专利名称：一种可伸缩式冲煤粉喷管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤层气开采技术领域。特别涉及一种煤层气井的井下工具，是一种井下冲砂和冲煤粉的专用工具。
背景技术：
目前，在煤层气开发中，清除井底堆积煤粉的工艺主要是冲煤粉和捞煤粉。冲煤粉工艺是使用气井原有管柱接单根油管，下至煤粉面附近时，利用地面泵向 气井中注水，将固体颗粒和煤粉用水携带出井底，排至地面水池；大颗粒固体因重力作用自 然沉降；地面泵再将水池里的水打入井中，这样就在油套环空与油管间形成了水力循环。冲 煤粉工艺的缺点是没有封隔煤层，循环水不断地冲刷和渗入煤层，必然会造成近井地带煤 层的污染。捞煤粉工艺是捞取直井压裂后残留在井筒中和生产时地层返吐的压裂煤粉。由捞 砂泵、悬挂捞砂组件、挡砂阀体和捞砂笔尖组成真空管式井下捞砂工具。通过下放管柱、顿 击煤粉面、重复上提下放管柱过程进行捞煤粉作业。这种捞煤粉工艺的缺点一是捞砂泵在 装满煤粉后必须将全套管柱提出，把煤粉排净后再下放管柱，对于煤粉埋严重的井，捞煤粉 工艺费时，成本高；二是上提下放油管柱顿击煤粉面造成管柱摩擦井壁，捞煤粉工艺不适宜 大斜度井。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可伸缩式冲煤粉喷管，可伸缩式冲煤粉喷管，使冲 煤粉管柱在作业过程中，可以随冲煤粉面的不断下降而自动伸长，即可避免常规捞煤粉频 繁上提下放管柱的作业程序，又能消除管柱与井壁之间的摩擦，同时也避免了管柱下行时 不断解封和座封封隔器的作业程序，达到了冲煤粉工艺管柱优化的目的。本实用新型采用的技术方案是可伸缩式冲煤粉喷管，主要由变扣接头、连接管、 上压环、密封环、限位挡环、下压环、上伸缩管、中伸缩管、下伸缩管和喷嘴组成，变扣接头上 端有内螺纹。其特征在于在变扣接头的下端螺纹连接有一个连接管。在连接管内有上伸缩管，上伸缩管的上端固定有限位挡环，在限位挡环的上部并 在上伸缩管的外壁上套有密封环，在密封环的上端并在上伸缩管的顶端螺纹固定有上压 环。上压环、密封环和限位挡环在上伸缩管与连接管之间的环形空间内。在连接管的下端 固定有下压环，下压环的内径与上伸缩管的外径相同。上伸缩管能与上压环、密封环和限位 挡环一起在连接管内往复滑动。在上伸缩管内有中伸缩管，中伸缩管与上伸缩管的连接结构与连接管和上伸缩管 的连接结构相同，不详细叙述。在中伸缩管内有下伸缩管，下伸缩管与中伸缩管的连接结构与连接管和上伸缩管 的连接结构相同，不详细叙述。在下伸缩管的下端固定有喷嘴，喷嘴的下部为圆锥体形，在喷嘴下部圆锥体上有斜向下的喷孔。高压动力液能从喷孔喷出。为了使喷嘴固定牢固，在喷嘴壁上有横向螺孔，在螺孔内有防脱销钉，能将喷嘴牢固地固定在下伸缩管的下端。为了防止动力液从喷嘴与下伸缩管之间发生漏失。在喷嘴与下伸缩管之间有盘 根。为了在完成冲砂后，上提可伸缩式冲煤粉喷管，在下伸缩管的上顶部固定有钢绳 挂钩。挂钩的结构是由两根立柱和一个横梁组成，两根立柱的顶端焊接在下伸缩管的上顶 部。密封环的材质是耐油橡胶，在滑动过程中能产生摩擦，具有延缓喷管伸缩的作用。简述可伸缩式冲煤粉喷管的工作原理参阅图1。可伸缩式冲煤粉喷管的主体是由连接管3、上伸缩管8、中伸缩管9和下 伸缩管10四根不同直径的钢管相互套装组成。冲煤粉作业施工时，可伸缩式冲煤粉喷管连接在整个冲砂管柱的底部，动力液从 油管内孔压入可伸缩式冲煤粉喷管中，由于可伸缩式冲煤粉喷管底部有喷嘴13，受到动力 液向下的作用，下伸缩管10管开始向下伸展。动力液经喷嘴13的喷孔14变为高速水流喷 出，喷出的水流破坏砂面后，煤粉等固体颗粒随返排液上返。由于密封环5阻碍伸缩管8、9、 10伸缩运动，并且喷嘴13接触砂面会对管柱下行产生反作用力，使喷管随冲煤粉面的不断 下降而自动伸长。当伸缩管8、9、10伸展使挡环6接触下压环7后，伸缩管8、9、10伸展完 毕。在水压的持续作用下，整个可伸缩式冲煤粉喷管重复以上过程直至全部展开。防脱销 钉11的作用能防止喷嘴13在作业中从下伸缩管10上脱扣；盘根12起到密封作业，防止动 力液从喷嘴13与下伸缩管10之间发生漏失。上提可伸缩式冲煤粉喷管时，从中心下入钢绳挂住挂钩15，在吊车的拉动下使伸 缩管8、9、10回收。伸缩管8、9、10全部回收后，整个可伸缩式冲煤粉喷管总长不超过11米， 可以完成起出作业。本实用新型的有益效果本实用新型可伸缩式冲煤粉喷管，连接在油管柱底部，在 冲煤粉作业施工中能随冲煤粉面的不断下降而自动伸长，工艺管柱对接方便，不需重复起 下管柱，能有效避免常规捞砂频繁上提下放管柱的作业程序，减少管柱与井壁的摩擦，能连 续实施冲煤粉作业，减少作业时间和成本。
图1是本实用新型可伸缩式冲煤粉喷管结构剖面示意图。图2是挂钩15的结构示意图。图3是图2的左视图。图中，1.内螺纹，2.变扣接头，3.连接管，4.外螺纹上压环，5.密封环，6.限位挡 环，7.外螺纹下压环，8.上伸缩管，9.中伸缩管，10.下伸缩管，11.防脱销钉，12.盘根， 13.喷嘴，14.喷孔，15.挂钩。
具体实施方式
实施例1 以一个可伸缩式冲煤粉喷管为例，对本实用新型作进一步详细说明。[0025]参阅图1。本实用新型可伸缩式冲煤粉喷管，全部伸展开后总长达32. 7米，配合冲 砂管柱能完成冲洗煤层气井40 50米深口袋的煤粉或砂。 主要由变扣接头2、连接管3、上压环4、密封环5、限位挡环6、下压环7、上伸缩管 8、中伸缩管9、下伸缩管10和喷嘴13组成。变扣接头2上端有内螺纹1。内螺纹1是连接 上部的下过桥或通过提升短节连接下过桥。在变扣接头2的下端螺纹连接有一个连接管3。 连接管3的内径102毫米，长9米。在连接管3内有一个上伸缩管8，上伸缩管8的内径是82毫米，长度9米。上伸缩 管8的上端固定有一个限位挡环6，在限位挡环6的上部并在上伸缩管8的外壁上套有一个 密封环5，密封环5的材质是耐油橡胶。在密封环5的上端并在上伸缩管8的顶端螺纹固 定有上压环4。上压环4、密封环5和限位挡环6在上伸缩管8与连接管3之间的环形空间 内。在连接管3的下端固定有一个下压环7，下压环7的内径与上伸缩管8的外径相同。在上伸缩管8内有中伸缩管9，中伸缩管9与上伸缩管8的连接结构与连接管3和 上伸缩管8的连接结构相同。中伸缩管9的内径是67毫米，长度9米。在中伸缩管9内有下伸缩管10，下伸缩管10与中伸缩管9的连接结构与连接管3 和上伸缩管8的连接结构相同。下伸缩管10的内径是42毫米，长度9米。在下伸缩管10 的上顶部固定有一个钢绳挂钩1 S。 在下伸缩管10的下端固定有一个喷嘴13，喷嘴13的下部为圆锥体形，在喷嘴13 下部圆锥体上有斜向下的三个喷孔14。高压动力液能从喷孔14喷出。在喷嘴13壁上有一 个横向螺孔，在螺孔内有防脱销钉11。在喷嘴13与下伸缩管10之间有一道密封盘根12。
权利要求一种可伸缩式冲煤粉喷管，主要由变扣接头(2)、连接管(3)、上压环(4)、密封环(5)、限位挡环(6)、下压环(7)、上伸缩管(8)、中伸缩管(9)、下伸缩管(10)和喷嘴(13)组成，变扣接头(2)上端有内螺纹(1)，其特征在于在变扣接头(2)的下端螺纹连接有一个连接管(3)；在连接管(3)内有上伸缩管(8)，上伸缩管(8)的上端固定有限位挡环(6)，在限位挡环(6)的上部并在上伸缩管(8)的外壁上套有密封环(5)，在密封环(5)的上端并在上伸缩管(8)的顶端螺纹固定有上压环(4)，上压环(4)、密封环(5)和限位挡环(6)在上伸缩管(8)与连接管(3)之间的环形空间内，在连接管(3)的下端固定有下压环(7)，下压环(7)的内径与上伸缩管(8)的外径相同；在上伸缩管(8)内有中伸缩管(9)，中伸缩管(9)与上伸缩管(8)的连接结构与连接管(3)和上伸缩管(8)的连接结构相同；在中伸缩管(9)内有下伸缩管(10)，下伸缩管(10)与中伸缩管(9)的连接结构与连接管(3)和上伸缩管(8)的连接结构相同；在下伸缩管(10)的下端固定有喷嘴(13)，喷嘴(13)的下部为圆锥体形，在喷嘴(13)下部圆锥体上有斜向下的喷孔(14)。
2.根据权利要求1所述的可伸缩式冲煤粉喷管，其特征是在下伸缩管(10)的上顶部 固定有钢绳挂钩(15)，挂钩(15)的结构是由两根立柱和一个横梁组成，两根立柱的顶端焊 接在下伸缩管(10)的上顶部。
3.根据权利要求1或2所述的可伸缩式冲煤粉喷管，其特征是在喷嘴(13)壁上有横 向螺孔，在螺孔内有防脱销钉(11)。
4.根据权利要求1或2所述的可伸缩式冲煤粉喷管，其特征是在喷嘴(13)与下伸缩 管(10)之间有盘根(12)。
专利摘要可伸缩式冲煤粉喷管，应用于煤层气井井下冲砂和冲煤粉。特征是在变扣接头的下端螺纹连接有一个连接管。在连接管内有上伸缩管，上伸缩管的上端固定有限位挡环、密封环和上压环。在连接管的下端固定有下压环。在上伸缩管内有中伸缩管，在中伸缩管内有下伸缩管。在下伸缩管的下端固定有喷嘴，喷嘴的下部为圆锥体形，在喷嘴下部圆锥体上有斜向下的喷孔。效果是连接在油管柱底部，在冲煤粉作业施工中能随冲煤粉面的不断下降而自动伸长，工艺管柱对接方便，不需重复起下管柱，能有效避免常规捞砂频繁上提下放管柱的作业程序，减少管柱与井壁的摩擦，能连续实施冲煤粉作业，减少作业时间和成本。
文档编号E21B21/00GK201567984SQ20092027802
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者刘建伟, 吕莉, 崔金榜 申请人:中国石油天然气股份有限公司