CN218265866U - 一种油井防砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油井防砂装置，油气开采设备技术领域，包括油管、沉砂管、第一活塞、第二活塞、弹性元件、限位结构；第一活塞位于沉砂管内并正对油管入口；油管包括依次连接的等径段和扩径段，等径段位于扩径段下方；第一活塞能够与等径段内壁滑动密封连接；第二活塞与沉砂管内壁滑动密封连接并被可剪切销钉锁定在沉砂管中，且其通过沉砂管的内外压差驱动移动，第二活塞与第一活塞固定连接；弹性元件用于推动第一活塞向油管移动；第二活塞向油管方向移动至被限位结构限定时，第一活塞位于扩径段中，第二活塞不会封闭油管入口。本油井防砂装置能够在井底对易堵的沉砂管进行一次反向冲洗除砂作业,延长其使用周期。

Description

一种油井防砂装置

技术领域

本实用新型涉及油气开采设备技术领域，具体为一种油井防砂装置。

背景技术

原油在地层中与岩石接触常常会夹带泥沙，油井出砂已是常见现象，然而，砂不仅影响原油纯度，还有导致泵体损坏，因此，有必要对油井进行除砂操作。

现有的油井防砂措施有多种，如绕丝筛管砾石充填防砂，其将绕丝筛管下入井内的防砂层段，用高渗透砾石充填于筛管和套管(油层)的环空之中，有的还将一部分砾石通过射孔孔眼挤入周围地层中，形成多级过滤屏障，阻止油井出砂，该手段防砂效果有限，对此，中国申请专利CN201721072918.2公开了一种防砂装置，其设置筛管、沉砂管进行分级过滤，一般筛管上的孔径大于沉砂管的孔径，实现分级过滤，效果较好，但使用过程中不可避免的会出现堵塞，尤其是小孔径的沉砂管更易堵塞，从而导致无法继续采油，需要将将该装置提升出井口进行除砂作业以恢复导流能力，这对生产的连续运行带来不利影响。

实用新型内容

为解决现有技术条件的不足，本实用新型提供了一种油井防砂装置，本油井防砂装置对CN201721072918.2的防砂装置进行改进，能够在井底对易堵的沉砂管进行一次除砂作业。

本实用新型的具体方案如下：

一种油井防砂装置，包括套管、封隔器和油管，套管底部悬挂筛管，封隔器位于套管内并将套管封隔为上下两部分，油管的下端贯穿封隔器并伸入位于封隔器下方的沉砂管内，沉砂管的侧壁开设有筛孔且沉砂管侧壁的筛孔孔径小于筛管的筛孔孔径，本装置还包括第一活塞、第二活塞、可剪切销钉、第一通孔、弹性元件、限位结构；第一活塞位于沉砂管内、油管下方且正对油管入口；油管包括依次连接的等径段和扩径段，其中，等径段位于扩径段下方，扩径段的内径大于等径段的内径；第一活塞能够与等径段内壁滑动密封连接；第二活塞位于沉砂管中并与沉砂管内壁滑动密封连接；第二活塞的上端经连接杆与第一活塞连接，且第二活塞的横截面积大于第一活塞的横截面积；可剪切销钉用于将第二活塞锁定在沉砂管底部；第一通孔用于将套管内、沉砂管外的流体引至第二活塞下端；弹性元件用于推动第一活塞向油管移动；限位结构用于限定第二活塞向油管方向移动后不会封闭油管入口；第二活塞向油管方向移动至被限位结构限定时，第一活塞位于扩径段中，油管内的流体恢复正常流通。

作为本实用新型的一种具体实施方式，所述油管入口为喇叭形。

第二活塞下端面与沉砂管底部之间形成一个空腔，第一通孔位于此空腔壁面上即可，优选的，第一通孔位于沉砂管底部。

作为本实用新型的一种具体实施方式，限位结构设置于沉砂管内壁且位于油管入口下方。

进一步，所述限位结构为环状凸台。

与现有技术相比，具有以下优点：本油井防砂装置的第二活塞上下端差压即为沉砂管内外压差，当沉砂管堵塞导致第二活塞上下端差压增大至一定数值后可以切断可剪切销钉，然后第一活塞封堵油管的通道，第二活塞推动沉砂管内的流体使其逆流从沉砂管的筛孔穿过，如此便对沉砂管进行反向冲洗，起到除砂清理作用。本油井防砂装置能够在井底对易堵的沉砂管进行一次除砂作业,延长其使用周期。

附图说明

图1是本实施例油井防砂装置的整体结构示意图；

图2是本实施例油井防砂装置在反冲洗前后的状态示意图；

图3是本实施例油管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

请参考图1～图2，图1是本实施例油井防砂装置的整体结构示意图，图2是本实施例油井防砂装置在反冲洗前后的状态示意图，其中，箭头表示流体流向，图3是油管的结构示意图。

一种油井防砂装置，包括套管1、封隔器2、油管3、筛管4、沉砂管5。筛管4悬挂在套管1的底部，筛管4上设有筛孔，起到初次过滤流体的作用，此外，筛管4的外壁与套管1内壁之间设置橡胶圈密封两者的间隙以阻止流体短路(不经过筛孔而进入套管中)通过。封隔器2位于套管1内且封隔器2的外壁与套管1内壁贴紧，从而将套管1封隔为上下两部分。油管3的下端贯穿封隔器2并伸入位于封隔器2下方的沉砂管5内，沉砂管5的侧壁开设有筛孔且沉砂管5侧壁的筛孔孔径小于筛管4的筛孔孔径，以便过滤更小的颗粒物，形成两级过滤。这一部分属于现有技术，此处不再详述。

本装置还包括第一活塞6、第二活塞7、弹性元件8、限位结构11。第二活塞7位于沉砂管5内并与沉砂管5内壁滑动连接，同时，沉砂管5的底部开设有第一通孔10，用于将套管1内、沉砂管5外的流体引至第二活塞7下端，这样第二活塞7的上下端面的压差即为沉砂管5内外压差。第二活塞7经可剪切销钉9固定在沉砂管5中，以防止其窜动，同时在第二活塞7下端设置弹性元件8，如弹簧，用于推动第二活塞7向油管3入口方向移动。当沉砂管5被堵塞导致第二活塞7上、下端压差到达一定值时，可剪切销钉9被剪断，第二活塞7在弹性元件8的作用下沿沉砂管5轴向向油管3入口移动，同时，在沉砂管5内壁还设有用于限定第二活塞7向油管3方向移动后不会封闭油管3入口的限位结构11，具体而言，限位结构11为固定于沉砂管5内壁且位于油管3入口下方的环状凸台结构。第一活塞6位于沉砂管5内，同时还位于油管3下方且正对油管3入口，第一活塞6的下端经连接杆与第二活塞7的上端面固定连接，因此，第二活塞7能够带动第一活塞6一起移动。

本实施例的油管3从下到上包括依次连接的喇叭形入口31、等径段32和扩径段33，第一活塞6的尺寸与等径段32匹配使得两者能够滑动密封连接，因此，当第一活塞6进入等径段32后油管3的流体被截断，喇叭形入口31也有利于第一活塞6进入等径段32中。当可剪切销钉9被剪断、第二活塞7到达限位结构11位置被限制移动时，第一活塞6则穿过等径段32到达扩径段33中，如图2所示，扩径段33的内径大于等径段32的内径，因此，第一活塞6到达等径段32后油管3又导通，可以继续向地面输送流体。

第一活塞6的横截面积小于第二活塞7的横结面积，因此，当第一活塞6在等径段32内移动时，第二活塞7扫过的体积大于第一活塞6扫过的体积，能够将沉砂管5中的流体反向挤压至沉砂管5外，实现反向冲洗。

本油井防砂装置的第二活塞7上、下端差压即为沉砂管5内外压差，当沉砂管5堵塞导致第二活塞7上、下端差压增大至一定数值后可以切断可剪切销钉9，然后第一活塞6进入等径段32封堵油管3的通道，第二活塞7推动沉砂管5内的流体使其逆流从沉砂管5的筛孔穿过，如此便对沉砂管5进行反向冲洗，起到除砂清理作用，当第二活塞7压紧限位结构11后第一活塞6到达扩径段33，油管又恢复导通，继续正常过滤。本油井防砂装置能够在井底对易堵的沉砂管进行一次除砂作业,延长其使用周期。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种油井防砂装置，包括套管、封隔器和油管，套管底部悬挂筛管，封隔器位于套管内并将套管封隔为上下两部分，油管的下端贯穿封隔器并伸入位于封隔器下方的沉砂管内，沉砂管的侧壁开设有筛孔且沉砂管侧壁的筛孔孔径小于筛管的筛孔孔径，其特征在于，还包括

位于沉砂管内、油管下方且正对油管入口的第一活塞；油管包括依次连接的等径段和扩径段，其中，等径段位于扩径段下方，扩径段的内径大于等径段的内径；第一活塞能够与等径段内壁滑动密封连接；

位于沉砂管中并与沉砂管内壁滑动密封连接的第二活塞；第二活塞的上端经连接杆与第一活塞连接，且第二活塞的横截面积大于第一活塞的横截面积；

用于将第二活塞锁定在沉砂管底部的可剪切销钉；

用于将套管内、沉砂管外的流体引至第二活塞下端的第一通孔；

用于推动第一活塞向油管移动的弹性元件；

用于限定第二活塞向油管方向移动后不会封闭油管入口的限位结构；

第二活塞向油管方向移动至被限位结构限定时，第一活塞位于扩径段中。

2.根据权利要求1所述的一种油井防砂装置，其特征在于，所述油管入口为喇叭形。

3.根据权利要求2所述的一种油井防砂装置，其特征在于，所述第一通孔位于所述沉砂管底部。

4.根据权利要求3所述的一种油井防砂装置，其特征在于，所述限位结构设置于所述沉砂管内壁且位于所述油管入口下方。

5.根据权利要求4所述的一种油井防砂装置，其特征在于，所述限位结构为环状凸台。

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