专利名称：一种高压射流与负压抽吸解堵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油增产设备领域，特别是一种用于油井增产的高压射流与负压抽吸解堵装置。
背景技术：
随着油田开发的不断深入，由于作业、洗井等原因而引起的油层污染导致了油井产能下降。为了给油井增产人们采用了多种技术为油井解堵，高压水射流技术就是其中的一种，该技术是利用高压水射流产生的低频水力冲击、高频振荡波和空化噪声等物理作用将相结合，使射孔炮眼附近地层空隙的堵塞物松动、脱落，同时井眼附近地层的岩石在这种水力脉冲和波的反复作用下还会产生疲劳微裂缝网，从而恢复和提高地层的渗透率，解决油层的堵塞问题。如中国专利CN 201908641U，在2011年7月27日公开了《一种水力冲击压裂解堵装置》，该装置就是采用高压水射流技术用于油井解堵。但是该技术在使用时解堵装置喷射出的高压水流只能垂直冲击需要解堵的部位，水流剥离堵塞物的效果有限，甚至有时水流会将堵塞物压入缝隙进一步造成堵塞。
实用新型内容为了解决现有技术中高压水流垂直喷射需要解堵的部位解堵效果差的技术问题，本实用新型提供了一种高压射流与负压抽吸解堵装置，该装置的自旋转喷射器安装有斜喷嘴，斜喷嘴喷出的高压水流作用于堵塞物表面会产出一个切向力用于剥离堵塞物，更容易使堵塞物松动、脱离，不但解堵效果好，且工作效率高。本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是:一种高压射流与负压抽吸解堵装置，包括由上至下依次连接的负压抽吸返排解堵装置、泄油器、单流阀、转动连接装置、自旋转喷射器，自旋转喷射器与转动连接装置转动密封连接，自旋转喷射器的表面设置有至少一个斜喷嘴，斜喷嘴的轴线和穿过斜喷嘴的轴线与自旋转喷射器表面相交焦点的自旋转喷射器的直径之间的夹角大于0°且小于等于90°。斜喷嘴设置在自旋转喷射器的表面，斜喷嘴喷射出的高压水流能够给需要解堵的部位一冲击力，该冲击力可以分解为一个径向的压力和一个切向的剪切力，该剪切力用于剥离堵塞物，减小堵塞物与缝隙的结合力，使堵塞物容易松动、脱离缝隙。同时，斜喷嘴喷出的水流对自旋转喷射器有一个反作用力，该反作用力也可以分解出一个径向的力和一个切向的力，自旋转喷射器与转动连接装置转动连接，则该切向的力可以使自旋转喷射器在喷水后自动旋转，这样斜喷嘴喷射出的水流还会有脉冲效果，使堵塞物因冲击疲劳加速脱落。另外，在高压水射流解堵后，在采用负压抽吸的方法将杂质排出地面，能够更好地解决油层存在的污染堵塞问题。优选所述夹角大于等于30°且小于等于45°。优选自旋转喷射器的表面设置有至少一个直喷嘴，直喷嘴的轴线与自旋转喷射器的直径重合。[0008]优选沿着自旋转喷射器的轴线方向，自旋转喷射器的表面设置有至少一层斜喷嘴层和至少一层直喷嘴层，斜喷嘴层内设置有多个斜喷嘴，直喷嘴层内设置有多个直喷嘴。优选多个斜喷嘴在斜喷嘴层内均匀分布。优选多个直喷嘴在直喷嘴层内均匀分布。优选自旋转喷射器为圆筒状，自旋转喷射器的下端设置有密封堵头。优选转动连接装置包括外套管和内套管,外套管和内套管之间设置有轴承和密封圈，单流阀与外套管连接，自旋转喷射器与内套管连接。优选负压抽吸返排解堵装置与泄油器之间、泄油器与单流阀之间、单流阀与转动连接装置之间、转动连接装置与自旋转喷射器之间均通过油管连通。本实用新型的有益效果是:该装置的斜喷嘴喷出的高压水流达到解堵部位后会产出一个切向力用于剥离堵塞物，同时自旋转喷射器在喷水时还能够自旋转，使水流对解堵部位产生冲击疲劳，使堵塞物更容易松动、脱离，该装置不但解堵效果好，且工作效率高。另夕卜，在高压水射流解堵后，在采用负压抽吸的方法将杂质排出地面，能够更好地解决油层存在的污染堵塞问题。
以下结合附图对本实用新型所述的高压射流与负压抽吸解堵装置作进一步详细的描述。
图1是本实用新型所述的高压射流与负压抽吸解堵装置的结构示意图。图2是自旋转喷射器的结构示意图。图3是图2中A-A方向的剖视图。图4是图2中B-B方向的剖视图。其中1.负压抽吸返排解堵装置，2.泄油器，3.单流阀，4.转动连接装置，41.外套管，42.内套管，43.轴承，44.密封圈，5.自旋转喷射器，51.斜喷嘴，52.直喷嘴，53.斜喷嘴层，54.直喷嘴层，55.密封堵头，6.油管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述的高压射流与负压抽吸解堵装置详细说明。一种高压射流与负压抽吸解堵装置，包括由上至下依次连接的负压抽吸返排解堵装置1、泄油器
2、单流阀3、转动连接装置4、自旋转喷射器5，自旋转喷射器5与转动连接装置4转动密封连接，自旋转喷射器5的表面设置有至少一个斜喷嘴51，斜喷嘴51的轴线和穿过斜喷嘴51的轴线与自旋转喷射器5表面相交焦点的自旋转喷射器5的直径之间的夹角大于0°且小于等于90°，如
图1、图2、图3所示。如图3中，斜喷嘴51的轴线L和穿过斜喷嘴51的轴线L与自旋转喷射器5表面相交焦点A的自旋转喷射器5的直径OA之间的夹角为Θ，即直线L和OA之间的夹角为Θ。斜喷嘴53设置在自旋转喷射器5的表面，斜喷嘴53喷射出的高压水流能够给需要解堵的部位一冲击力，该冲击力可以分解为一个径向的压力和一个切向的剪切力，该剪切力用于剥离堵塞物，减小堵塞物与缝隙的结合力，使堵塞物容易松动、脱离缝隙。同时，斜喷嘴53喷出的水流对自旋转喷射器5有一个反作用力，该反作用力也可以分解出一个径向的力和一个切向的力，自旋转喷射器5与转动连接装置4转动连接，则该切向的力可以使自旋转喷射器5在喷水后自动旋转，这样斜喷嘴53喷射出的水流还会有脉冲效果，使堵塞物因冲击疲劳加速脱落。另外，在高压水射流解堵后，在采用负压抽吸的方法将杂质排出地面，能够更好地解决油层存在的污染堵塞问题。Θ角越大则水流喷出后对自旋转喷射器5的切向反作用力越大，自旋转喷射器5的旋转速度也会越快，水流对堵塞物的剥离效果降低；Θ角越小，水流作用在堵塞物表面的切向力也越小，同样不利于剥离堵塞物，所以优选30° < Θ <45°。现有技术中垂直喷射具有水流冲击力大的优点，为了进一步增强解堵效果，最好将垂直喷射、倾斜喷射和旋转喷射相结合，同时发挥各自的优势，所以自旋转喷射器5的表面还设置有至少一个直喷嘴52，直喷嘴52的轴线与自旋转喷射器5的直径重合，如图4。沿着自旋转喷射器5的轴线方向，自旋转喷射器5的表面设置有至少一层斜喷嘴层53和至少一层直喷嘴层54，斜喷嘴层53内设置有多个斜喷嘴51，直喷嘴层54内设置有多个直喷嘴52。如图2、图3、图4所示，自旋转喷射器5的上部设置有直喷嘴层54，4个直喷嘴52在直喷嘴层54内均匀分布，自旋转喷射器5的下部设置有斜喷嘴层53，4个斜喷嘴51在斜喷嘴层53内均匀分布。自旋转喷射器5为圆筒状，自旋转喷射器5的上端与转动连接装置4连接，自旋转喷射器5的下端设置有密封堵头55。转动连接装置4用于使自旋转喷射器5在工作时能够相对于高压射流与负压抽吸解堵装置旋转，使自旋转喷射器5喷射出旋转的高压水流，同时还要保证自旋转喷射器5和高压射流与负压抽吸解堵装置的密封连接。所以优选转动连接装置4包括外套管41和内套管42，外套管41和内套管42之间设置有轴承43和密封圈44，单流阀3与外套管41连接，自旋转喷射器5与内套管42连接。根据油层厚度不同，为了扩大该高压射流与负压抽吸解堵装置的使用范围，负压抽吸返排解堵装置I与泄油器2之间通过油管6连通，泄油器2与单流阀3之间通过油管6连通，单流阀3与转动连接装置4之间通过油管6连通，转动连接装置4与自旋转喷射器5之间通过油管6连通。即上述各部件之间可通过一定长度的油管6螺纹连接。本实用新型所述的高压射流与负压抽吸解堵装置的工作过程如下:根据油层的厚度和深度，将负压抽吸返排解堵装置1、泄油器2、单流阀3、转动连接装置4和自旋转喷射器5由上至下依次组装在一起，负压抽吸返排解堵装置I的上部连接一定长度的油管柱，将组装好的高压射流与负压抽吸解堵装置下至油层顶界附近。井口安装好自封封井器，从井口的油管柱打压，高压水向下进入自旋转喷射器5。自旋转喷射器5的斜喷嘴51和直喷嘴52喷射出高压水流用于油井解堵，同时自旋转喷射器5以自旋转喷射器5的轴线为轴旋转。为了保证转动连接装置4的密封，内套管42外表面车有凹槽，可套入密封圈，实现内外套管之间的密封。自旋转喷射器5在喷射高压水流时不断旋转，同时通过在地面缓慢提放油管柱，使高压射流与负压抽吸解堵装置上下移动，实现对整个井段的解堵处理。之后从井口的油管柱投入钢球，密封单流阀3以上的油管及部件，正打压8 12MPa，将负压抽吸返排解堵装置I坐封，整体提放高压射流与负压抽吸解堵装置，负压抽吸返排解堵装置I紧贴套管随油管柱移动，进行抽吸，对油层产生强烈的负压作用，使高压射流解堵处理后松动的油层堵塞物排出地面，避免二次堵塞，从而达到更佳的解堵效果。最后从油管柱投棒，金属棒撞击泄油器2，切断控制销钉，泄油器2的中心管下移，露出孔眼泄压，完成作业施工。以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。
权利要求1.一种高压射流与负压抽吸解堵装置，其特征在于:包括由上至下依次连接的负压抽吸返排解堵装置(I)、泄油器(2)、单流阀(3)、转动连接装置(4)、自旋转喷射器(5)，自旋转喷射器(5)与转动连接装置(4)转动密封连接，自旋转喷射器(5)的表面设置有至少一个斜喷嘴(51)，斜喷嘴(51)的轴线和穿过斜喷嘴(51)的轴线与自旋转喷射器(5)表面相交焦点的自旋转喷射器(5)的直径之间的夹角大于0°且小于等于90°。
2.根据权利要求1所述的高压射流与负压抽吸解堵装置，其特征在于:所述夹角大于等于30。且小于等于45。。
3.根据权利要求1所述的高压射流与负压抽吸解堵装置，其特征在于:自旋转喷射器(5)的表面设置有至少一个直喷嘴(52)，直喷嘴(52)的轴线与自旋转喷射器(5)的直径重入口 ο
4.根据权利要求3所述的高压射流与负压抽吸解堵装置，其特征在于:沿着自旋转喷射器(5)的轴线方向，自旋转喷射器(5)的表面设置有至少一层斜喷嘴层(53)和至少一层直喷嘴层(54)，斜喷嘴层(53)内设置有多个斜喷嘴(51)，直喷嘴层(54)内设置有多个直喷嘴(52)。
5.根据权利要求4所述的高压射流与负压抽吸解堵装置，其特征在于:多个斜喷嘴(51)在斜喷嘴层(53)内均匀分布。
6.根据权利要求4所述的高压射流与负压抽吸解堵装置，其特征在于:多个直喷嘴(52)在直喷嘴层(54)内均匀分布。
7.根据权利要求1所述的高压射流与负压抽吸解堵装置，其特征在于:自旋转喷射器(5)为圆筒状，自旋转喷射器(5)的下端设置有密封堵头(55)。
8.根据权利要求1所述的高压射流与负压抽吸解堵装置，其特征在于:转动连接装置(4)包括外套管(41)和内套管(42)，外套管(41)和内套管(42)之间设置有轴承(43)和密封圈(44)，单流阀(3)与外套管(41)连接，自旋转喷射器(5)与内套管(42)连接。
9.根据权利要求1所述的高压射流与负压抽吸解堵装置，其特征在于:负压抽吸返排解堵装置⑴与泄油器⑵之间、泄油器⑵与单流阀⑶之间、单流阀⑶与转动连接装置(4)之间、转动连接装置(4)与自旋转喷射器(5)之间均通过油管(6)连通。
专利摘要本实用新型公开了一种高压射流与负压抽吸解堵装置，包括由上至下依次连接的负压抽吸返排解堵装置(1)、泄油器(2)、单流阀(3)、转动连接装置(4)、自旋转喷射器(5)，该装置的自旋转喷射器(5)安装有斜喷嘴(51)，斜喷嘴(51)喷出的高压水流达到解堵部位后会产出一个切向力用于剥离堵塞物，同时自旋转喷射器在喷水时还能够自旋转，使水流对解堵部位产生冲击疲劳，使堵塞物更容易松动、脱离，该装置不但解堵效果好，且工作效率高。另外，在高压水射流解堵后，在采用负压抽吸的方法将杂质排出地面，能够更好地解决油层存在的污染堵塞问题。
文档编号E21B43/25GK202970575SQ20122052898
公开日2013年6月5日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者郎宝山, 吴非, 罗恩勇, 李晓玲, 章皖宁, 张文斌, 韩风, 王杰, 朱淑玲, 张红军 申请人:中国石油天然气股份有限公司