一種新型油水井連續衝砂裝置製造方法
2023-08-09 14:30:21
一種新型油水井連續衝砂裝置製造方法
【專利摘要】一種新型油水井連續衝砂裝置，油管與井筒套管之間設有襯管，且襯管與油管之間形成環形空間，襯管的上端封閉設置在井口自封器中並與井口自封器上的自封側口連通，襯管的下端開口並懸掛在井筒套管中；油管的下部設有換向密封短節，換向密封短節包括換向閥以及其下端連接的中空活塞，且中空活塞外壁與襯管內壁形成滑動硬密封結構。本實用新型在現有連續衝砂裝置的基礎上進行改進,實現了不停泵連續衝砂,有效地避免了卡井事故的發生,解決了衝砂作業時造成的地面汙染問題,提高了衝砂效率,減輕了操作者的勞動強度。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及油田採油工程【技術領域】，具體涉及一種在油水井作業過程中的連 續衝砂裝置。 一種新型油水井連續衝砂裝置
【背景技術】
[0002] 我國的各大油田相繼進入開採中後期，油井出砂已經成為比較嚴重的問題，直接 影響到油井的原油產量，因此，各油田普遍採用水力衝砂的方式將油井中的積砂衝到地 面。但是傳統的衝砂施工過程中，衝完一根單根後，必須先停泵，然後匆忙在下一根油管上 連接水龍帶及彎頭等衝砂工具，用通井機吊起後連接在上一根油管上，這樣連接好後才能 繼續衝這個單根，這樣如此反覆，嚴重影響了衝砂的效率，停泵後井筒中衝起的地層砂快速 下落，稍不及時便會卡住衝砂管柱，造成工序的返工和人力物力的極大浪費。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的就是針對傳統水力衝砂施工過程中，停泵接單根易造成砂卡 衝砂管柱事故以及存在安全隱患的問題，提供一種勞動強度小、衝砂效率高及能夠實現連 續衝砂作業的新型油水井連續衝砂裝置。
[0004] 本實用新型的技術方案是：包括井筒套管、井口四通、井口自封器及油管，其中所 述的井口自封器、井口四通、井筒套管自上而下依次連接，所述的油管依次穿過井口自封 器、井口四通並深入到井筒套管中；所述的油管與井筒套管之間設有襯管，且襯管與油管之 間形成環形空間，所述襯管的上端封閉設置在井口自封器中並與井口自封器上的自封側口 連通，所述襯管的下端開口並懸掛在井筒套管中；所述油管的下部設有換向密封短節，所述 的換向密封短節包括換向閥以及其下端連接的中空活塞，且所述的中空活塞外壁與襯管內 壁形成滑動硬密封結構；所述的換向閥包括外閥體以及其內部安裝的內閥體且內、外閥體 之間形成環形通道，所述環形通道上端封閉、下端開口；所述的內閥體的上端開口、中部設 有閥腔以及閥球、下端封閉且分別通過兩側的進液管貫穿外閥體；所述的閥腔上端設有與 所述閥球配合控制閥腔與內閥體上端開口連通的上閥座、下端設有與所述閥球配合控制閥 腔與進液管連通的下閥座，且當閥球受到來自於內閥體上端開口的液體壓力時能夠封閉下 閥座，當閥球受到來自於內閥體下端進液管的液體壓力時能夠封閉上閥座；所述的閥腔的 兩側分別設有與所述環形通道連通的流道孔。
[0005] 上述方案可進一步改進為：
[0006] 所述中空活塞與襯管構成的密封段的配合間隙為0. 1mm、長度為150mm。
[0007] 所述的襯管的下部設有導向裝置。
[0008] 本實用新型在現有連續衝砂裝置的基礎上進行改進，實現了不停泵連續衝砂，有 效地避免了卡井事故的發生，解決了衝砂作業時造成的地面汙染問題，提高了衝砂效率， 減輕了操作者的勞動強度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1是本實用新型一種實施例的結構示意圖；
[0010] 圖2是油管衝砂作業時上端油管換向閥的工作狀態示意圖（箭頭表示流體的走 向）；
[0011] 圖3是油管衝砂作業時下端油管換向閥的工作狀態示意圖（箭頭表示流體的走 向）；
[0012] 圖中：1-井筒套管、2-井口四通、3-井口自封器、4-油管、5-自封側口、6-襯管、 7_換向閥、8-中空活塞、9-導向裝置、10-外閥體、11-內閥體、12-閥腔、13-閥球、14-上閥 座，15-下閥座，16-進液管，17、流道孔。
【具體實施方式】
[0013] 參照圖1，一種新型油水井連續衝砂裝置，包括井筒套管1、井口四通2、井口自封 器3及油管4,其中井口自封器3、井口四通2、井筒套管1自上而下依次連接，油管4依次 穿過井口自封器3、井口四通2並深入到井筒套管1中；油管4與井筒套管1之間設有襯管 6,且襯管6與油管4之間形成環形空間，襯管6的上端封閉設置在井口自封器3中並與井 口自封器3上的自封側口 5連通，襯管6的下端開口並懸掛在井筒套管1中；油管4的下部 設有換向密封短節，換向密封短節包括換向閥7以及其下端連接的中空活塞8,且中空活塞 8外壁與襯管6內壁形成滑動硬密封結構，其中密封段的配合間隙優選為0. 1mm、長度優選 為150mm ;換向閥7包括外閥體10以及其內部安裝的內閥體11且內、外閥體之間形成環形 通道，環形通道上端封閉、下端開口；內閥體11的上端開口、中部設有閥腔12以及閥球13、 下端封閉且分別通過兩側的進液管16貫穿外閥體10 ;閥腔12上端設有與閥球13配合控 制閥腔12與內閥體11上端開口連通的上閥座14、下端設有與閥球13配合控制閥腔12與 進液管16連通的下閥座15,且當閥球13受到來自於內閥體11上端開口的液體壓力時能夠 封閉下閥座15,當閥球受到來自於內閥體11下端進液管16的液體壓力時能夠封閉上閥座 14 ;閥腔的12兩側分別設有與環形通道連通的流道孔17。
[0014] 衝砂施工前，根據預衝的砂柱高度，在相應長度的衝砂管柱(油管)上連接換向密 封短節，每根單根油管的下端都要連接1個換向密封短節。正常衝砂作業時，泵車輸出的 衝砂液通過自封側口 5、襯管6與油管4之間的環形空間進入換向密封短接的換向閥7 (換 向閥的工作狀態見圖2)，衝砂液進入油管4內腔進行正衝砂。當需要接單根時，用吊卡將 油管坐在井口自封器3上，泵車繼續工作，井口工作人員接單根，接完單根後，下放過程 中，剛接的單根油管繼續按上述原理工作，即換向密封短節進入襯管6內，並密封襯管6與 油管4之間的環形空間，衝砂液還是通過自封側口 5、襯管6與油管4之間的環形空間進入 換向密封短接的換向閥7,然後進入該根油管4內腔進行正衝砂；此時上一根油管的換向密 封短節已經脫離襯管6,衝砂液通過油管上口進入該根油管中，並通過換向閥7的換向作用 (換向閥的工作狀態見圖3)，衝砂液即可依次通過下面各根油管的內腔；以此類推，井口可 以進行連續接單根操作，與下油管一樣進行連續衝砂，如此反覆，實現不停泵連續衝砂作 業。
[0015] 由於硬密封效果的需要，因此本裝置需要加工衝砂襯管的內壁，可以利用加工普 通抽油泵內壁的方法進行精細研磨；硬密封的密封方式的優點有以下幾點：其一、可以消 除衝砂過程中軟密封可能漏失導致的衝砂不確定性；其二、硬密封也便於順利通過井口自 封，消除了在下放通過程中軟密封比如橡膠圈由於摩擦力十分大而自身損壞或者自封損壞 的情況發生；其三、使用硬密封時，自封採用普通高壓自封衝砂即可，成本較低，而如果採用 軟密封，通常需要增加專用外液力加壓自封。
[0016] 本裝置中換向閥採用閥球與球座配合，其允許衝砂液有一定的懸浮顆粒，不會因 少許的砂礫、髒東西而卡住導致漏失或者完全失去作用。
[0017] 對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，有可 能對具體尺寸，或者局部結構做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型 的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種新型油水井連續衝砂裝置，包括井筒套管、井口四通、井口自封器及油管，其中 所述的井口自封器、井口四通、井筒套管自上而下依次連接，所述的油管依次穿過井口自封 器、井口四通並深入到井筒套管中；其特徵在於：所述的油管與井筒套管之間設有襯管， 且襯管與油管之間形成環形空間，所述襯管的上端封閉設置在井口自封器中並與井口自封 器上的自封側口連通，所述襯管的下端開口並懸掛在井筒套管中；所述油管的下部設有換 向密封短節，所述的換向密封短節包括換向閥以及其下端連接的中空活塞，且所述的中空 活塞外壁與襯管內壁形成滑動硬密封結構；所述的換向閥包括外閥體以及其內部安裝的內 閥體且內、外閥體之間形成環形通道，所述環形通道上端封閉、下端開口；所述的內閥體的 上端開口、中部設有閥腔以及閥球、下端封閉且分別通過兩側的進液管貫穿外閥體；所述 的閥腔上端設有與所述閥球配合控制閥腔與內閥體上端開口連通的上閥座、下端設有與所 述閥球配合控制閥腔與進液管連通的下閥座，且當閥球受到來自於內閥體上端開口的液體 壓力時能夠封閉下閥座，當閥球受到來自於內閥體下端進液管的液體壓力時能夠封閉上閥 座；所述的閥腔的兩側分別設有與所述環形通道連通的流道孔。
2. 根據權利要求1所述的新型油水井連續衝砂裝置，其特徵在於：所述中空活塞與襯 管構成的密封段的配合間隙為〇. 1_、長度為150_。
3. 根據權利要求1或2所述的新型油水井連續衝砂裝置，其特徵在於：所述的襯管的 下部設有導向裝置。
【文檔編號】E21B21/10GK203879424SQ201420320175
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月17日 優先權日:2014年6月17日
【發明者】嶽繼文, 嶽潤豐 申請人:嶽繼文