一种双管环空沉砂捞砂装置及工艺的制作方法

本发明涉及一种石油工业的一种双管环空沉砂捞砂装置及工艺，特别涉及一种适用于采油（气）井低压漏失油藏井底沉砂清理到地面，保持井筒通畅，实现井底沉砂的快速高效清理。

背景技术：

在油藏开采过程中，油井出砂不仅会造成抽油泵损坏、漏失，严重时引起卡泵、断杆、砂埋管柱等事故，甚至砂埋油层。现有技术：

1、水力冲砂：一是入井液给地层带来伤害，污染油层，影响油井产能；二是对于超深、大直径的严重漏失层亏空地层，由于冲砂的液柱压力远远大于地层压力，因此大部分冲砂液漏进了地层，只有少量的冲砂液返出地面，而被冲浮起的砂子大部分随冲砂液漏进油层大孔道，随冲砂液返出地面的砂子仅占一小部分，有时随水力浮悬的砂子又沉积在井底，造成冲砂管卡埋事故，增加了作业的难度，有的低压漏失井甚至没有返出。

2、捞砂：利用捞砂泵产生的负压液流携带砂液进入沉砂尾管，以达到捞取井内积砂的目的。现有捞砂泵在井内的重量由砂面支撑，上提油管带动活塞拉杆活塞上行，上部单流阀关闭，下部底阀打开，捞砂泵内形成真空，井内液体在压差的作用下携带砂子高速进入沉砂管，沉砂管随井内砂面的降低而下降。沉砂管中砂子和液体上行时，砂子和液体依靠重力差分离，液体在上，砂子在下。下放油管时，活塞下行，上部单流阀打开，下部底阀关闭，砂子不能回到套管内，而上部不含砂子的液体经过单流阀和循环口又回到油套环形空间。这样往复运动，直至抽到设计要求位置或人工井底，将井筒积砂清除干净。优点是捞砂作业风险小、无地层污染、操作简单、效果显著，非常适合低压漏失油水井地层清砂作业；缺点是现有捞砂泵作为一种井下作业工具，存在一些结构缺陷，捞砂量小，容易砂卡柱塞、砂埋进液阀球，对捞砂抽汲速度要求高。

通过对现场捞砂作业经常出现的问题进行了分析,对现有捞砂泵进行改进，达到安全作业及高效捞砂的目的。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种双管环空沉砂捞砂装置，通过采用双层沉砂尾管，中间进液，环空沉砂的原理，解决砂埋进液阀的问题；同时在抽砂泵总成下端安装滤砂管，过滤掉抽进来的砂子，使抽砂泵能够正常工作；中心管进液，加大了流速，提高了抽砂能力。

其技术方案是：包括柱塞拉杆、出液通道、柱塞总成、泵筒、固定阀总成、滤砂管、连接管、桥式悬挂接头、抽砂中心管、沉砂外管、尾管弹簧开关、底部砂铲，泵筒的内部连接出液管，出液管的上部连接柱塞拉杆，出液管的下部连接泵筒内部的柱塞总成，柱塞拉杆下端连接抽砂泵柱塞总成，上端与油管或连续杆连接，柱塞总成安装在泵筒内，柱塞总成与泵筒有配合间隙，柱塞拉杆的上部连接油管至捞砂井段，泵筒的尾部设有固定阀总成，泵筒下部与连接管通过螺纹连接，连接管的上部设有滤砂管，所述的滤砂管的上端与固定阀总成底部连接并悬挂在连接管的内部，所述的滤砂管与连接管之间有一定的间隙流道，连接管上部连接泵筒，连接管下端连接沉砂外管，抽砂中心管通过桥式接头悬挂在沉砂外管内，抽砂中心管的内部设有环空区作为沉砂容腔，抽砂中心管的底部通过尾管弹簧开关伸出一部分距离，尾管弹簧开关与沉砂外管底部连接，尾管弹簧开关设有弹簧控制活页的关闭，抽砂中心管向下加压通过弹簧开关，把活页打开，所述的尾管弹簧开关的下端连接底部砂铲，用于捣碎胶结的沉砂，便于从中心管内吸入。

所述的柱塞拉杆下端连接抽砂泵柱塞总成，上端与油管或连续杆连接，柱塞总成安装在泵筒内，柱塞总成与泵筒有配合间隙。

所述的泵筒的上端有限位节箍，使柱塞总成不会从泵筒脱出，并限定一定的运动冲程。

所述的固定阀总成固定在泵筒的下端，柱塞总成向上运动时，固定阀总成的阀球开启进液，同时柱塞总成的游动阀关闭，向上排液。

所述的桥式悬挂接头具有桥式通道设计，中间与下部的抽砂中心管连接，外缘与连接管连接，上端设计有侧向混砂液排除通道，并有伞状挡砂结构，保证悬浮的砂子下沉时落在中心管与沉砂管之间的环空中。

所述的抽砂中心管外径比沉砂外管内径小，置于沉砂管内。

所述的沉砂中心管中间为连续通孔，连续通孔作为混砂液的流入通道。

本发明的有益效果是：通过柱塞拉杆、柱塞总成、泵筒、固定阀总成和滤砂管用来解决混砂液的顺畅抽吸，过滤掉抽进来的砂子不进入泵筒，使抽砂泵顺利工作，桥式悬挂接头、抽砂中心管、沉砂外管、尾管弹簧开关用来解决混砂液能够高流速携砂通过中心管，通过桥式接头两侧的通道进入沉砂环空腔，并且使携砂混合液进液通道始终畅通，因而可以自由掌握捞砂速度，不会担心砂埋尾管，尾管弹簧开关保证在中心管上提后，能够及时关闭尾部通道，使沉砂保留在沉砂管内，底部砂铲的作用是可以捣碎井筒内胶结的沉砂，使沉砂顺利进入中心管上行。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是抽砂中心管的剖视图；

上述图中：1、柱塞拉杆，2、出液通道，3、柱塞总成，4、泵筒、5、固定阀总成，6、滤砂管，7、连接管、8、桥式悬挂接头，9、抽砂中心管，10、沉砂外管，11、尾管弹簧开关，12、底部砂铲。

具体实施方式

结合附图1和2，对本发明作进一步的描述：

本发明包括柱塞拉杆、出液通道、柱塞总成、泵筒、固定阀总成、滤砂管、连接管、桥式悬挂接头、抽砂中心管、沉砂外管、尾管弹簧开关、底部砂铲，泵筒的内部连接出液管，出液管的上部连接柱塞拉杆，出液管的下部连接泵筒内部的柱塞总成，柱塞拉杆下端连接抽砂泵柱塞总成，上端与油管或连续杆连接，柱塞总成安装在泵筒内，柱塞总成与泵筒有配合间隙，柱塞拉杆的上部连接油管至捞砂井段，泵筒的尾部设有固定阀总成，泵筒下部与连接管通过螺纹连接，连接管的上部设有滤砂管，所述的滤砂管的上端与固定阀总成底部连接并悬挂在连接管的内部，所述的滤砂管与连接管之间有一定的间隙流道，连接管上部连接泵筒，连接管下端连接沉砂外管，抽砂中心管通过桥式接头悬挂在沉砂外管内，抽砂中心管的内部设有环空区作为沉砂容腔，抽砂中心管的底部通过尾管弹簧开关伸出一部分距离，尾管弹簧开关与沉砂外管底部连接，尾管弹簧开关设有弹簧控制活页的关闭，抽砂中心管向下加压通过弹簧开关，把活页打开，所述的尾管弹簧开关的下端连接底部砂铲，用于捣碎胶结的沉砂，便于从中心管内吸入。

优选的，柱塞拉杆下端连接抽砂泵柱塞总成，上端与油管或连续杆连接，柱塞总成安装在泵筒内，柱塞总成与泵筒有配合间隙。

优选的，泵筒的上端有限位节箍，使柱塞总成不会从泵筒脱出，并限定一定的运动冲程。

优选的，固定阀总成固定在泵筒的下端，柱塞总成向上运动时，固定阀总成的阀球开启进液，同时柱塞总成的游动阀关闭，向上排液。

优选的，桥式悬挂接头具有桥式通道设计，中间与下部的抽砂中心管连接，外缘与连接管连接，上端设计有侧向混砂液排除通道，并有伞状挡砂结构，保证悬浮的砂子下沉时落在中心管与沉砂管之间的环空中。

优选的，抽砂中心管外径比沉砂外管内径小，置于沉砂管内。

优选的，沉砂中心管中间为连续通孔，连续通孔作为混砂液的流入通道。

工作原理：

一种双管环空沉砂捞砂装置的施工工艺：包括以下步骤，

首先，利用油管或连续油管把捞砂泵输送至砂面位置，重量由砂面支撑，当上提油管时,柱塞总成阀球关闭上提，固定阀阀球打开，泵筒进液，，在柱塞拉杆上下运动时，带动柱塞总成在泵筒内上下运动，形成抽吸力把井液抽吸进来；泵筒上端有限位节箍，使柱塞总成不会从泵筒脱出，并限定一定的运动冲程。固定阀总成固定在泵筒的下端，柱塞总成向上运动时，固定阀总成的阀球开启进液，同时柱塞总成的游动阀关闭，向上排液；柱塞总成向下时，固定阀总成的阀球关闭，游动阀开启，通过柱塞总成的上下运动，把井液从下部管柱抽出，再通过柱塞拉杆上的出液通道排除到油套环空；固定阀总成的下端连接滤砂管，并置于连接管内，滤砂管用于过滤掉抽吸进来的砂子，不让砂子进入泵筒卡泵或埋住阀球、阀座，沉砂在负压作用下随携砂流体吸入抽砂中心管内向上流动；

其次，经过桥式接头后，一部分向下沉淀在环空中，一部分随液流继续向上移动，经滤砂管过滤后，在柱塞向下移动时，固定阀关闭，液流停止，砂子向下沉淀在环空中，桥式悬挂接头具有桥式通道设计，中间与下部的抽砂中心管连接，外缘与连接管连接，上端设计有侧向混砂液排除通道，并有伞状挡砂结构，保证悬浮的砂子下沉时落在中心管与沉砂管之间的环空中，抽砂中心管外径比沉砂外管内径小，置于沉砂管内，并居中过偏置，沉砂中心管中间为连续通孔，作为混砂液的流入通道。尾管弹簧开关与沉砂外管底部连接，有弹簧控制活页的关闭，抽砂中心管向下加压通过弹簧开关，把活页打开；中心管要伸出开关一段距离，便于混砂液的进入；当中心管上提提出开关位置，开关活页在弹簧作用下关闭，避免沉砂管内的沉砂重新落入井筒，尾管弹簧开关的下端连接底部砂铲，用于捣碎胶结的沉砂，便于从中心管内吸入；

最后，过滤后的井液随出液通道排出到套管环空中，通过反复起下管柱抽吸捞砂至设计深度,起出捞砂泵泄砂，若没达到设计深度重复捞砂即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。