专利名称：井内循环冲捞砂工艺管柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对石油开发的油井进行冲捞砂的工艺管柱，属油田井下工具类。
在油田开发中，由于地层结构及开发工艺等方面的原因，各类油井都会不同程度的出砂，严重影响油井的正常生产和采收效果。因此对油井周期性地进行冲砂，把井内沉砂排出，是维持油田正常生产的必要工作之一。在现有技术中，传统的做法是下一趟普通冲砂管柱，然后从油、套管之间的环空中高压注入冲砂液，使冲砂液携带井下沉砂沿冲砂管柱返出井口。为了克服冲砂时在地面不断接入弯头和水龙带或接入冲砂管柱而停泵造成砂卡的现象，CN-E21B2083625、CN-E21B2180774专利，对该技术进行了改进，提出了不同结构的连续冲砂管柱，解决了停泵砂卡的问题，提高了工作效率。但上述现有技术只适用于一般油井，对于个别井底压力低，漏失严重的井，则不能满足工作要求。因为井底的漏失使注入的携砂液难以维持高的举升压力和速度，严重者携砂液不能返出井口，根本达不到排砂的目的。
本实用新型的目的在于提供一种井内循环冲捞砂工艺管柱，使用该管柱冲捞砂时可不受井底压力的影响，能在井底压力低和漏失严重的井中进行有效地冲捞砂。
本实用新型的目的是这样实现的，在冲砂管柱上设计携液循环器、正反转换器、沉砂管柱和冲砂管柱，组成冲捞砂管柱。管柱最上部的携砂循环器是一夹层结构，内层管中有喷嘴和扩散管，外层管中有进口、出口和带滤砂器的单流阀。携砂循环器下部与沉砂管柱相连。沉砂管柱根据需要由多根油管组成。沉砂管柱下面与正反转换器相连。正反转换器也是一种夹层结构，内管为中心管，中心管上装有单向阀，外筒上有带单流阀的滤砂器，正反转换器的内管和外筒之间带有分流机构，分流机构提供上下两个进口和不同的流道。携砂循环器和正反转换器上均装有皮碗式胶筒，以密封油套环空，承受上部压力。管柱最下端是冲砂管柱。携液循环器、沉砂管柱、正反转换器和冲砂管柱之间用油管螺纹连结，其它各部件之间用普通螺纹或焊接的方式连结。
在使用中，从油套环空泵入的冲砂液，经由携液循环器内的喷嘴时产生高速低压液流，抽吸喷嘴附近沉砂管中经滤砂后的携砂液，冲砂液和携砂液在扩散管内混合后，进入油套环空，再经由正反转换器夹层管中分流机构的上部进口进入冲砂管中，实现正向冲砂。冲砂后的携砂液由正反转换器的下部进口和单向阀进入中心管、沉砂管和携液循环器夹层提供的通道，经过携液循环器内的滤砂单流阀滤砂后，在喷嘴附近再被抽吸，如此循环往复。只要地面上冲砂液不断注入，该循环就不会间断，直至完成整个冲砂过程。工作过程中，从携砂液中滤掉的砂子不断沉入到沉砂管中，待冲砂结束起管柱时，正反转换机构中的单流阀滤砂器滤掉砂中的携砂液，剩下的沉砂被带出井口。使用井内循环冲捞砂工艺管柱时，携砂液不返出井口，因此可不停泵接入冲砂管柱。地面上只需按此工艺要求的泵压和排量打入冲砂液即可，操作简单，容易控制。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和效果1．由于该工艺管柱采用的是喷嘴压差自吸循环的原理，与携砂液举升压力和速度无关，因此不受井底压力和地层情况的影响，可有效地完成井底压力低的井和漏失井的冲捞砂工作。
2．由于工作中携砂液不返出井口，能简便地实现连续冲砂，更易于现场操作。
附
图1是井内循环冲捞砂工艺管柱总体结构示意图。
以下结合附
图1给出的实施例对本实用新型做进一步的描述。
本实施例包括一个携液循环器1、一个正反转换器3。携液循环器1工作时置于油井动液面以上10-20m处，正反转换器3工作时下至低压漏失层之上某一位置，该位置相当于冲砂深度。二者之间用沉砂管柱2相连，冲砂管柱2由数根油管构成，正反转换器3下面是沉砂管5。为了保证冲砂液、混合液和携砂液互不相通，在携砂循环器1上和正反转换器3上各带有两件皮碗式胶筒4，工作时把管柱封隔成三个互不连通的腔室。携砂循环器1由外管6、进口7、喷嘴8、带滤砂器的单流阀9、扩散管10、出口11组成。喷嘴8，单流阀9、扩散管10从上至下依次置于外管6内。各零部件之间用螺纹和焊接的形式连接。外管6和扩散管10之间形成夹层，为携砂液提供通道。外管6上开有进口7和出口11分别与喷嘴8和扩散管10连通。正反转换器3由外筒12、上进口13、中心管14、单向阀15、单流阀滤砂器16和下进口17组成。中心管14、单向阀15和单流阀滤砂器16分别安装在外筒12、中心管14和外筒12与中心管14之间的夹层内，其连结也采用螺纹和焊接的形式完成。外筒12与中心管14形成的夹层为混合液提供通道。上进口13为混合液进口，下进口17为携砂液的进口。
本实施例的井内循环冲捞砂工具具体工作情况是冲砂液沿箭头方向进入携液循环器1内的喷嘴8中，途径扩散管10沿箭头进入油套环空之后，再沿箭头方向进入正反转换器3的夹层管，顺箭头方向再进入沉砂管5中进行冲砂，冲砂液携带井下沉砂沿箭头方向返回正反转换器3带有单向阀15的中心管14中，沿箭头方向继续上返至携液循环器1的夹层管中，携砂液通过带有滤砂器的单流阀9在喷嘴8附近的低压区内被抽吸与冲砂液在扩散管10内混合，重新进入油套环空中，并沿箭头方向再次进行冲砂。冲砂完毕，沉砂管柱2中的砂被正反转换器3中中心管14中带有的单向阀15堵住，上提管柱，沉砂管柱2中的携砂液经由正反转换器3中带有单流阀的滤砂器16掺入井中，不与沉砂一起带上地面。
权利要求1.一种井内循环冲捞砂工艺管柱，包括沉砂管柱(2)、冲砂管柱(5)和皮碗式胶筒(4)等部分，其特征在于在沉砂管柱(2)的下面连接有正反转换器(3)，在正反转换器(3)的下面连接冲砂管(5)；在携液循环器(1)和正反转换器(3)的外表面上还分别装有皮碗式胶筒(4)。
2.根据权利要求1所述的循环冲捞砂工艺管柱，其特征在于携液循环器(1)是一个夹层结构，由外管(6)、进口(7)、喷嘴(8)、带滤砂器的单流阀(9)、扩散管(10)、出口(11)组成，内管中从上至下依次安装喷嘴(8)，带滤砂器的单流阀(9)和扩散管(10)，外管上开有进口(7)和出口(11)，分别与喷嘴(8)和扩散管(10)连通；正反转换器(3)也是一个夹层结构，由外筒(12)、上进口(13)、中心管(14)单向阀(15)、单流阀滤砂器(16)和下进口(17)组成，内管为中心管(14)，其上装有单向阀(15)，外筒上设计有分流机构，提供上进口(13)和下进口(17)两个进口以及两个不同的流道。
3.根据权利要求2所述的循环冲捞砂工艺管柱，其特征在于正反转换器(3)的夹层内还装有带单流阀的滤砂器(16)。
专利摘要本实用新型是一种针对低压漏失、特别是冲砂液返出地面困难的油井而研制的井内循环冲捞砂工艺管柱,由携液循环器1、沉砂管柱2、正反转换器3、皮碗式密封胶筒4、冲砂管5组成。该冲捞砂工艺管柱采用了喷嘴压差自吸循环的原理,冲砂液与携砂液在沉砂管中与油套环空之间不断循环,井底砂不断被冲砂液携带进入沉砂管而不落入井底,达到冲捞砂的目的。因使用该管柱携砂液不返出井口,可不停泵连续冲砂,且操作简便,控制容易。
文档编号E21B37/00GK2351547SQ98238368
公开日1999年12月1日 申请日期1998年7月24日 优先权日1998年7月24日
发明者田播源, 依广清 申请人:辽河石油勘探局钻采工艺研究院