CN210068021U - 自激式冲砂笔尖 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自激式冲砂笔尖，其包括本体和喷嘴架，其中，本体具有轴向贯通的冲砂通道，本体的下端呈楔形；喷嘴架设置于冲砂通道内，喷嘴架的外周面与冲砂通道的内壁面密封配合，喷嘴架沿本体的轴向设有贯通的注液通道，注液通道与冲砂通道相连通，且注液通道包括由上至下依次连通的扩径段、缩径段和连接段，扩径段的内径大于缩径段的内径，连接段内连接有喷嘴，喷嘴的内径小于缩径段的内径。本实用新型提供的自激式冲砂笔尖，冲砂液在注汽流道的扩径段、缩径段和喷嘴的共同作用下形成自激振动空化射流，在冲砂过程中具有空化射流与脉冲射流的优点，从而提高了冲蚀与清洗能力，减轻了现场操作人员的劳动强度，减少了冲砂液的用量。

Description

自激式冲砂笔尖

技术领域

本实用新型涉及油井冲砂作业技术领域，特别涉及一种自激式冲砂笔尖。

背景技术

油井长期生产不可避免的出现出砂，少量的出砂对油井生产有益处，但大量出砂后就需要冲砂，否则油层就会被砂埋而无法进行生产。施工现场常用的笔尖通常是用底端是楔形的油管作成的，并通过反复上提下放油管对砂面进行冲击破坏，以便于冲砂，作业劳动强度较大且需在作业过程中需进行多次，不利于井控管理。在砂层较硬的情况，现场通常是用出口较小的笔尖以增加冲砂液对砂层的冲击力，目前现场应用的还有脉动式冲砂笔尖，其通过高频间歇的冲击砂层以提商冲砂效果，但其需要大量冲砂液且冲砂效果不是十分理想。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种既能够加快冲砂速度，又能够减小冲砂液的用量的自激式冲砂笔尖。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种自激式冲砂笔尖，其包括：

本体，其具有轴向贯通的冲砂通道，所述本体的下端呈楔形；

喷嘴架，其设置于所述冲砂通道内并与所述本体相接，所述喷嘴架的外周面与所述冲砂通道的内壁面密封配合，所述喷嘴架沿所述本体的轴向设有贯通的注液通道，所述注液通道与所述冲砂通道相连通，且所述注液通道包括由上至下依次连通的扩径段、缩径段和连接段，所述扩径段的内径大于所述缩径段的内径，所述连接段内连接有喷嘴，所述喷嘴的内径小于所述缩径段的内径。

如上所述的自激式冲砂笔尖，其中，所述自激式冲砂笔尖还包括过滤组件，所述过滤组件设置于所述冲砂通道内并位于所述喷嘴架的上方，所述过滤组件至少包括筛管，所述筛管的下端密封，所述筛管的上端与所述本体的上端相接，且所述筛管的外周面与所述冲砂通道的内壁面之间具有间隙形成环形的过滤腔，所述过滤腔与所述扩径段相连通。

如上所述的自激式冲砂笔尖，其中，所述过滤组件还包括套设于所述筛管的上端外部并与所述筛管相接的上接头，所述上接头与所述本体的上端相接。

如上所述的自激式冲砂笔尖，其中，所述上接头焊接连接于所述筛管的上端。

如上所述的自激式冲砂笔尖，其中，所述筛管的下端套设有扶正堵头，所述扶正堵头的外周面与所述冲砂通道的内壁面之间具有间隙形成环形的导流通道，所述导流通道的上下两端分别与所述过滤腔和所述扩径段相连通。

如上所述的自激式冲砂笔尖，其中，所述扶正堵头焊接连接于所述筛管的下端。

如上所述的自激式冲砂笔尖，其中，所述喷嘴架的上端面沿周向设有多个间隔设置的支腿，所述支腿的上端抵接所述筛管的下端面，所述冲砂通道内连接有压紧环，所述喷嘴架夹设于所述压紧环与所述筛管之间。

如上所述的自激式冲砂笔尖，其中，所述冲砂通道的内壁面设有本体内螺纹，所述喷嘴架上设有喷嘴架外螺纹，通过所述本体内螺纹与所述喷嘴架外螺纹的旋接配合，所述喷嘴架与所述本体相接。

如上所述的自激式冲砂笔尖，其中，所述喷嘴设置有喷嘴外螺纹，所述连接段设有喷嘴架内螺纹，通过所述喷嘴架内螺纹与所述喷嘴外螺纹的旋接配合，所述喷嘴与所述喷嘴架相接。

如上所述的自激式冲砂笔尖，其中，所述本体的上端连接有上接箍。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的自激式冲砂笔尖，冲砂液在注汽通道内，既能产生初始激动压力，又能将激动压力反馈回谐振腔，形成反馈压力振荡，当达到共振时，冲砂液体在出口处产生大结构的断续涡环流，巨大的压力振荡和高强度的空化射流，使得该自激式冲砂笔尖在冲砂过程中具有空化射流与脉冲射流的优点，提高了冲蚀与清洗能力，减轻现场操作人员的劳动强度，减少了冲砂液的用量，同时又不改变现有的作业流程，不增加其它设备，有利于推广应用。

本实用新型提供的自激式冲砂笔尖，通过设置过滤组件，使得过滤后的冲砂液能够顺畅的通过喷嘴，不会出现堵死喷嘴的情况。

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是本实用新型的自激式冲砂笔尖的结构示意图；

图2是图1所示的自激式冲砂笔尖中喷嘴架的结构示意图；

图3是图1所示的自激式冲砂笔尖中扶正堵头的结构示意图；

图4是沿图3中A-A线的剖视结构示意图。

附图标号说明：

1、本体；11、冲砂通道；

2、喷嘴架；21、注液通道；211、扩径段；212、缩径段；213、连接段；2131、喷嘴架内螺纹；22、支腿；23、密封圈；

3、喷嘴；

4、过滤组件；41、筛管；42、上接头；43、扶正堵头；431、封堵部；432、连接部；4321、过流通道；44、过滤腔；

5、压紧环；

6、上接箍。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供了一种自激式冲砂笔尖，其包括本体1和喷嘴架2，其中：

本体1具有轴向贯通的冲砂通道11，本体1的下端呈楔形，以便于插入砂层内；

喷嘴架2设置于冲砂通道11内并与本体1相接，且喷嘴架2不能相对本体1移动，喷嘴架2的外周面与冲砂通道11的内壁面密封配合，具体的，在喷嘴架2的外周面与冲砂通道11的内壁面之间设置密封圈23，喷嘴架2沿本体1的轴向设有贯通的注液通道21，注液通道21与冲砂通道11相连通，冲砂液会自本体1的上端进入冲砂通道11，由于嘴架的外周面与冲砂通道11的内壁面密封配合，使得冲砂液只能流入注液通道21，自注液通道21流出的冲砂液会再流回冲砂通道11，并经由冲砂通道11的下端流出冲击砂面，如图2所示，注液通道21包括由上至下依次连通的扩径段211、缩径段212和连接段213，扩径段211的内径大于缩径段212的内径，连接段213内连接有喷嘴3，喷嘴3的内径小于缩径段212的内径，即注液通道21的内径由上至下依次减小，冲砂液能在注液通道21内形成自激振动空化射流，增加了冲蚀与清洗能力。

在使用时，将自激式冲砂笔尖连接至冲砂管柱上，并使自激式冲砂笔尖随冲砂管柱下到目的层位，由地面向冲砂管柱内打入冲砂液，冲砂液会自本体1的上端进入冲砂通道11，随后流入注液通道21，冲砂液在扩径段211、缩径段212和喷嘴3的共同作用下能够形成自激振动空化射流后冲击砂面，提高了冲蚀与清洗能力；

具体的，扩径段211的内径为d1，缩径段212的内径为d2，喷嘴3的内径为d3，由于d1>d2>d3，因此(d1/d2)²构成谐振腔的入口收缩截面，谐振腔的下部与内径为d3的喷嘴3出口(谐振腔出口)相连，(d2/d3)²构成谐振腔的出口收缩截面，出口收缩截面既是自激励机构，又是反馈机构；当稳定冲砂液通过时，该收缩截面既能使冲砂液产生初始激动压力，又能将激动压力反馈回谐振腔，形成反馈压力振荡，当达到共振时，冲砂液在出口处产生大结构的断续涡环流，巨大的压力振荡和高强度的空化射流，即自激振动空化射流，提高了冲砂液的冲蚀与清洗能力。

本实用新型提供的自激式冲砂笔尖，通过在喷嘴架2上设置注汽流道，冲砂液在注汽流道的扩径段211、缩径段212和喷嘴3的共同作用下形成自激振动空化射流，在冲砂过程中具有空化射流与脉冲射流的优点，提高了冲蚀与清洗能力，减轻现场操作人员的劳动强度，减少了冲砂液的用量，同时又不改变现有的作业流程，不增加其它设备，有利于推广应用。

进一步，本体1的上端连接有上接箍6，具体的，本体1的上端设有外螺纹，接箍的下端设有内螺纹，通过外螺纹与内螺纹的旋接配合，接箍连接于本体1上，使得本体1能通过接箍于其他部件相接。

进一步，喷嘴3设置有喷嘴外螺纹，连接段213设有喷嘴架内螺纹2131，通过喷嘴架内螺纹2131与喷嘴外螺纹的旋接配合，喷嘴3与喷嘴架2相接，螺纹连接的方式简单方便，便于喷嘴3的安装及拆卸。

在本实用新型的一种实施方式中，考虑到由于喷嘴3的内径较少，冲砂液中混有的异物可能会堵塞喷嘴3，导致注液通道21被阻断，而为了避免发生上述情况发生，如图1所示，该自激式冲砂笔尖还包括过滤组件4，过滤组件4设置于冲砂通道11内并位于喷嘴架2的上方，过滤组件4至少包括筛管41，筛管41的下端密封，筛管41的上端与本体1的上端相接，且筛管41的外周面与冲砂通道11的内壁面之间具有间隙形成环形的过滤腔44，过滤腔44与扩径段211相连，进入冲砂通道11内的冲砂液会先经由筛管41过滤，由于筛管41的下端密封，使得过滤后的冲砂液只能进入过滤腔44内，并经由过滤腔44流入注液通道21的扩径段211，过滤后的冲砂液能够顺畅的通过喷嘴3，不会出现堵死喷嘴3的情况。

进一步，为了便于筛管41与本体1之间的连接，如图1所示，过滤组件4还包括套设于筛管41的上端外部并与筛管41相接的上接头42，上接头42与本体1的上端相接，具体的，上接头42旋接于本体1的上端，筛管41通过上接头42与本体1相接，既使得筛管41与本体1之间的连接简单方便，又使得过滤腔44为上下等径的结构，从而能够容纳较多的过滤后的冲砂液，且上接头42能够封堵过滤腔44的上端，使得过滤后的冲砂液只能通过过滤腔44的下端进入注液通道21内，从而形成自激振动空化射流。

再进一步，上接头42焊接连接于筛管41的上端，以使得上接头42与筛管41连接成一体，在装配时，只需将上接头42与本体1相接，从而使得筛管41的安装操作简单方便。

当然，上接头42也可以通过其他方式与筛管41相接，例如旋接于筛管41的上端，或者通过销钉连接于筛管41的上端，在此不再赘述。

进一步，如图1所示，筛管41的下端套设有扶正堵头43，扶正堵头43能够密封筛管41的下端，并能对筛管41起到扶正的作用，扶正堵头43的外周面与冲砂通道11的内壁面之间具有间隙形成环形的导流通道，导流通道的上下两端分别与过滤腔44和扩径段211相连通，即过滤腔44通过导流通道与注液通道21相连通，以使得过滤后的冲砂液能够顺畅的流入注液通道21内以形成自激振动空化射流。

具体的，如图3和图4所示，扶正堵头43包括封堵部431和沿封堵部431的周向向上延伸形成的连接部432，封堵部431封堵筛管41的下端，连接部432设有多个间隔设置的过流通道4321，以便于过滤后的冲砂液通过。

再进一步，扶正堵头43焊接连接于筛管41的下端，即上接头42、筛管41和扶正堵头43连接成一体，这样使得过滤组件4的安装和拆卸操作简单方便。

当然，扶正堵头43也可以通过其他方式与筛管41相接，例如旋接于筛管41的下端，或者通过销钉连接于筛管41的下端，在此不再赘述。

进一步，如图1所示，喷嘴架2的上端面沿周向设有多个间隔设置的支腿22，支腿22的上端抵接筛管41的下端面，过滤后的冲砂液经由导流通道流出，并经由相邻两支腿22件的间隙流入注液通道21的扩径段211，冲砂通道11内连接有压紧环5，喷嘴架2夹设于压紧环5与筛管41之间，即喷嘴架2的上下两端分别通过压紧环5和过滤组件4限位，支腿22的设置，使得冲砂液能够顺畅的流入注液通道21的扩径段211。

再进一步，冲砂通道11的内壁面设有本体1内螺纹，喷嘴架2上设有喷嘴架2外螺纹，通过本体1内螺纹与喷嘴架2外螺纹的旋接配合，喷嘴架2与本体1相接，螺纹连接的方式简单可靠，使得压环能够有效地将喷嘴架2限位于冲砂通道11内。

综上所述，本实用新型提供的自激式冲砂笔尖，冲砂液在注汽通道内，既能产生初始激动压力，又能将激动压力反馈回谐振腔，形成反馈压力振荡，当达到共振时，冲砂液体在出口处产生大结构的断续涡环流，巨大的压力振荡和高强度的空化射流，使得该自激式冲砂笔尖在冲砂过程中具有空化射流与脉冲射流的优点，提高了冲蚀与清洗能力，减轻现场操作人员的劳动强度，减少了冲砂液的用量，同时又不改变现有的作业流程，不增加其它设备，有利于推广应用。

本实用新型提供的自激式冲砂笔尖，通过设置过滤组件，使得过滤后的冲砂液能够顺畅的通过喷嘴，不会出现堵死喷嘴的情况。

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。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种自激式冲砂笔尖，其特征在于，所述自激式冲砂笔尖包括：

本体，其具有轴向贯通的冲砂通道，所述本体的下端呈楔形；

喷嘴架，其设置于所述冲砂通道内并与所述本体相接，所述喷嘴架的外周面与所述冲砂通道的内壁面密封配合，所述喷嘴架沿所述本体的轴向设有贯通的注液通道，所述注液通道与所述冲砂通道相连通，且所述注液通道包括由上至下依次连通的扩径段、缩径段和连接段，所述扩径段的内径大于所述缩径段的内径，所述连接段内连接有喷嘴，所述喷嘴的内径小于所述缩径段的内径。

2.根据权利要求1所述的自激式冲砂笔尖，其特征在于，

所述自激式冲砂笔尖还包括过滤组件，所述过滤组件设置于所述冲砂通道内并位于所述喷嘴架的上方，所述过滤组件至少包括筛管，所述筛管的下端密封，所述筛管的上端与所述本体的上端相接，且所述筛管的外周面与所述冲砂通道的内壁面之间具有间隙形成环形的过滤腔，所述过滤腔与所述扩径段相连通。

3.根据权利要求2所述的自激式冲砂笔尖，其特征在于，

所述过滤组件还包括套设于所述筛管的上端外部并与所述筛管相接的上接头，所述上接头与所述本体的上端相接。

4.根据权利要求3所述的自激式冲砂笔尖，其特征在于，

所述上接头焊接连接于所述筛管的上端。

5.根据权利要求2所述的自激式冲砂笔尖，其特征在于，

所述筛管的下端套设有扶正堵头，所述扶正堵头的外周面与所述冲砂通道的内壁面之间具有间隙形成环形的导流通道，所述导流通道的上下两端分别与所述过滤腔和所述扩径段相连通。

6.根据权利要求5所述的自激式冲砂笔尖，其特征在于，

所述扶正堵头焊接连接于所述筛管的下端。

7.根据权利要求2所述的自激式冲砂笔尖，其特征在于，

所述喷嘴架的上端面沿周向设有多个间隔设置的支腿，所述支腿的上端抵接所述筛管的下端面，所述冲砂通道内连接有压紧环，所述喷嘴架夹设于所述压紧环与所述筛管之间。

8.根据权利要求7所述的自激式冲砂笔尖，其特征在于，

所述冲砂通道的内壁面设有本体内螺纹，所述喷嘴架上设有喷嘴架外螺纹，通过所述本体内螺纹与所述喷嘴架外螺纹的旋接配合，所述喷嘴架与所述本体相接。

9.根据权利要求1所述的自激式冲砂笔尖，其特征在于，

所述喷嘴设置有喷嘴外螺纹，所述连接段设有喷嘴架内螺纹，通过所述喷嘴架内螺纹与所述喷嘴外螺纹的旋接配合，所述喷嘴与所述喷嘴架相接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的自激式冲砂笔尖，其特征在于，

所述本体的上端连接有上接箍。

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