一种负压除砂工艺管柱的制作方法

本实用新型涉及油田修井配套技术领域，尤其是一种负压除砂工艺管柱。

背景技术：

冲砂是油水井最常用的除砂工艺，包括正冲、反冲及正反冲砂，它是除砂效率最高的一种除砂工艺；针对压力低，冲砂易污染的油层，在冲砂过程中会出现大量冲砂液漏失现象，严重时无法建立正常的冲砂循环，并且造成了油层的严重污染，采用低密度冲砂液仍然无法保证不污染油层；负压除砂工艺是在这样的技术背景下被提出来，目前负压除砂技术包括文丘里法及捞砂两大类，所谓的文丘里法就是通过射流泵所产生的负压效应进行除砂，是公认的除砂效果较好的一种负压除砂工艺。在该工艺中，虽然砂子被负压携带到管柱内，如何将砂子更好的留在管柱内，液体排出管柱是该工艺所面临的最大技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提一种负压除砂工艺中使用的管柱，在管柱内设置除砂单元，利用除沙单元能够将砂粒与液体分离，使砂粒留在管柱内。

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的技术方案为：

一种负压除砂工艺管柱，该管柱包括：油管，在该油管的下端安装有吸砂头，油管的上部设置有射流器，所述射流器的负压抽吸口与油管的中部内腔连通，在所述中部内腔中设置有除砂单元，所述除砂单元包括：挡砂筒和沉砂管，所述挡砂筒为过滤网结构，罩置在所述沉砂管的顶部，挡砂筒的侧壁与油管的内壁之间留有供流体上行的环形导流间隙。

进一步，沉砂管的外壁与挡砂筒的内壁之间留有落砂间隙，沉砂管的底部设置有径向外沿的连接结构，径向外沿的连接结构与油管的内壁连接，使沉砂管的外壁与油管的内壁之间形成紧顶部开放的沉砂存储空间。

进一步，所述沉砂管的顶部设置有锥形的挡砂帽，在所述挡砂帽的下方侧壁上开设有导流孔。

进一步，所述吸砂头的下部为楔形结构，在两个楔形面上设置有倾斜相向下的吸入口。

进一步，所述吸砂头通过回转连接结构与所述油管连接，使吸砂头能够相对于油管做同轴转动。

进一步，所述油管的中部内腔设置若干套所述除砂单元，若干套除砂单元沿油管的轴线方向布设。

本实用新型的有益效果：

利用射流器在油管内形成负压，向上抽吸井下含砂液体，通过除砂单元拦截砂粒，除砂单元中的挡砂筒为过滤网结构，挡住大部分砂粒；没有被挡住的砂液进入上一层的除砂单元，再次除砂；吸砂头为可旋转结构，配合设置在楔形面上的吸砂口结构，在吸力的作用下，吸砂头可旋转吸砂，提高了吸砂效果。

附图说明

图1为本实用新型的负压除砂工艺管柱的结构示意图；

其中，1油管、2射流器、3挡砂筒、4沉砂管、4.1挡砂帽、4.2导流孔、5吸砂头、5.1吸入口。

具体实施方式

下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所述的负压除砂工艺管柱包括：油管1，油管1的下端安装有吸砂头5，油管1的中部内腔设置多套除砂单元，油管1的上部设置有射流器2。

射流器2为采用文丘里管的射吸原理，其负压抽吸口通过连接通道与下方的中部内腔连通。

除砂单元包括：挡砂筒3和沉砂管4，挡砂筒3为过滤网结构，挡砂筒3罩置在沉砂管4的顶部，挡砂筒3的侧壁与油管1内壁之间留有供流体上行的环形导流间隙，该环形导流间隙不应开设过大，以免过多的砂液未经下一层除砂单元过滤而直接进入上一层的除砂单元中，影响除砂效果。沉砂管4的顶部设置有锥形的挡砂帽4.1，在挡砂帽4.1的下方侧壁上开设有导流孔4.2。沉砂管4的外壁与挡砂筒3的内壁之间留有落砂间隙，沉砂管4的底部设置有径向外沿的连接结构，径向外沿的连接结构与油管1的内壁连接，使沉砂管4的外壁与油管1的内壁之间形成紧顶部开放的沉砂存储空间。

多套除砂单元沿油管1的轴线方向布设，除砂单元的设置数量根据具体的工况而定。

吸砂头5的下部为楔形结构，在两个楔形面上设置有倾斜相向下的吸入口5.1。吸砂头5通过回转连接结构与油管1连接，使吸砂头5能够相对于油管1做同轴转动。回转连接结构只要能够满足吸砂头5的转动要求即可，不限于具体的结构形式，例如：吸砂头5套接在油管1的外侧，在套接的圆周面上嵌置滚珠，或者采用轴承机构等。

本实用新型的工作过程：下井除砂工艺管柱，从地面向油管内打压液体，高压流体在射流泵2处产生负压射吸效应，砂液从吸砂头5被吸入，砂液通过沉砂管4的导流孔4.2后进入挡砂筒3，在挡砂筒3的过滤下，砂粒被留在挡砂筒3内；部分砂液通过挡砂筒3与油管1侧壁所形成的环形导流间隙进入上一层除砂单元。

在吸砂的过程中，吸砂头5在流体动力的作用下产生旋转有利于周边砂子的吸入。

工作一段时间后，地面打压泵停止工作，被挡在挡砂筒3内的砂粒在重力的作用下下行，在挡砂帽4.1的引导下，被挡在油管1与沉沙管4之间形成的环形空间内。地面打压泵间歇性工作，不断进行除砂作业，经计算，各沉砂存储空间装满砂粒时，起出除砂工艺管柱。

上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。