一种伸缩式连续冲砂装置的制作方法

本实用新型涉及油田油、水井冲砂用修井技术，尤其是一种伸缩式连续冲砂装置。

背景技术：

由于油层胶结疏松、油井工作制度不合理或措施不当易造成油井出砂。油井出砂后，如果井内的液流不能将砂粒全部带至地面，井内砂子逐渐沉积，砂柱增高，堵塞出油通道，使油井减产甚至停产。通常修井作业采取常规冲砂方式进行清砂。常规冲砂是通过软管线连接冲砂单根，通过倒换冲砂单根，利用地面配套车组进行对井内砂冲洗，并通过建立循环通道，将井内砂砾携带至地面的工艺技术。常规冲砂在施工过程中，存在如下弊端：

1、冲砂10m需提下油管3根，工人劳动强度大。

2、倒换单根井口溢出冲砂液，施工人员易滑倒。

3、倒换单根时不能循环，易造成沉砂卡钻。

4、常规冲砂方法处理方式单一，对于井筒内存在碎胶皮等杂物情况下无法实现打捞目的，还会造成遇阻、卡钻等意外情况。

5、氮气泡沫冲砂施工因安全要求较高，井口油管与车组配合连接需硬管线，因此无法实现倒换单根。

经过检索，发现申请号：00258713.0申请日：2000-10-19公开了一种强力冲砂器，包含有上接头、外套、伸缩管、阻挡环。上接头连接在外套的上端,阻挡环连接在外套的下端,伸缩管安装在阻挡环的内孔中,伸缩管上端外部设有连接环,连接环位于外套内孔中,并可在上接头下端和阻挡环上端之间滑动。它的伸缩管可在液力作用下随着砂面一起下降,无须在井口再动管柱,实现了连续快速冲砂。它还具有结构简单、操作灵活的优点。

以上公开技术，虽然公开了随着砂面一起下降,无须在井口再动管柱，但跟本申请相比，该技术所解决的技术问题不全面也不完善，整个技术方案的工作原理与本申请也不相同，首先，本申请的伸缩管是一个活塞结构，泵筒下面还要连接油管以及管鞋等，要靠这些泵筒、油管、管鞋等配重管柱的重力向下逐渐拉长，一边冲砂面下降，一边靠重力缓慢跟随砂面，冲砂稳定安全可靠，而现有技术的工作原理是靠伸缩管上方有个阻力端面，然后液力对端面加压，伸缩管会立即下降拉长，会造成还没有冲好砂面就钻入砂面下部的缺陷，对液力的要求比较大，而本申请活塞结构对液力没影响，只要根据重力下降速度来调整液力冲砂即可，使用稳定可靠。而且本申请底部会连接一个管鞋，通过花键套与上接头的花键式的连接配合，在冲砂遇阻等情况下，可以加压旋转管柱，提高施工有效性。改善了目前冲砂因井内落物造成管柱遇阻、遇堵的弊端，实现油水井冲砂过程中对井内小件落物的捕集、打捞目的，提高冲砂一次成功率。以上现有技术并不能解决此技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种伸缩式连续冲砂装置，具备简化井口配备、密闭式清砂、打捞井内小件落物、减轻操作工劳动强度、提高作业时效的特点。对于实现井下作业安全、高效、清洁生产有着重要的意义。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：

该伸缩式连续冲砂装置包括泵筒、活塞、活塞拉杆，所述活塞置于泵筒内，活塞拉杆连接在活塞上端，所述活塞、活塞拉杆均开设有中空贯通的轴向通道。

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：

所述泵筒上端安装有花键套，所述活塞拉杆上端连接上接头，所述花键套上端面设置上花键，所述上接头下端面设置下花键，当活塞落到泵筒底部时，花键套的上花键与上接头的下花键相互咬合在一起。

所述花键套内壁开设有防止活塞脱出的肩台。

所述花键套内壁设置有用来密封于活塞拉杆外壁的密封结构。

所述泵筒下端连接下接头。

所述泵筒下端通过下接头连接油管段，油管段下端连接管鞋上端的管鞋接头。

所述管鞋为鸭嘴式管鞋，所述管鞋包括自上而下依次连接的管鞋接头、上筒体、翻板接头、下筒体。

所述翻板接头铰接有翻板，翻板朝向上筒体内腔。

所述下筒体开设径向的斜上窗口。

所述下筒体底部设置一个鸭嘴式开口。

本实用新型具有以下有益效果：

在冲砂管柱中下入伸缩式连续冲砂装置，通过液流循环即可实现连续高效冲砂目的。根据不同井筒状况，设计针对性的管鞋及管柱组合，可实现连续高效冲砂、冲砂打捞一体化、碎落物捕集、密闭式冲砂等不同的工艺目的。由于伸缩式连续冲砂管柱在冲砂过程中，井口无需倒换单根，井口管汇可采用硬管线连接地面车组，进行氮气泡沫冲砂。

鸭嘴式管鞋一是加大外径防止大套管施工井由于下冲速度过快造成的掏鼠洞现象，可防止探砂面过重造成的管柱堵塞；二是可对井内小件落物进行打捞。

伸缩管在管柱探砂面过程中处于收缩状态，随着液流循环，冲砂深度加深，伸缩管逐步被拉开，不用进行倒换单根操作，实现连续高效冲砂。

花键套通过花键配合，可传递扭矩，实现加压转动管柱的目的。

工作原理：通过下入伸缩式连续冲砂管柱，探砂面加压，伸缩管呈压缩状态；开泵循环洗井过程中，随砂面下降，在配重管柱作用下伸缩管拉开延伸，无需倒换单根，即可实现连续冲砂，配备鸭嘴式管鞋实现冲砂打捞一体化。

附图说明

图1为本实用新型一种伸缩式连续冲砂装置的结构示意图；

图2为鸭嘴式管鞋结构图。

图中：上接头1、花键套2、活塞拉杆3、活塞4、泵筒5、下接头6、管鞋接头7、上筒体8、翻板接头9、下筒体10、斜上窗口11。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

如附图1至2所示，一种伸缩式连续冲砂装置包括泵筒5、活塞4、活塞拉杆3，所述活塞置于泵筒内，活塞拉杆3连接在活塞上端，所述活塞4、活塞拉杆3均开设有中空贯通的轴向通道。所述泵筒上端安装有花键套2，所述活塞拉杆上端连接上接头1，所述花键套上端面设置上花键，所述上接头下端面设置下花键，当活塞落到泵筒底部时，花键套的上花键与上接头的下花键相互咬合在一起。所述花键套内壁开设有防止活塞脱出的肩台。所述花键套2内壁设置有用来密封于活塞拉杆外壁的密封结构。

所述泵筒下端连接下接头6。所述泵筒下端通过下接头连接油管段，油管段下端连接管鞋上端的管鞋接头。所述管鞋为鸭嘴式管鞋，所述管鞋包括自上而下依次连接的管鞋接头7、上筒体8、翻板接头9、下筒体10。所述翻板接头铰接有翻板，翻板朝向上筒体内腔。所述下筒体开设径向的斜上窗口11。

在泵筒下部有下接头，用于伸缩管之间进行连接，活塞4、活塞拉杆3通过丝扣连接置于泵筒5之内，在泵筒5及活塞拉杆3之上分别连接花键套组件，可有效防止活塞从泵筒中脱出。鸭嘴式管鞋下部呈鸭嘴状开口，并配套开窗及镶焊钢丝，在实施通井工序时，井筒杂物进入打捞筒内部，井筒落物在鸭嘴开口、开窗及镶焊钢丝共同作用下，不会随管柱上提再次遗留在井筒内，实现对井筒落物的打捞目的。

下井过程中，活塞4及活塞拉杆处于泵筒5最上端，伸缩管呈拉开状态，直到探到砂面，然后探砂面加压，活塞4及活塞拉杆处于泵筒5最下端，伸缩管回缩，呈压缩状态，洗井过程中，随砂面逐步降低，在配重管柱作用下逐步将泵筒与活塞拉开，则鸭嘴式管鞋逐步加深，实现高效连续冲砂。通过花键套2配合，在冲砂遇阻等情况下，可以加压旋转管柱，提高施工有效性。由于伸缩式连续冲砂管柱在冲砂过程中，井口无需倒换单根，可采用硬管线连接地面车组，进行氮气泡沫冲砂。

1、改造了常规冲砂无法倒换单根的现状，实现减轻操作工劳动强度、提升作业时效的目的。

2、改善了目前冲砂因井内落物造成管柱遇阻、遇堵的弊端，实现油水井冲砂过程中对井内小件落物的捕集、打捞目的，提高冲砂一次成功率。

3、改造了常规冲砂的软管线连接设计，实现了氮气泡沫连续冲砂的效果。

4、实现油、水井冲砂作业密闭式施工，油、水井冲砂无污染作业率100％。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。