安装在接箍1与阀体5连接后的内腔中，阀芯中装有阻断叶轮7和旋转喷嘴总成11，阀芯上限位座2和阀芯下限位座9分别与接箍1的上部内圆和阀体5的下部内圆连接；阀芯的上端装有阀芯承压盖3，其外圆台阶下方与阀芯下限位座9之间安装弹簧6，阀芯承压盖3可以在阀芯上限位座2中滑动。阀芯包括阀芯上体4和阀芯下体8，阀芯上体4与阀芯下体8丝扣连接；阀芯上体4设有中心孔、上部内圆设有台阶，下部中心孔一侧设有叶轮安装竖槽，其内放置阻断叶轮7；阀芯下体8设有中心孔和出水孔，其中心孔与出水孔连通，在出水孔中装有旋转喷嘴总成11；阀芯下体8上部中心孔与阀芯上体4的下部中心孔结构相符，其下部中心孔的内径小于阀芯上体4中心孔的内径。以使阻断叶轮7能够在阀芯上体4与阀芯下体8的连接处旋转，离旋转喷嘴总成11的距离更近，使出水更具脉冲射流能量。阀芯下体8上的出水孔设置在阀芯下体8的下部，其出水孔和旋转喷嘴总成11至少设有两套。阀芯下体8的底部是锥形体，更有利于插入泥沙中。阀芯上体4的上部外圆与阀体5的中部内圆配合，使阀芯上体4可以在阀体5中滑动，使整个阀芯可以从阀体5中被推出。阀芯上体4的上端面设有密封圈10；阀芯上限位座2的上端面和阀芯下限位座9的下端面均设有安装工具插入孔，即可用于安装，也可用于调节阀芯的开启压力。

用于石油修井作业时的使用方法：

在油井内冲洗井壁杂质时，在本装置上方接一种专用反洗井阀，然后再把本装置接在通刮下井管柱的下端，当通过重要的油层井段时，下井管柱井口接正洗井管线。开启洗井泵经一定压力后，本装置的阀芯就可伸出，水流经阻断叶轮7的不断加旋，最终在旋转喷嘴总成11射出高速旋转射流来清洗井壁周围的杂质，从而达到清洁井壁的目的。减少了通刮井壁的阻力，提高了清除井壁杂质的效率。

用于插桩式水上结构体时的使用方法：

在插桩式水上结构体的下部桩靴安装本装置后，拔桩时通过水上结构体的水压系统和桩腿桩靴内的连同管道，水体到达本装置后，阀芯下体8的底部是锥形体，顶开附近的泥砂露出旋转喷嘴总成11，水体喷出冲击泥砂。由于阀芯内装有阻断叶轮7和旋转喷嘴总成11，所以可以变化水流体对泥砂的冲击频率，给泥砂层一个溶解稀释间隙，增强了流体冲击泥砂的节奏和强度。当施工完毕水体压力消失后，阀芯依靠弹簧6的弹力缩进阀体5内，防止泥砂层内液体倒流和泥砂堵塞旋转喷嘴总成11。

Claims (6)

1.多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，包括接箍（1）、阀体（5）和阀芯，阀芯安装在接箍（1）与阀体（5）连接后的内腔中，其特征是，阀芯中装有阻断叶轮（7）和旋转喷嘴总成（11），阀芯上限位座（2）和阀芯下限位座（9）分别与接箍（1）的上部内圆和阀体（5）的下部内圆连接；阀芯的上端装有阀芯承压盖（3），其外圆台阶下方与阀芯下限位座（9）之间安装弹簧（6），阀芯承压盖（3）可以在阀芯上限位座（2）中滑动。

2.根据权利要求1所述的多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，其特征是，所述的阀芯包括阀芯上体（4）和阀芯下体（8），阀芯上体（4）与阀芯下体（8）丝扣连接；阀芯上体（4）设有中心孔、上部内圆设有台阶，下部中心孔一侧设有叶轮安装竖槽，其内放置阻断叶轮（7）；阀芯下体（8）设有中心孔和出水孔，其中心孔与出水孔连通，在出水孔中装有旋转喷嘴总成（11）；阀芯下体（8）下部中心孔的内径小于阀芯上体（4）中心孔的内径。

3.根据权利要求2所述的多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，其特征是，所述阀芯下体（8）上的出水孔设置在阀芯下体（8）的下部，其出水孔和旋转喷嘴总成（11）至少设有两套。

4.根据权利要求3所述的多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，其特征是，所述的阀芯下体（8）的底部是锥形体。

5.根据权利要求2所述的多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，其特征是，所述的阀芯上体（4）的上部外圆与阀体（5）的中部内圆配合，使阀芯上体（4）可以在阀体（5）中滑动。

6.根据权利要求5所述的多用途机械阻断式脉冲旋转射流喷冲清洗装置，其特征是，所述的阀芯上体（4）的上端面设有密封圈（10）；阀芯上限位座（2）的上端面和阀芯下限位座（9）的下端面均设有安装工具插入孔。

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