活動式偏心水力聲波發生器的製作方法
2023-11-02 20:53:12 2
專利名稱：活動式偏心水力聲波發生器的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種活動式偏心水力聲波發生器，屬於機械採油領域，用於油氣田開發過程中進行分層注水。
二背景技術：
由於鑽井、完井、井下作業和長期採油、注水生產過程中一些有害物質的汙染，造成儲層傷害，而且注入汙水中機械雜質含量超標，及因井下油管嚴重腐蝕而脫落的鐵鱗等顆粒、垢離子等雜質對地層近井地帶造成堵塞，不可避免地造成近井地帶滲透率降低，致使單井、層注水量下降，甚至造成停產。
目前解決注水井地層堵塞的方法主要有3大類化學法、物理法和物理化學複合法。化學法最常用的是酸化技術，該技術效果較好，但有效期短，而且投資大，工藝複雜，施工工作量大。物理法是以聲波(超聲波)振動激勵地層，使地層孔隙機械雜質附著物脫落粉碎，起到了疏通孔道達到解堵增注的目的。該技術是由電力作為動力源，通過信號發生器、放大器和電聲換能器產生聲波(超聲波)，其工藝過程是起出生產管柱，將電聲換能器通過儀器儀表車和電纜滾筒車下至需解堵層位發射聲波，對地層進行短時(30～60分鐘)振動解堵，該方法功率大，能量集中，缺點是設備昂貴，耗資大，且需專門的施工隊伍。化學物理複合法如水力衝擊振動酸化技術，該技術是將水力衝擊振動器打爆，對地層進行一次劇烈的振動，然後再進行酸化解堵，該技術酸化效果較好於上述兩種方法，但有效期也短，而且投資大，工藝複雜，施工工作量大。
三
發明內容
本實用新型的目的就是克服上述不足，提供一種成本低，工藝簡單，有效期長的活動式偏心水力聲波發生器。
為實現本實用新型的目的採取的技術方案是主要由工作筒和置入其內的水力聲波振蕩器組成，其中工作筒主要由上接頭、上連接套、扶正體、工作筒主體、下連接套、濾網、支架、導向體、下接頭等組成，水力聲波振蕩器主要由撈頭、鎖緊裝置、腔體、共振腔、噴嘴、尾帽等組成。水力聲波振蕩器坐於工作筒偏孔內；共振腔和噴嘴裝入腔體；濾網由銷釘固定於工作筒偏孔下端。
共振腔口設計為銳利邊口。
本實用新型主要是利用注水井自身的高壓注入水，通過流體流經渦流反射裝置形成諧振產生流體疏密波，隨流體向前傳播，產生水聲波來實現分層解除地層堵塞。採用本實用新型獲得的聲波頻率低，能量衰減小，作用範圍大，並且還具有如下的優點(1).雜物不易聚集沉澱，保證了有效率；(2).實現了免投死嘴子坐封封隔器的工藝，保證了優化設計參數(噴距)的準確性，使聲強達到最大，保證解堵效果；(3).無需外載其它能源，僅靠高壓注入水激勵偏心水力聲波發生器產生聲波，在注水井正常注水的過程中對任意層位進行長期連續的解堵增注；(4).無需專門的措施性作業和特種作業車輛，工藝簡單，費用低。
四
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型工作筒的結構示意圖。
圖3是本實用新型水力聲波振蕩器的結構示意圖。
圖4是井下多層分注管柱簡圖。
五具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
如圖1～圖3，本實用新型主要由工作筒A和產生聲波的水力聲波振蕩器B兩大部分組成。
如圖2，工作筒A中的濾網9由銷釘8固定於工作筒主體5偏孔下端，使雜物不能進入振蕩器B。導向體11由銷釘12固定於支架10，再由銷釘7固定於工作筒主體5下端，用以投撈振蕩器B時進行導向並使其定向。扶正體3由螺栓4固定於工作筒主體5上端，在投撈振蕩器了B時對其進行扶正，使其順利進入工作筒主體5偏孔內。上、下連接套2、6分別與工作筒主體5的上下端絲扣連接。上接頭1與上連接套2絲扣連接，下接頭14與下連接套6絲扣連接，並由密封圈13密封。
如圖3，振蕩器B中的撈頭15與鎖緊裝置16上部連接，起鎖緊和撈起振蕩器B的作用；腔體17與鎖緊裝置16下部相連，共振腔19裝入腔體17，由剪切銷釘18固定；噴嘴20裝入腔體17，由尾帽21用絲扣與腔體17連接，以固定噴嘴20。共振腔19下端設計為銳利邊口，對機械雜質顆粒有一定的切割破碎作用。
參見圖4，含有本實用新型的解堵增注管柱是由偏心配水器31、封隔器32、34、本實用新型33、55、撞擊筒36、球座37、篩管38和絲堵39等組成。
現場使用時，將該管柱下入井內設計位置，將注入水注入油管裡憋壓，封隔器32、34坐封后，將油層40、41、42分隔開。此時，壓力繼續上升，將剪切銷釘18剪斷，在液體壓力作用下使共振腔19上移至設計噴距，打開出水孔，即油管與地層連通。注入水由油管通過濾網9和尾帽21，由噴嘴20高速噴出，形成一高壓水柱，噴入共振腔19，其內壓力升高到一定值時，形成一反射水柱。該反射水柱的速度與噴嘴20噴出的高壓水柱的速度相等時，液流向外噴射，使共振腔18內壓力迅速降低，這時又有噴嘴20噴出的高壓水柱給予壓力補充，在此循環過程中，噴嘴20噴出的高壓水柱速度和共振腔19反射水柱速度相等時的銜接處形成向四周噴射的水力脈衝波(水聲波)，隨流體通過腔體17周側長孔，經工作筒主體5偏孔上的出水口向地層傳播，產生較大能量的水聲波作用於地層，從而對地層進行長期連續的解堵，起到解堵增注的目的。
權利要求1.活動式偏心水力聲波發生器，由工作筒(A)和水力聲波振蕩器(B)組成，工作筒(A)主要由上接頭(1)、上連接套(2)、扶正體(3)、銷釘(4)、工作筒主體(5)、下連接套(6)、濾網(9)、支架(10)、導向體(11)和下接頭(14)等組成；水力聲波振蕩器(B)主要由撈頭(15)、鎖緊裝置(16)、腔體(17)、共振腔(19)、噴嘴(20)和尾帽(21)等組成，其特徵在於a.水力聲波振蕩器(B)置於工作筒(A)偏孔內；b.濾網(9)由銷釘(8)固定於工作筒(5)偏孔下端；c.共振腔(19)和噴嘴(20)裝入腔體(17)內。
2.根據權利要求1所述的活動式偏心水力聲波發生器，其特徵在於共振腔(19)下端為銳利邊口。
專利摘要本實用新型涉及一種活動式偏心水力聲波發生器，屬於機械採油領域。它由工作筒A和置入其內的水力聲波振蕩器B組成，工作筒A主要由上、下接頭1和14、上、下連接套2和6、扶正體3、工作筒主體5、濾網9、支架10和導向體11等組成，水力聲波振蕩器B由撈頭15、鎖緊裝置16、腔體17、共振腔19、噴嘴20和尾帽21等組成。採用本實用新型獲得的聲波頻率低，能量衰減小，作用範圍大，並且使得水中雜物不易聚集沉澱；無需外載其它能源，僅靠高壓注入水產生聲波；無需專門的措施性作業和特種作業車輛，工藝簡單，費用低。
文檔編號E21B28/00GK2651420SQ0325303
公開日2004年10月27日 申請日期2003年9月28日 優先權日2003年9月28日
發明者宋秉忠, 單晶, 馬宏偉 申請人:中國石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術研究院