CN205503056U - 一种水平井的旋转喷射高效冲砂装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种水平井的分流冲砂、旋转喷射悬砂、旋流携砂装置，该装置的主要组成：柱状本体、螺旋体、旋转喷射装置、强力分流冲砂装置。强力分流冲砂装置装在本体顶部，喷出高速流体将套管内壁上较难除去的沉砂全部冲掉；旋转喷射装置套在所述柱状本体的上面，高压的冲砂液会流经过液孔，并从喷嘴喷出，进而会推动旋转喷射块以柱状本体为轴旋转，从而使上返的砂子保持悬浮；最后经过旋流携砂装置，砂子全部上返干净。本实用新型的一种水平井的旋转喷射高效冲砂装置，一是解决了套管内壁上的粘滞沙较硬而难以除去的问题；二是依靠旋转喷射装置和螺旋体可以将堆积在管柱附近的砂子全部带起并冲走，使得冲砂效率大幅提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油工程技术领域，尤其涉及一种水平井旋转喷射高效冲砂、旋流携砂装置。
背景技术
现有技术中，水平井冲砂最大技术难题主要集中在两个方面，一是滞留在水平井段套管内壁上较硬的积砂很难冲洗干净，要解决这一问题就需要足够的侧向冲力，而现有的普通工具又不能提供，然而套管壁不干净，油井在生产过程中就会容易快速形成砂桥，阻碍油气生产；二是是冲砂管柱在重力作用下紧靠套管下部侧壁，砂子也堆积在管柱附近，而冲砂液体从上部空间流走，无法将砂子携带出井筒。因此，设计一种既可以套管内壁上较硬的积砂全部冲洗干净，又可以将堆积在管柱附近的砂子冲走的一种高效旋转喷射冲洗装置就显得尤为重要。
发明内容：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种水平井的旋转喷射高效冲砂装置，该装置实现了能够产生水平和斜侧向两个方向的冲刺力喷射水流，侧向冲力能够将一些滞留在水平井段套管内壁上较硬的积砂全部冲洗干净，避免冲砂后油井再生产形成砂桥。
本实用新型要解决的另一个技术问题是冲砂管柱在重力作用下紧靠套管下部侧壁，砂子也堆积在管柱附近，而冲砂液体从上部空间流走，无法将砂子携带出井筒。
为了解决上述问题本实用新型所采取的技术方案是：
本实用新型提供了一种水平井的旋转喷射高效冲砂装置，该装置柱状本体(1)的顶端装有分流冲砂装置(16)，柱状本体的上部套有旋转喷射装置(15)，柱状本体的上部位置连接螺旋体(14)；
分流冲砂装置(16)的结构为：分流装置(6)连接在柱状管体(1)的顶部；分流装置包括内环和外环，内环和外环之间留有通道并通过连接件连接，上接头下端连接外环，内环下端连接管体，管体下端割成斜尖状，管体上端外壁连接内锥形管，外环下端连接外锥形管，外锥形管的锥度小于内锥形管，外锥形管与内锥形管之间留有过流通道；
旋转喷射装置(15)的两端与所述本体滑动密封配合，旋转喷射装置的侧壁上有多个喷嘴(3)，柱状本体与旋转喷射装置套接处的侧壁上开设有过液孔，冲砂液于所述本体内部流经所述过液孔于所述喷嘴(3)喷出，推动旋转喷射装置(15)绕柱状本体(1)旋转，旋转喷射装置(15)成对安装在本体上，每对所述旋转喷射装置中，两个所述旋转喷射装置(15)上的喷嘴(3)的设置方向不同，冲砂液推动成对的旋转喷射装置向相反方向旋转，两个相邻 的所述旋转喷射装置(15)之间的本体上套接有隔环(4)，隔环(4)的两端分别与两个所述旋转喷射装置(15)靠紧；
螺旋体(14)上有螺旋槽(13)。螺旋体位于冲砂装置的最上端，液流流过螺旋体时，过水面积变低形成节流，流速增加，冲砂携砂能力提高；另外，螺旋槽增加了水力导程和改善冲刷方向。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能够产生水平和斜侧向两个方向的冲刺力喷射水流水平冲砂进尺快，而且侧向冲力能够将一些滞留在水平井段套管内壁上较硬的积砂全部冲洗干净，避免冲砂后油井再生产形成砂桥；并且在旋转喷射装置高速旋转及冲砂液的同时作用下，套管内的沉积砂及杂质充分搅动，处于悬浮状态，再依靠螺旋体的旋流作用及冲砂液的携带作用，将地层砂和杂质返出地面。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的CC向剖面图。
图3为图1的BB向剖面图。
图4为图1的AA向剖面图。
其中图中：旋转喷射装置15的组成部分：1柱状本体，2旋转喷射块，3喷嘴，4隔环，5过液孔；分流冲砂装置16的组成部分：6分流装置(包括内环10和外环11)，7管体，8内锥形管，9外锥形管，12连接件；螺旋体14上有13螺旋槽。
具体实施方式
一种水平井的旋转喷射高效冲砂装置的柱状本体(1)的顶端装有分流冲砂装置(16)，柱状本体的上部某位置套有旋转喷射装置(15)，柱状本体的上部位置连接螺旋体(14)，分流冲砂装置(16)能够产生水平和斜侧向两个方向的喷射水流，侧向冲力能够将一些滞留在水平井段套管内壁上较硬的积砂全部冲洗干净，旋转喷射装置(15)避免冲砂后油井再生产形成砂桥，从而实现了高效的冲砂。旋转喷射装置(15)的结构为：旋转喷射装置两端与所述本体滑动密封配合，旋转喷射装置上有内凹槽(位于靠近本体一侧的中部)，旋转喷射块的侧壁上有多个喷嘴(3)，柱状本体与旋转喷射装置套接处的侧壁上开设有过液孔，冲砂液于所述本体内部流经所述过液孔于所述喷嘴(3)喷出，推动旋转喷射装置(15)绕柱状本体(1)旋转。旋转喷射装置(15)成对安装在本体上，每对所述旋转喷射装置中，两个所述旋转喷射装置(15)上的喷嘴(3)的设置方向不同，冲砂液推动成对的旋转喷射装置向相反方向旋转。两个相邻的所述旋转喷射装置(15)之间的本体上套接有隔环(4)，隔环(4)的两端分别与两个所述旋转喷射装置(15)靠紧。分流冲砂装置(16)的结构为：分流装置(6)连接在柱状本体(1)的顶部。分流装置(6)包括内环(10)和外环(11)，内环(10)和外环(11)之间留有通道并通过连接件(12)连接，柱状本体(1)下端连接外环(11)，内环(10)下端连接管体(7)，管体(7)下端割成斜尖状，管体(7)上端外壁连接内锥形管(8)，外环(11)下端连接外锥形管(9)，外锥形管(9)的锥度小于内锥形管(8)，外锥形管(9) 与内锥形管(8)之间留有过流通道。螺旋体(14)的结构为：螺旋体(14)上有螺旋槽(13)。参照图1所示，本实用新型的水平井冲砂装置包括一柱状本体1，还包括：套于所述本体1上的旋转喷射块2，旋转喷射块2上的侧壁上设置至少一个喷嘴3；本体1与旋转喷射块2套接处的侧壁上开设有过液孔，旋转喷射块2与本体1之间留有空隙，冲砂液于本体1内部流经过液孔于喷嘴3喷出，推动旋转喷射块2沿一方向围绕所述本体1旋转。冲砂液通过喷嘴3向本体1的四周进行冲刷，冲砂的过程中能够把砂子全部带起冲出地面，提高了冲刷效率。
优选地，所述旋转喷射块为多个，且成对设置，间隔一定距离，中间有隔环。旋转喷射块包括一对，两个旋转喷射块喷嘴开设方向相反，使得冲砂液推动两个旋转喷射块的旋转方向相反。这样，当两个旋转喷射块都进行喷冲砂液的时候，由于朝相反的方向旋转，会使得两个扭转力矩相互抵消，消除了旋转喷射块旋转产生的抖动，增加了整个装置的工况稳定性和耐用性。
参照图2所示，柱状本体1与旋转喷射块2套接处的侧壁上开设有过液孔5；
如图1所示，在柱状本体的1的顶部安装一高效喷射冲洗装置，包括分流装置6和柱状本体1；分流装置6包括内环10和外环11，内环10和外环11之间留有通道并通过连接件12连接，柱状本体1下端连接外环11，内环10下端连接管体7，管体7下端割成斜尖状，管体7上端外壁连接内锥形管8，外环11下端连接外锥形管9，外锥形管9的锥度小于内锥形管8，外锥形管9与内锥形管8之间留有过流通道。
下面来详细介绍本实用新型旋转喷射冲砂装置的工作过程。
当水平井冲砂装置下到水平段欲冲砂位置后，水平井冲砂装置的本体中泵入高压液体，流体在旋转喷射块位置分流：一部分沿着柱状本体继续流动，到达终端的分流装置处再次分流并产生水平和斜侧向两个方向喷射水流，侧向的冲击力能够将一些滞留在井壁上较硬的积砂全部冲洗干净；另一部分水流会通过旋转喷射块喷射，砂子在套管内均匀分布并随冲砂液上行，经过螺旋体时形成旋流，高效上返。本实用新型能够产生水平和斜侧向两个方向的喷射水流水平冲砂进尺快，而且侧向冲力能够将一些滞留在水平井段套管内壁上较硬的积砂全部冲洗干净，避免冲砂后油井再生产形成砂桥；旋转喷射装置高速旋转及冲砂液的同时作用下，套管内的沉积砂及杂质充分搅动，处于悬浮状态；液流流过螺旋体时，过水面积变低形成节流，流速增加，冲砂携砂能力提高，另外，螺旋槽增加了水力导程和改善冲刷方向。这样冲砂的过程中由于分流装置、旋转喷射块和螺旋体的综合发挥作用能够把砂子全部带起冲出地面，提高了冲刷效率。
Claims (1)
1.一种水平井的旋转喷射高效冲砂装置，其特征在于，该装置柱状本体(1)的顶端装有分流冲砂装置(16)，柱状本体的上部套有旋转喷射装置(15)，柱状本体的上部位置连接螺旋体(14)；
所述旋转喷射装置(15)的两端与所述本体滑动密封配合，旋转喷射装置的侧壁上有多个喷嘴(3)，柱状本体与旋转喷射装置套接处的侧壁上开设有过液孔，冲砂液于所述本体内部流经所述过液孔于所述喷嘴(3)喷出，推动旋转喷射装置(15)绕柱状本体(1)旋转，旋转喷射装置(15)成对安装在本体上，每对所述旋转喷射装置中，两个所述旋转喷射装置(15)上的喷嘴(3)的设置方向不同，冲砂液推动成对的旋转喷射装置向相反方向旋转，两个相邻的所述旋转喷射装置(15)之间的本体上套接有隔环(4)，隔环(4)的两端分别与两个所述旋转喷射装置(15)靠紧；
所述分流冲砂装置(16)的结构为：分流装置(6)连接在柱状本体(1)的顶部，分流装置(6)包括内环(10)和外环(11)，内环(10)和外环(11)之间留有通道并通过连接件(12)连接，柱状本体(1)下端连接外环(11)，内环(10)下端连接管体(7)，管体(7)下端割成斜尖状，管体(7)上端外壁连接内锥形管(8)，外环(11)下端连接外锥形管(9)，外锥形管(9)的锥度小于内锥形管(8)，外锥形管(9)与内锥形管(8)之间留有过流通道；
所述螺旋体(14)上有螺旋槽(13)。
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