一种适用于同心配水器的除垢工具的制作方法

文档序号:14866786发布日期:2018-07-04 17:56阅读:283来源:国知局

本实用新型涉及石油天然气开采领域,特别涉及一种适用于同心配水器的除垢工具。



背景技术:

目前,通常利用注水设备把质量符合要求的水从注水井注入油层,以保持油层压力,进而提高油田采收率。而在注水井注水开发过程中,注水管柱、以及安装在注水管柱底部的配水器经长时间使用其内壁结垢很严重,这既会降低注水效率,增加修井次数,也会给水井验封、投劳调配以及吸水剖面等测井作业带来难度。又由于同心配水器具有免投捞特点,则配置有该配水器的注水井使用率逐年增加,因此,有必要提高一种适用于同心配水器的除垢工具。

现有技术提供了一种除垢工具,该工具包括:工具主体、螺杆和喷嘴,工具主体沿轴向依次设有连接段、导流段、引导段和喷射段;导流段内设置有可旋转的螺杆,螺杆的轴向上设有呈螺旋状的导流槽;喷嘴设置在引导段的内表面上。在对注水管柱、配水器进行除垢时,先将该除垢工具的连接段与连续油管连接器连接,之后利用连续油管下放该除垢工具,使除垢工具沿着注水管柱的内壁向下运动直至穿过安装在注水管柱底部的同心配水器,这样就完成了注水管柱的除垢作业。

设计人发现现有技术至少存在以下问题:

第一,由于工具主体的喷射体只设置一个喷嘴,不能对注水管柱、同心配水器进行有效除垢;第二,由于同心配位器内设置有台阶,使除垢工具不能顺利地穿过同心配水器。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供了一种适用于同心配水器的除垢工具,可以解决上述问题。所述技术方案如下:

一种适用于同心配水器的除垢工具,所述除垢工具包括:由上至下顺次连接并导通的连接体、喷射体、导向体;

所述连接体的内壁设置有与连续油管连接器的外螺纹相适配的内螺纹,外壁上设置有扳手槽;

所述喷射体的侧壁上沿轴向设置有至少一组第一喷射孔,每组所述第一喷射孔沿所述喷射体的周向均匀分布,且所述第一喷射孔的轴线与所述喷射体的轴线之间形成30°~60°的夹角;

所述导向体的外壁呈倒锥形结构,且底部设置有第二喷射孔;

所述第二喷射孔的孔径大于所述第一喷射孔的孔径。

在一种可能的设计中,所述导向体的上部侧壁上沿轴向设置有至少一组第三喷射孔;

每组所述第三喷射孔沿所述导向体的周向均匀分布,且所述第三喷射孔的轴线与所述导向体的轴线之间形成30°~60°的夹角。

在一种可能的设计中,所述第一喷射孔的轴线与所述喷射体的轴线之间形成45°的夹角;

所述第三喷射孔的轴线与所述导向体的轴线之间形成45°的夹角。

在一种可能的设计中,相邻两组所述第一喷射孔交错设置。

在一种可能的设计中,所述第一喷射孔、所述第三喷射孔的孔径为1.5mm~2.5mm。

在一种可能的设计中,每组所述第一喷射孔以及每组所述第三喷射孔的个数为6~8。

在一种可能的设计中,所述第二喷射孔的孔径为3.5mm~4.5mm。

在一种可能的设计中,所述导向体的外壁与轴线之间的夹角为10°~30°。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本实用新型实施例提供的除垢工具通过将导向体的外壁呈锥形结构,有利于引导喷射体与连接体通过同心配水器的内部台阶和进入注水管柱结垢缩径段;通过在喷射体的侧壁上设置有至少一组第一喷射孔,每组第一喷射孔沿喷射体的周向均匀分布,且第一喷射孔的轴线与喷射体的轴线之间设有形成30°~60°的夹角,可有效对注水管柱、同心配水器的内壁进行除垢;通过将第二喷射孔的孔径大于第一喷射孔的孔径,可避免注水管柱中的污染物造成第一喷射孔的堵塞;另外,通过在连接体的外壁上设置有扳手槽,有利于将除垢工具与连续油管连接器连接,减少了操作强度以及作业时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的适用于同心配水器的除垢工具的结构示意图。

1-连接体;

101-扳手槽;

2-喷射体;

201-第一喷射孔;

3-导向体;

301-第二喷射孔;

302-第三喷射孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种适用于同心配水器的除垢工具,如图1所示,该除垢工具包括:由上至下顺次连接并导通的连接体1、喷射体2、导向体3;连接体1的内壁设置有与连续油管连接器的外螺纹相适配的内螺纹,外壁上设置有扳手槽101;喷射体2的侧壁上沿轴向设置有至少一组第一喷射孔201,每组第一喷射孔201沿喷射体2的周向均匀分布,且第一喷射孔201的轴线与喷射体2的轴线之间形成30°~60°的夹角;导向体3的外壁呈倒锥形结构,且底部设置有第二喷射孔301;第二喷射孔301的孔径大于第一喷射孔201的孔径。

下面就本实用新型实施例提供的除垢工具的工作原理给予描述:

应用时,先将除垢工具安装至连续油管上,具体为:先将扳手夹在连接体1的扳手槽101内,并转动扳手将连接体1与连续油管连接器螺纹连接。之后利用连续油管下放该除垢工具,使除垢工具沿着注水管柱的内壁向下运动直至穿过安装在注水管柱底部的同心配水器。在下放该除垢工具的过程中,高压的酸性除垢液经连续油管进入到除垢工具内,一部分的除垢液通过喷射体2的第一喷射孔201向注水管柱、同心配水器的内壁喷射,另一部分的除垢液通过导向体3底部的第二喷射孔301向注水管柱、同心配水器内喷射。

当除垢工具通过同心配水器的内部台阶或注水管柱结垢的缩径段时,由于导向体3的外壁呈倒锥形结构,除垢工具的导向体3先通过同心配水器的内部台阶或注水管柱结垢的缩径段。之后继续下放除垢工具,并通过连续管柱向除垢工具施加压力,除垢工具的喷射体2与连接体1受到挤压,并通过同心配水器的内部台阶或注水管柱结垢的缩径段,故导向体3有利于引导喷射体2与连接体1通过同心配水器的内部台阶、注水管柱结垢缩径段。

由于喷射体2的侧壁上设置有至少一组第一喷射孔201,且每组第一喷射孔201沿喷射体2的周向均匀分布,可增加注水管柱、同心配水器内壁的除垢面积,有利于除垢。

若第一喷射孔201的轴线与喷射体2的轴线之间呈有夹角,除垢液具有一定的切斜力与冲击力,可有效对注水管柱、同心配水器的内壁进行除垢。由于第一喷射孔201的轴线与喷射体2的轴线之间的夹角越大,除垢液的切斜力越小,而冲击力越大,但当第一喷射孔201的轴线与喷射体2的轴线之间形成30°~60°的夹角时,除垢液所具备的切斜力与冲击力可有效配合,进而可增强对注水管柱、同心配水器内壁的除垢效果。

由于第二喷射孔301的孔径要大于第一喷射孔201的孔径,可使得注水管柱中的污染物通过第二喷射孔301进入到除垢工具的内部,避免了对第一喷射孔201的堵塞。

可见,本实用新型实施例提供的除垢工具通过将导向体3的外壁呈锥形结构,有利于引导喷射体2与连接体1通过同心配水器的内部台阶、注水管柱结垢缩径段;通过在喷射体2的侧壁上设置有至少一组第一喷射孔201,每组第一喷射孔201沿喷射体2的周向均匀分布,且第一喷射孔201的轴线与喷射体2的轴线之间设有形成30°~60°的夹角,可有效对注水管柱、同心配水器的内壁进行除垢;通过将第二喷射孔301的孔径大于第一喷射孔201的孔径,可避免注水管柱中的污染物造成第一喷射孔201的堵塞;另外,通过在连接体1的外壁上设置有扳手槽101,有利于将除垢工具与连续油管连接器连接,减少了操作强度以及作业时间。

为了加强对注水管柱、同心配水器内壁的除垢效果,如图1所示,本实用新型实施例中,导向体3的上部侧壁上沿轴向设置有至少一组第三喷射孔302;每组第三喷射孔302沿导向体3的周向均匀分布,且第三喷射孔302的轴线与导向体3的轴线之间形成30°~60°的夹角。

其中,第三喷射孔302既可斜向上设置,也可斜向上设置,无论哪种设置,只要满足第三喷射孔302的轴线与导向体3的轴线之间形成30°~60°的夹角即可;同样地,第一喷射孔201既可斜向上设置,也可斜向上设置。

由于导向体3的侧壁上设置有至少一组第三喷射孔302,且每组第三喷射孔302沿导向体3的周向分布,可提高注水管柱、同心配水器内壁的除垢面积,有利于除垢;又因为第三喷射孔302的轴线与导向体3的轴线之间形成30°~60°的夹角,可使得除垢液所具备的切斜力与冲击力能有效配合,进而可对注水管柱、同心配水器的内壁进行有效除垢。

如上所述,由于第一喷射孔201的轴线与喷射体2的轴线之间形成30°~60°的夹角,以及第三喷射孔302的轴线与导向体3的轴线之间形成30°~60°的夹角,可使得从第一喷射孔201、第三喷射孔302喷射出来的除垢液具有一定的切斜力与冲击力,可加强对注水管柱、同心配水器的除垢效果。

而当第一喷射孔201的轴线与喷射体2的轴线之间形成45°的夹角,第三喷射孔302的轴线与导向体3的轴线之间形成45°的夹角时,可使得从第一喷射孔201、第三喷射孔302喷射出来的除垢液能更加有效地对注水管柱、同心配水器除垢。

本实用新型实施例为了保证注水管柱、同心配水器的内壁均喷射有除垢剂,如图1所示,相邻两组第一喷射孔201交错设置。

其中,上述相邻两组第一喷射孔201交错设置指的是相邻两组第一喷射孔201中的任意一个第一喷射孔201的竖直方向上方、下方均没有设置其他第一喷射孔201。

通过将第一喷射孔201按照上述方式设置,不仅可提高除垢液对注水管柱、同心配水器内壁的处理面积,进而可加强对注水管柱、同心配水器的除垢效果;而且也避免了通过增加每组第一喷射孔201的个数,来提高垢液对注水管柱、同心配水器的内壁的处理面积,可防止除垢工具因局部强度过低而出现断裂的情况,进而可延长除垢工具的使用寿命。

为了既能减小除垢液的排量,又能使除垢液均匀分布在注水管柱、同心配水器的内壁上,本实用新型实施例中,第一喷射孔201、第三喷射孔302的孔径为1.5mm~2.5mm,举例来说可设置为1.5mm、1.7mm、1.9mm、2.1mm、2.3mm、2.5mm等。这样设置第一喷射孔201、第三喷射孔302的孔径,不仅可使除垢液以雾化方式喷射在注水管柱、同心配水器的内壁上,有利于除垢;而且也避免了过多的酸性除垢液对注水管柱、同心配水器以及地层的损害。

基于上述第一喷射孔201、第三喷射孔302孔径的设置,为了在保证除垢工具具有一定的强度,使得每组第一喷射孔201与每组第三喷射孔302所喷射的除垢液可对注水管柱、同心配水器的内壁一周均进行喷射,本实用新型实施例中,每组第一喷射孔201、每组第三喷射孔302的个数为6~8,举例来说,可设置为6个、7个、8个。

同样地,基于上述第一喷射孔201、第三喷射孔302孔径的设置,本实用新型实施例中,第二喷射孔301的孔径为3.5mm~4.5mm,举例来说,该孔径可设置为3.5mm、3.7mm、3.9mm、4.1mm、4.3mm、4.5mm等。

如上述导向体3主要起引导喷射体2与连接体1通过同心配水器的内部台阶、注水管柱结垢缩径段的作用,而导向体103的外壁与轴线之间的夹角影响喷射体2与连接体1通过同心配水器的内部台阶、注水管柱结垢缩径段的速度,若导向体3的外壁与轴线之间的夹角越小,喷射体2与连接体1越易通过,但是导向体3的强度会越低。本实用新型实施例针对这一问题,将导向体3的外壁与轴线之间的夹角设置为10°~30°,举例来说,可设置为10°、15°、20°、25°、30°等。

在上述的除垢工具中,连接体1、喷射体2与导向体3可经过热处理,以提高除垢工具的耐酸性;也可在连接体1、喷射体2与导向体3的外壁上涂覆铬金属层,以提高除垢工具的耐磨性能。

上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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