CN219672599U - 一种油水井解堵增产振动波发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是一种油水井解堵增产振动波发生器，其设有上接头和单向阀，中心管的两端分别与上接头和单向阀连接，在上接头与单向阀之间的中心管的外面装有喷射体和谐振体；与喷射体的喷射腔相对应的中心管的管体中设有液流孔，谐振体与中心管之间设有振动间隙。本实用新型结构简单，施工方便，通过油管管柱和上接头连接，就能下入井内使用，在井口能够实现气水混合，在井下通过喷射体和谐振体与中心管之间的间隙以及共同组成的空化结构，就能实现井下的低频大振幅振动波，能够较大幅度地提高对地层的解堵处理效果，相对于单纯混气排液工艺，可大幅提高增液幅度。

Description

一种油水井解堵增产振动波发生器

技术领域

本实用新型涉及石油工业油水井解堵增产设备，特别是一种油水井解堵增产振动波发生器。

背景技术

波动采油技术源于20世纪五六十年代，最初起源于人们观察到天然地震引起附近油水井产量的明显变化，从而提出采用波动方法提高油井产油量的采油方法。在这一理论的指导下，国内外相继开展了振动或波动采油机理的室内理论研究和应用与研究。根据所采用的激发振动或波动的方式不同分别在声波、超声波、电液压脉冲、电磁波、高能气体爆炸、水力振荡和人工地震等多个方面都取得了不同程度的进展，并先后在现场应用中取得了一定效果。

但是，近十多年来，这方面的应用不多且基本跌入低谷，其原因是多方面的，既有技术方面的因素，也有人为因素所致。然而，油田生产中面临的实际问题依旧存在且日趋严重，从而严重制约正常生产，尤其是处于开发后期的高含水老油田更为严重。比如注水井欠注问题，使得注采关系严重失衡就是目前多数油田所存在的问题之一。造成水井欠注的原因很多，且非常复杂，其严重影响油田的水驱开发效果和经济效益。原有的解堵增注技术多以酸化及酸洗技术为主，但其有效期短甚至效果较差，而且还存在二次污染问题以及环境污染和安全操作问题，与当前所提倡的安全及环保策略相悖，原有的其他物理方法对于解决水井解堵增注虽有一定效果，但也存在有效期短之弊端。

为了解决上述问题，现场工作人员做了许多工作，经过检索，目前还有以下相关技术：

申请号CN200610070692.2公开的化学脉冲复合解堵方法，可在不动管柱的情况下，选择化学药剂和用量之后，通过在井口套管接出管线、连接水泥车，直接向井筒和油层灌注化学药剂。药剂注入结束后，关闭套管反映2-3个小时，然后连接脉冲发生器，通过套管向井筒注入气体，使井内压力达到一定值后，利用脉冲发生器按压力梯度迅速降压，产生压力脉冲波。使地层堵塞物在正反两个方向交替变换的压力波作用下，产生脉冲和化学解堵剂的复合效应。

上述发明公开的解堵方法，能有效的解除地层堵塞物，但同时由于化学药剂的问题，也同时污染地层，会造成二次污染，使上述复合脉冲解堵方法存在其使用的局限性。

申请号CN202010828408.3公开的一种用于油井解堵用水力震荡装置，包括油管，所述油管的右侧固定连接有净化装置，所述净化装置的内部设置有第一过滤器，所述第一过滤器的右侧设置有强磁净化器，所述强磁净化器的右侧设置有第二过滤器，所述净化装置的右侧固定连接有水力震荡器，所述水力震荡器的内部设置有滑板，所述滑板的中部开设有通孔，所述通孔的左端固定安装有单向阀，所述滑板的右侧固定连接有强力弹簧，所述强力弹簧的右端固定安装在水力震荡器的右侧，所述水力震荡器的右侧固定连接有扶正器，所述扶正器的右侧固定连接有超声波发生装置，所述超声波发生装置的内部设置有压电陶瓷，所述压电陶瓷的外部设置有外壳，所述压电陶瓷的内部设置有内壳，所述内壳的中部固定安装有输送管，所述超声波发生装置的右侧设置有控制器，所述控制器的内部在油微型驱动电机，所述微型驱动电机的底部传动连接有传动齿轮，所述传动齿轮的内部固定套接有转轴，所述转轴的右侧固定连接有喷射头，所述喷射头的外部固定连接有喷嘴。

上述装置通过设置超声波发生装置，利用超声波发生装置内部的压电陶瓷发出超声波作用到油井中，使油层中的流体发生高频率的震动，使油层中流体的物性以及状态发生改变，改善油层的渗透性，实现对油堵的疏通。通过设置喷射头，利用微型驱动电机带动传动齿轮转动，再由传动齿轮带动转轴旋转，使喷射头转动，从而将解堵剂向各个方向射出，使解堵剂能够更加均匀的作用到各个方向上的油层中，提高了解堵的范围和效率。能有效解除地物生物及粉细砂的堵塞，但解堵深度受到震荡的局限，深度较浅。

因此，需要更有效的振动波发生装置来解决油田生产中存在的问题，进一步提高开采效率和经济效益。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种油水井解堵增产振动波发生器，能够产生低频率、大振幅的振动波，增加油水井中解堵地层的处理深度、提高处理效果，进而提高原油的开采效率和经济效益。

本实用新型的技术方案是：一种油水井解堵增产振动波发生器设有上接头和单向阀，其中：中心管的两端分别与上接头和单向阀连接，在上接头与单向阀之间的中心管的外面装有喷射体和谐振体；与喷射体的喷射腔相对应的中心管的管体中设有液流孔，谐振体与中心管之间设有振动间隙。

优选的，所述喷射体是非等径内腔筒状体，喷射体的下部外圆是弧形外圆，喷射体的上部内圆设有悬挂台阶、下部内圆是喷射腔，在所述悬挂台阶上方的内腔中设有内螺纹且能够与中心管螺纹连接。

优选的，所述喷射体内圆的喷射腔下部是锥形腔且下部内圆与中心管之间是间隙配合。

优选的，所述谐振体是非等径内腔筒状体，谐振体的上部外圆是弧形外圆，谐振体的下部内圆设有内螺纹且能够与中心管螺纹连接，谐振体上部内圆与中心管之间设有环隙并且构成谐振腔。

优选的，所述谐振体的谐振腔与中心管之间的环隙设定在0.5mm－1.2mm之间且深度设定在25mm－45mm之间。

优选的，所述喷射体下部的弧形外圆和谐振体上部的弧形外圆共同形成圆环形的空化结构；所述喷射体的喷射腔出口端至谐振体上沿之间的距离设定在10mm－20mm之间。

优选的，所述中心管的外圆是非等径外圆，中心管的外圆自上而下依次设有上接头限位台阶、喷射体坐落台阶和谐振体限位台阶；在所述上接头限位台阶上方的管体外壁设有外螺纹且能够与上接头螺纹连接，在所述喷射体坐落台阶上方的管体外壁设有外螺纹且能够与喷射体螺纹连接，在所述谐振体限位台阶下方的管体外壁设有外螺纹且能够与谐振体和单向阀螺纹连接。

优选的，所述单向阀主要由阀体和阀球组成，所述阀体是整体制造部件且下部内腔设有球座，阀球能够坐于球座中封堵单向阀的液流通道。

优选的，所述单向阀下部内腔中的球座是下部内径小于阀球外径的锥形内腔。

优选的，所述油水井解堵增产振动波发生器能够通过上接头连接在油管管柱的底部下至被解堵地层并经油管管柱与井口的三通管通过管线连接且再由三通管的一个管口通过管线与压风机或氮气车连接、另外一个管口通过管线与高压水泵车连接；当解堵增产振动波发生器用于注水井中解堵时，三通管的一个管口通过管线与压风机连接；当解堵增产振动波发生器用于油井中解堵时，三通管的一个管口通过管线与氮气车连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下显著的使用效果：本实用新型除了具有一般流体动力式声波发生器的振动作用外，还能够降低空化阈，从而更大程度地发挥空化作用和气爆作用，进而提高地层的解堵深度和处理效果。

本实用新型结构简单，施工方便，通过油管管柱和上接头连接，就能下入井内使用，在井口能够实现气水混合，在井下通过喷射体和谐振体与中心管之间的间隙以及共同组成的空化结构，就能实现井下的低频大振幅振动波。

圆环形的空化结构位于喷射体的喷射腔和谐振体的谐振腔外侧，形成圆环形的反射面，更有利于振动波的反射和聚能，从而降低因散射现象造成的能量损失。

谐振体内谐振腔的深度设定在25mm－45mm之间，能够调制出更低的振动频率，而喷射体的喷射腔出口端至谐振体上沿之间的距离设定在10mm－20mm之间，这种喷射距离能够获得更大的振动幅度，通过谐振腔的深度和喷射距离的设定，能够产生低频大振幅振动波。

在施工过程中，可采用压风机或氮气车与高压水泵车协同施工，在连续冲击的水流中混入一定量的气体，可达到采用混气水激发声波振动的作用，由此较大幅度的降低了空化阈，使之更易于产生空化作用，更好地发挥了空化解堵作用，提高了解堵效果。

混合了氮气的水密度比水的密度低，再经过本实用新型喷射而出，增大了井底压差，可使地层堵塞物更易于排出。利用本实用新型进行的这种声波与混气水的协同施工，能够较大幅度地提高对地层的解堵处理效果，相对于单纯混气排液工艺，可大幅提高增液幅度。

综上所述，本实用新型能够增大解堵地层的解堵范围，节省作业成本，增加经济效益，使用效果显著。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是的图1的外观结构示意图。

图3是使用本实用新型的解堵施工工艺管柱图。

图中：上接头1、喷射体2、谐振体3、单向阀4、空化结构5、中心管6、液流孔7。

实施方式

附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本实用新型的保护范围。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1－图3，一种油水井解堵增产振动波发生器，设有上接头1和单向阀4，其中：中心管6的两端分别与上接头1和单向阀4连接，在上接头1与单向阀4之间的中心管6的外面装有喷射体2和谐振体3；与喷射体2的喷射腔相对应的中心管6的管体中设有液流孔7，谐振体3与中心管6之间设有振动间隙。

本实用新型在中心管6的管体外面安装了喷射体2和谐振体3并且喷射体2的喷射腔与中心管6管体中的液流孔7相对应。由于单向阀4连接在了本装置的底部、封堵了液流通道，当来自上方油管管柱中被高压水泵车泵送的液流进入本装置后，便会从液流孔7喷出并冲击喷射体2的喷射腔发生振动，同时，液流冲击谐振体3与中心管6之间的振动间隙发生振动，能够产生低频率、大振幅的振动波，喷射体2和谐振体3产生的振动波共同作用于被解堵地层。增加了油水井中被解堵地层的处理深度、提高了处理效果，进而能够提高原油的开采效率和经济效益。

在上述实施例一的基础上，本实用新型还有以下实施例：优选的一个实施例：所述喷射体2是非等径内腔筒状体，喷射体2的下部外圆是弧形外圆，喷射体2的上部内圆设有悬挂台阶、下部内圆是喷射腔，在所述悬挂台阶上方的内腔中设有内螺纹且能够与中心管6螺纹连接。

优选的一个实施例：所述喷射体2内圆的喷射腔下部是锥形腔且下部内圆与中心管6之间是间隙配合。通过液流孔7进入喷射腔内的液体能够顺利喷射而出并产生振动波。

优选的一个实施例：所述谐振体3是非等径内腔筒状体，谐振体3的上部外圆是弧形外圆，谐振体3的下部内圆设有内螺纹且能够与中心管6螺纹连接，谐振体3上部内圆与中心管6之间设有环隙并且构成谐振腔。

优选的一个实施例：所述谐振体3的谐振腔与中心管6之间的环隙设定在0.5mm－1.2mm之间且深度设定在25mm－45mm之间，能够在设定条件下产生10Hz－200Hz之间的振动波。设定条件是指在泵压4.5Mpa,泵排量＞0.4m³/min,混气量＞10m³/min条件下可以产生10Hz－200Hz的高强低频振动波，同时伴有强烈的空化作用产生。

优选的一个实施例：所述喷射体2下部的弧形外圆和谐振体3上部的弧形外圆共同形成圆环形的空化结构5；所述喷射体2的喷射腔出口端至谐振体3上沿之间的距离设定在10mm－20mm之间，能够获得更大的振动幅度，由喷射体2和谐振体3形成的空化结构5能够在液压力的作用下形成共振，提高振动效果。当振动波作用于被解堵地层时，可解除地层的各类堵塞，疏通液流通道。

优选的一个实施例：所述中心管6的外圆是非等径外圆，中心管6的外圆自上而下依次设有上接头限位台阶、喷射体坐落台阶和谐振体限位台阶；在所述上接头限位台阶上方的管体外壁设有外螺纹且能够与上接头1螺纹连接，在所述喷射体坐落台阶上方的管体外壁设有外螺纹且能够与喷射体2螺纹连接，在所述谐振体限位台阶下方的管体外壁设有外螺纹且能够与谐振体3和单向阀4螺纹连接。

优选的一个实施例：所述单向阀4主要由阀体和阀球组成，所述阀体是整体制造部件且下部内腔设有球座，阀球能够坐于球座中封堵单向阀4的液流通道。

优选的一个实施例：所述单向阀4下部内腔中的球座是下部内径小于阀球外径的锥形内腔。

优选的一个实施例：所述油水井解堵增产振动波发生器能够通过上接头1连接在油管管柱的底部下至被解堵地层并经油管管柱与井口的三通管通过管线连接且再由三通管的一个管口通过管线与压风机或氮气车连接、另外一个管口通过管线与高压水泵车连接；当油水井解堵增产振动波发生器用于注水井中解堵时，三通管的一个管口通过管线与压风机连接；当油水井解堵增产振动波发生器用于油井中解堵时，三通管的一个管口通过管线与氮气车连接。

为了防止在油井中使用压风机产生危险隐患，使用氮气车向井内混入氮气可避免安全隐患，同时由于混入了一定量的气体，降低了井筒内流体密度，从而增加了地层与井底的压差，增强了负压作用，便于堵塞物质向井筒流动，同时增强了对解除的杂质颗粒的携带作用，提高清洗效果。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的创造精神和创造理念之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (7)

1.一种油水井解堵增产振动波发生器，设有上接头和单向阀，其特征是，中心管的两端分别与上接头和单向阀连接，在上接头与单向阀之间的中心管的外面装有喷射体和谐振体；与喷射体的喷射腔相对应的中心管的管体中设有液流孔，谐振体与中心管之间设有振动间隙；所述谐振体的谐振腔与中心管之间的环隙设定在0.5mm－1.2mm之间且深度设定在25mm－45mm之间；所述喷射体下部的弧形外圆和谐振体上部的弧形外圆共同形成圆环形的空化结构；所述喷射体的喷射腔出口端至谐振体上沿之间的距离设定在10mm－20mm之间；所述喷射体是非等径内腔筒状体，喷射体的下部外圆是弧形外圆，喷射体的上部内圆设有悬挂台阶、下部内圆是喷射腔，在所述悬挂台阶上方的内腔中设有内螺纹且能够与中心管螺纹连接。

2.如权利要求1所述的一种油水井解堵增产振动波发生器，其特征是，所述喷射体内圆的喷射腔下部是锥形腔且下部内圆与中心管之间是间隙配合。

3.如权利要求2所述的一种油水井解堵增产振动波发生器，其特征是，所述谐振体是非等径内腔筒状体，谐振体的上部外圆是弧形外圆，谐振体的下部内圆设有内螺纹且能够与中心管螺纹连接，谐振体上部内圆与中心管之间设有环隙并且构成谐振腔。

4.如权利要求3所述的一种油水井解堵增产振动波发生器，其特征是，所述中心管的外圆是非等径外圆，中心管的外圆自上而下依次设有上接头限位台阶、喷射体坐落台阶和谐振体限位台阶；在所述上接头限位台阶上方的管体外壁设有外螺纹且能够与上接头螺纹连接，在所述喷射体坐落台阶上方的管体外壁设有外螺纹且能够与喷射体螺纹连接，在所述谐振体限位台阶下方的管体外壁设有外螺纹且能够与谐振体和单向阀螺纹连接。

5.如权利要求4所述的一种油水井解堵增产振动波发生器，其特征是，所述单向阀主要由阀体和阀球组成，所述阀体是整体制造部件且下部内腔设有球座，阀球能够坐于球座中封堵单向阀的液流通道。

6.如权利要求5所述的一种油水井解堵增产振动波发生器，其特征是，所述单向阀下部内腔中的球座是下部内径小于阀球外径的锥形内腔。

7.如权利要求6所述的一种油水井解堵增产振动波发生器，其特征是，所述油水井解堵增产振动波发生器能够通过上接头连接在油管管柱的底部下至被解堵地层并经油管管柱与井口的三通管通过管线连接且再由三通管的一个管口通过管线与压风机或氮气车连接、另外一个管口通过管线与高压水泵车连接；当解堵增产振动波发生器用于注水井中解堵时，三通管的一个管口通过管线与压风机连接；当解堵增产振动波发生器用于油井中解堵时，三通管的一个管口通过管线与氮气车连接。