一种自旋式割缝管冲洗器的制造方法
【专利摘要】一种自旋式割缝管冲洗器，包括上接头1、密封圈2、轴承座3、轴承4、格莱圈5、挡头6、芯管7和引鞋11，其特征在于所述冲洗器还包括冲洗射流本体8，其为自旋式冲洗射流本体；冲洗射流本体上设有冲洗射流孔和自旋射流孔。在工作时，高压流体经两种射流孔射出，冲洗射流本体在水力反冲作用下旋转并冲洗割缝管。本实用新型的割缝管冲洗器提高了洗井效率，减少了对地面设备的依赖，减少了洗井的成本，提高了经济效益。
【专利说明】一种自旋式割缝管冲洗器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油修井领域，涉及一种洗井工具，具体而言涉及一种自旋式割缝管冲洗器。
【背景技术】
[0002]割缝管是在石油套管或油管上采用特殊超薄切割片和光束切割而成的多条一定规格的纵向或螺旋直排、交错式缝隙，多用在水平井、侧钻井、径向分支水平井或裸眼、砾石充填筛管完井中，是特殊采油工艺的配套专用管材。缝截面一般为矩形、梯形和特形圆孔等多种形态。当井的产量在一定程度上有所降低时，会考虑进行修井。在装有割缝管的井，割缝管缝隙中会存有堵塞物，这些堵塞物的冲洗就是修井作业中的一种。为清除这些堵塞物，可以现场使用冲洗器进行冲洗，但效率较低；而且需要地面提供扭力以确保冲洗器在井下旋转，进行全面冲洗。洗净过程对地面设备要求高，洗井效益低。
[0003]针对所述问题，为了使冲洗器在井下自动旋转，减少对地面设备的要求，本实用新型提供了一种自旋式割缝管冲洗器，使得在冲洗割缝管时，利用水力反冲作用，冲洗器在井下自动旋转，冲洗的同时自动调整冲洗方向，进行全方位冲洗，提高了洗井效率并减少了对地面设备的依赖，从而提高了经济效益。
实用新型内容
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种自旋式割缝管冲洗器，包括上接头、密封圈、轴承座、轴承、格莱圈、挡头、芯管和引鞋，其特征在于:所述冲洗器还包括冲洗射流本体(也称作冲洗射流体)，其为自旋式冲洗射流本体。在所述冲洗射流本体上设有两种射流孔，一种是冲洗射流孔，一种是自旋射流孔。
[0006]在所述冲洗射流本体上按照需要设有多组冲洗射流孔，每组的数量可以按照需要设定，例如为两个、三个、四个或者更多个，优选四个，它们以冲洗器轴的中心为圆心，在同一圆周上均布。冲洗射流孔的方向在圆周的法线方向上。从冲洗射流孔射出的高压流体对割缝管为正面直冲，起冲洗割缝管的作用。
[0007]在所述冲洗射流本体上设有一组自旋射流孔，所述自旋射流孔沿着以冲洗器轴的中心为圆心的圆周分布。自旋射流孔的方向与圆周的法线方向呈10-25°的夹角，优选15°的夹角。从自旋射流孔射出的高压流体在冲击到割缝管时产生的力会产生两个方向的分力，一个是过圆心的法向力，一个是圆周上的切向力。四个法向力两两相互抵消，四个切向力则形成合力，产生一个使冲洗射流本体自旋的扭力矩，使冲洗器发生自旋。
[0008]自旋射流孔与冲洗射流孔的数目和位置关系不必一一对应，优选是一一对应的。
[0009]冲洗射流本体上端与冲洗器芯管相连。芯管上端固定在上接头与轴承座形成的定位空间内，经轴承减少芯管在旋转时的摩擦阻力。
[0010]轴承座与上接头之间通过螺纹连接，用密封圈密封；轴承座下端与挡头通过螺纹连接，将起动密封作用的格莱圈固定。
[0011]冲洗射流本体下部与引鞋相连。本实用新型所用的引鞋是无孔引鞋的，冲洗液不允许从引鞋流出。
[0012]在冲洗器到达预定的井深后，加大地面上泵的排量，使得冲洗液在冲洗器内憋压。加压后，冲洗液再经过射流孔冲出时，被加速到一个很快的速度，从而具有很强的冲击力。其中从冲洗射流孔出来的高压高速流体和割缝管几乎没有夹角，是正面直冲，起到清洗割缝管的作用。从自旋射流孔出来的高压高速流体与割缝管的法线方向具有一定的夹角，水力的反冲产生一个扭矩，既起冲洗的作用，又是带动冲洗射流本体自旋的动力源。
[0013]其原理在于:在液体流动过程中，当过流面积变化时，会引起液体内部压强的变化。冲洗液在冲洗器内部，经过射流孔冲出时，微观上，可以分为以下几部分:1)冲洗液以一定的流速到达冲洗器的内腔；2)在流经射流孔之前，射流孔的总过流面积小于内腔的过流面积，此时压强升高，产生憋压；3)因为冲洗器内腔压力高，冲洗液在流经射流孔时，在射流孔内被加速；4)高速冲出，从冲洗射流孔出来的冲洗液，和割缝管几乎没有夹角，是正面直冲，用于清洗割缝管。从自旋射流孔出来的冲洗液与割缝管的法线方向具有一定的夹角，水力的反冲产生一个扭矩，使冲洗器产生自旋。这样就能360°冲洗割缝管，从而达到边洗井边自旋的作用。
[0014]本实用新型的有益效果在于，在冲洗射流孔与自旋射流孔共同作用下，利用水力反冲，使冲洗器在井下自动旋转，边冲洗边转化方向，提高了洗井效率；同时减少了对地面设备的依赖，减少了洗井成本，提高了经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1本实用新型的自旋式割缝管冲洗器的示意图。
[0016]图2为图1中箭头所示方向的剖面图，其中示出了自旋射流孔与圆周的法线方向有15°夹角。
[0017]附图中标记说明:
[0018]1-上接头、2-密封圈、3-轴承座、4-轴承、5-格莱圈、6_挡头、7-芯管、8_冲洗射流本体、9-自旋射流孔、10-冲洗射流孔、11-引鞋。
【具体实施方式】
[0019]一种自旋式割缝管冲洗器，上接头I上端连接钻杆，下端连接轴承座3，上接头与轴承座两者连接处安装有密封圈2。上接头I与轴承座3之间形成的安装槽内安装有轴承4。在上接头1、轴承座3和轴承4的共同作用下，芯管7被径向固定，周向可以自由旋转。格莱圈5被挡头6固定在轴承座3内。密封圈2和格莱圈5共同防止工具外的泥沙进入到轴承位置。芯管7下端连接冲洗射流本体8，冲洗射流本体8下端连接引鞋11。冲洗射流本体8上边开有一组或多组的自旋射流孔9和冲洗射流孔10。工作时，冲洗液从自旋射流孔9和冲洗射流孔10冲出。从冲洗射流孔10出来的高压高速流体正面直冲割缝管，起到清洗割缝管的作用。从自旋射流孔9出来的高压高速流体与割缝管的法线方向具有一定的夹角，水力的反冲产生一个扭矩，既起冲洗的作用，又起到使冲洗器产生自旋的作用。
【权利要求】
1.一种自旋式割缝管冲洗器，包括上接头(I)、密封圈(2)、轴承座(3)、轴承(4)、格莱圈(5)、挡头(6)、芯管(7)和引鞋(11)，其特征在于:所述冲洗器还包括冲洗射流本体(8)，其为自旋式冲洗射流本体，其中在所述冲洗射流本体(8)上设有两种射流孔，一种是自旋射流孔(9)，另一种是冲洗射流孔(10)，所述两种射流孔在以冲洗器的轴中心为圆心的圆周上分布；冲洗射流孔(10)的方向在圆周的法线方向上，从冲洗射流孔(10)射出的高压流体对割缝管为正面直冲，起冲洗割缝管的作用；自旋射流孔(9)的方向与圆周的法线方向呈10-25°的夹角，从自旋射流孔(9)射出的高压流体在冲击到割缝管时，水力的反冲产生使冲洗射流本体自旋的扭力矩，既起冲洗的作用，又使冲洗器发生自旋。
2.根据权利要求1所述的自旋式割缝管冲洗器，其特征在于:所述自旋射流孔(9)的方向与圆周的法线方向有15°夹角。
3.根据权利要求1所述的自旋式割缝管冲洗器，其特征在于:自旋射流孔(9)与冲洗射流孔(10的数目和位置关系一一对应或并非一一对应。
4.根据权利要求1所述的自旋式割缝管冲洗器，其特征在于:冲洗射流本体(8)上面与芯管(7)相连，下面与引鞋(11)相连。
5.根据权利要求1所述的自旋式割缝管冲洗器，其特征在于:芯管(7)上端固定在上接头(I)与轴承座(3)形成的定位空间内，经轴承(4)减少芯管(7)在旋转时的摩擦阻力。
6.根据权利要求1所述的自旋式割缝管冲洗器，其特征在于:轴承座(3)与上接头(I)之间通过螺纹连接，用密封圈(2)密封；轴承座(3)下端与挡头(6)通过螺纹连接，将格莱圈(5)固定。
【文档编号】E21B21/00GK204163659SQ201420433738
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】张永维, 黄波, 薄改丽 申请人:北京一龙恒业石油工程技术有限公司