CN204457510U - 一种冲砂笔尖 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种冲砂笔尖，包括第一筒体和第二筒体，第一筒体内侧下部设有第一凸缘，第一凸缘上设有上下贯通的第一通孔和多个环绕第一通孔且上下贯通的第二通孔；第一通孔内部转动地密封穿设有轴向固定的转子，转子中心处设有上下贯通的转子通孔，第二筒体内侧下部设有第二凸缘，第二筒体侧壁上设有多个自第二凸缘上侧斜向上贯通的第三通孔；第二凸缘上设有上下贯通的第四通孔，转子转动地密封通过第四通孔，位于第一凸缘与第二凸缘之间的转子外壁上设置有第一叶轮组，位于第二筒体下方的转子外壁上设置有第二叶轮组。该冲砂笔尖磨钻碎砂能力强，携砂性能好，冲砂返砂效率高，适用范围广，使用过程安全可靠并且能够有效预防环境污染。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种采油机械领域的冲砂工具，尤其涉及一种冲砂笔尖。
背景技术
随着许多油田逐步进入到开发中后期，出砂井越来越多，出砂状况日趋严重，尤其是后期侧钻井、水平井的大量出现，对冲砂工具的要求越来越高。虽然目前现场使用的冲砂工具种类繁多，但质量参差不齐，尤其是在大斜度井和水平井中使用的冲砂工具更是少之又少，多数冲砂工具携砂性能较差、冲砂返砂效率低，尤其在大斜度井和水平井中砂砾会发生沉降，大大影响了冲砂时效，并且还会经常出现砂卡、砂堵、井下地层污染等问题，存在安全和环境污染隐患。
授权公告号为CN202228022U的专利中，该冲砂笔尖虽然利用双向喷射原理解决了大斜度段和水平段携砂液返砂速度慢、携砂能力差的问题，但是需特别指出的是，当遇到大砂块或泥质砂等具有一定硬度的砂层时，该冲砂笔尖以及其他许多种类的冲砂工具由于冲砂液到达砂桥的压力不足或只能靠磨铣冲砂，从而冲砂效率较低且容易造成砂堵。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种冲砂笔尖，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种冲砂笔尖，该冲砂笔尖磨钻碎砂能力强，携砂性能好，冲砂返砂效率高，适用范围广，使用过程安全可靠并且能够有效预防环境污染。
本实用新型的目的是这样实现的，一种冲砂笔尖，包括有上下贯通连接的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体内侧下部设有第一凸缘，所述第一凸缘上设有上下贯通的第一通孔，所述第一凸缘上还设有多个环绕第一通孔且上下贯通的第二通孔；所述第一通孔内部转动地密封穿设有轴向固定的转子，所述转子中心处设有上下贯通的转子通孔，所述第二筒体内侧下部设有第二凸缘，所述第二筒体侧壁上设有多个自所述第二凸缘上侧斜向上贯通的第三通孔；所述第二凸缘上设有上下贯通的第四通孔，所述转子转动地密封通过所述第四通孔，位于第一凸缘与第二凸缘之间的所述转子外壁上设置有第一叶轮组，位于第二筒体下方的所述转子外壁上设置有第二叶轮组。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一通孔是上大下小的台阶孔，所述转子位于所述第一通孔上部的位置设有第一轴肩，所述第一轴肩上方抵靠有密封套设于所述转子外壁的第一密封端盖，所述第一密封盖固定连接于所述第一凸缘；所述转子位于第一轴肩下方套设有第一轴承，所述第一轴承上端面抵靠于第一轴肩，下端面抵靠于所述第一通孔的台阶面。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第四通孔是上小下大的台阶孔，所述第四通孔上部与所述转子之间设有密封圈，所述第四通孔的台阶面下方抵靠有密封套设于所述转子的第二轴承，所述第二轴承的下端面抵靠有套设于所述转子外壁的第二密封端盖，所述第二密封端盖固定连接于所述第二凸缘。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二叶轮组是能转动产生向上举升力的离心叶轮结构。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述转子通孔下端是开口向下渐缩的锥孔。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述转子顶部设有径向尺寸向上渐缩的第一外锥面，所述转子底部设有径向尺寸向下渐缩的第二外锥面。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二筒体侧壁底部设有径向尺寸向下渐缩的第三外锥面。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一筒体内侧顶部设有第一连接部，所述第一筒体外侧底部设有第二连接部，所述第二筒体内侧顶部设有与第二连接部匹配的第三连接部。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述转子由上部转子和下部转子连接构成，所述上部转子和下部转子的连接部位于所述第二筒体下方，所述第二叶轮组安装于所述下部转子的外壁上。
由上所述，本实用新型的冲砂笔尖，通过第二叶轮组的高速旋转，增强了对大砂块或泥质砂等硬质砂的破碎能力，解决了常规冲砂笔尖无法对硬质砂层实施有效冲砂作业的难题；同时，第三通孔喷出的高压冲砂液和第二叶轮组旋转时产生的离心举升力，使得砂体上排能力增强，达到携砂性能好、冲砂返砂效率高的目的；该冲砂笔尖不仅适用于常规直井，也适用于大斜度井和水平井，适用范围广，使用过程安全可靠并且能够有效预防环境污染。
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：为本实用新型的一种冲砂笔尖的结构示意图。
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。
如图1所示，本实用新型提供一种冲砂笔尖100，所述冲砂笔尖包括有上下贯通连接的第一筒体1和第二筒体2，第一筒体1内侧顶部设有第一连接部11，用于连接上部的冲砂管柱(现有技术，图中未显示)，在本实施方式中，所述第一连接部11为内螺纹；第一筒体1外侧底部设有第二连接部12，第二筒体2内侧顶部设有与第二连接部12匹配的第三连接部21，在本实施方式中，第二连接部12是外螺纹，第三连接部21是内螺纹。
第一筒体1内侧下部设有第一凸缘13，第一凸缘13上设有上下贯通的第一通孔131，第一凸缘12上还设有多个环绕第一通孔131且上下贯通的第二通孔132，第二通孔132是转子外部的冲砂液的流通通道；第一通孔131内部转动地密封穿设有轴向固定的转子3，转子3中心处设有上下贯通的转子通孔31，第二筒体2内侧下部设有第二凸缘22，第二筒体2侧壁上设有多个自所述第二凸缘22上侧斜向上贯通的第三通孔23，第三通孔23的出口方向斜向上方，通过该第三通孔的冲砂液将对冲砂笔尖100外部的携砂液产生向上的返动力，有助于加速排砂；第二凸缘22上设有上下贯通的第四通孔221，转子3转动地密封通过第四通孔221，位于第一凸缘13与第二凸缘22之间的转子3外壁上设置有第一叶轮组32，位于第二筒体2下方的转子3外壁上设置有第二叶轮组33。在本实施方式中，第二叶轮组33是能转动产生向上举升力的离心叶轮结构，当转子3高速旋转时，第二叶轮组33为携砂液提供向上的返动力，同时第二叶轮组33对边缘砂体具有破碎和冲击扰动作用，避免砂体堵井情况的发生。
在本实施方式中，如图1所示，第一通孔131是上大下小的台阶孔，转子3位于第一通孔131上部的位置设有第一轴肩34，第一轴肩34上方抵靠有密封套设于转子3外壁的第一密封端盖5，第一密封盖5固定连接于第一凸缘13，在本实施方式中，第一密封端盖5通过螺钉连接于第一凸缘13；转子3位于第一轴肩34下方套设有第一轴承4，第一轴承4上端面抵靠于第一轴肩34的底面，下端面抵靠于第一通孔131的台阶面。通过第一凸缘13、第一密封端盖5、第一轴肩34、第一轴承4和第一通孔131台阶面的相互抵靠与连接，实现了转子3的轴向固定和外侧上部周向密封，同时转子3能够灵活的相对第一凸缘13转动。
如图1所示，第四通孔221是上小下大的台阶孔，第四通孔221上部与转子3之间设有密封圈35，第四通孔221的台阶面下方抵靠有套设于转子3外壁的第二轴承6，第二轴承6的下端面抵靠有密封套设于转子3外壁的第二密封端盖7，第二密封盖7固定连接于第二凸缘22，在本实施方式中，第二密封端盖7通过螺钉连接于第二凸缘22。通过第二凸缘22、第二密封端盖7、第二轴承6、密封圈35和第四通孔221的相互抵靠与连接，实现了转子3与第二凸缘22之间的周向密封，同时转子3能够灵活的相对第二凸缘22转动。
进一步，如图1所示，转子通孔31下端是开口向下渐缩的锥孔311，随着锥孔311的开口逐渐减小，喷出的冲砂液压强提升，对底部砂层均有更强的冲击力，有效提高了冲砂速度。
进一步，如图1所示，为了便于减小对冲砂液的阻力，转子3的顶部设有径向尺寸向上渐缩的第一外锥面36，转子3底部设有径向尺寸向下渐缩的第二外锥面37，第二筒体2侧壁底部设有径向尺寸向下渐缩的第三外锥面24。
进一步,为了便于安装，转子3由上部转子38和下部转子39连接构成，上部转子38和下部转子39的连接部位于第二筒体2下方，第二叶轮组33安装于下部转子39的外壁上。
本实用新型提供的冲砂笔尖100在工作时，首先通过第一连接部11将冲砂笔尖100与冲砂管柱连接，将冲砂笔尖100和冲砂管柱下放到井底，然后向冲砂管柱注入冲砂液。一部分冲砂液通过第二通孔132流向第一叶轮组32，在高压冲砂液的作用下，第一叶轮组32带动转子3高速旋转，同时第二叶轮组33随转子3同步高速旋转；该部分冲砂液到达第二凸缘22上方时通过侧壁上的第三通孔23斜向上喷射进入冲砂笔尖100与套管(现有技术，图中未示出)之间的排砂通道。同时，另一部分冲砂液通过转子通孔31进入井底，对底部砂层进行冲砂，冲砂液携带砂体向上通过排砂通道排出，向上运动过程中，受到第二叶轮组33的向上的离心返动力和第三通孔23中排出的冲砂液的向上的返动力，加快了排砂速度。
由上所述，本实用新型的冲砂笔尖，通过第二叶轮组的高速旋转，增强了对大砂块或泥质砂等硬质砂的破碎能力，解决了常规冲砂笔尖无法对硬质砂层实施有效冲砂作业的难题；同时，第三通孔喷出的高压冲砂液和第二叶轮组旋转时产生的离心举升力，使得砂体上排能力增强，达到携砂性能好、冲砂返砂效率高的目的；该冲砂笔尖不仅适用于常规直井，也适用于大斜度井和水平井，适用范围广，使用过程安全可靠并且能够有效预防环境污染。
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 (9)
1.一种冲砂笔尖，包括有上下贯通连接的第一筒体和第二筒体，其特征在于：所述第一筒体内侧下部设有第一凸缘，所述第一凸缘上设有上下贯通的第一通孔，所述第一凸缘上还设有多个环绕第一通孔且上下贯通的第二通孔；所述第一通孔内部转动地密封穿设有轴向固定的转子，所述转子中心处设有上下贯通的转子通孔，所述第二筒体内侧下部设有第二凸缘，所述第二筒体侧壁上设有多个自所述第二凸缘上侧斜向上贯通的第三通孔；所述第二凸缘上设有上下贯通的第四通孔，所述转子转动地密封通过所述第四通孔，位于第一凸缘与第二凸缘之间的所述转子外壁上设置有第一叶轮组，位于第二筒体下方的所述转子外壁上设置有第二叶轮组。
2.如权利要求1所述的一种冲砂笔尖，其特征在于：所述第一通孔是上大下小的台阶孔，所述转子位于所述第一通孔上部的位置设有第一轴肩，所述第一轴肩上方抵靠有密封套设于所述转子外壁的第一密封端盖，所述第一密封盖固定连接于所述第一凸缘；所述转子位于第一轴肩下方套设有第一轴承，所述第一轴承上端面抵靠于第一轴肩，下端面抵靠于所述第一通孔的台阶面。
3.如权利要求2所述的一种冲砂笔尖，其特征在于：所述第四通孔是上小下大的台阶孔，所述第四通孔上部与所述转子之间设有密封圈，所述第四通孔的台阶面下方抵靠有密封套设于所述转子的第二轴承，所述第二轴承的下端面抵靠有套设于所述转子外壁的第二密封端盖，所述第二密封端盖固定连接于所述第二凸缘。
4.如权利要求1所述的一种冲砂笔尖，其特征在于：所述第二叶轮组是能转动产生向上举升力的离心叶轮结构。
5.如权利要求1所述的一种冲砂笔尖，其特征在于：所述转子通孔下端是开口向下渐缩的锥孔。
6.如权利要求1所述的一种冲砂笔尖，其特征在于：所述转子顶部设有径向尺寸向上渐缩的第一外锥面，所述转子底部设有径向尺寸向下渐缩的第二外锥面。
7.如权利要求1所述的一种冲砂笔尖，其特征在于：所述第二筒体侧壁底部设有径向尺寸向下渐缩的第三外锥面。
8.如权利要求1所述的一种冲砂笔尖，其特征在于：所述第一筒体内侧顶部设有第一连接部，所述第一筒体外侧底部设有第二连接部，所述第二筒体内侧顶部设有与第二连接部匹配的第三连接部。
9.如权利要求1所述的一种冲砂笔尖，其特征在于：所述转子由上部转子和下部转子连接构成，所述上部转子和下部转子的连接部位于所述第二筒体下方，所述第二叶轮组安装于所述下部转子的外壁上。
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| CN112709544A (zh) * | 2019-10-25 | 2021-04-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 水平井冲砂笔尖 |
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