本发明涉及油田油水井套管内壁清洗除垢领域,特别是涉及一种排量控制轴径向转换喷枪。
背景技术:
1、油田生产过程中,随着时间的积累,油水井套管的内壁会附着大量垢质,当垢质层的厚度影响生产后,便需要使用除垢喷枪进行除垢作业。通常,除垢喷枪包括轴向喷枪和径向喷枪两种,其中,径向喷枪喷出的射流方向沿喷枪的径向,其作用是清楚喷枪周围的垢质,轴向喷枪的射流从喷枪的下端面射出的,其作用是在套管通径太小径向喷枪无法下入时帮助打开供径向喷枪通过的通道。
2、本发明的设计者在生产实践中发现传统除垢喷枪存在的问题:套管内壁清洗除垢时,由于严重套管通径很小甚至没有通径时,使清洗除垢施工要分两步,第一步使用轴向喷枪打开通道,然后起出管柱,将轴向喷枪更换成径向喷枪后再下井,使得施工工作量较大,时间延长。同时,有些情况下需要反复多次起下管柱、更换喷枪,使得除垢施工工期进一步延长,施工成本进一步升高。例如,在油水井通径不明的情况下,无法选择枪型,若选择径向喷枪,遇到通径小于喷枪直径时,即需要起出管柱,下入轴向喷枪进行清洗除垢;若与选择轴向喷枪,其清洗除垢不彻底,还需要使用径向喷枪进行清洗除垢。
3、因此,有必要设计一种新型喷枪来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种可同时提供轴向和径向两个方向射流的除垢喷枪,除垢喷枪下放过程中,操作人员可以根据井下情况选择性地开启轴向喷射通道或径向喷射通道,从而解决因喷枪更换造成的施工工作量大、周期长的问题。
2、本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
3、本发明提供了一种排量控制轴径向转换喷枪,包括上接头、壳体、枪头、上衬套、下衬套、活塞、旋转换向阀头、弹簧和弹簧座;
4、壳体为圆筒状结构,上接头和枪头分别固定连接在壳体的上下两端,壳体的侧壁上安装有径向喷嘴,枪头下端的边缘安装有轴向喷嘴;
5、上衬套的下端与下衬套的上端固定连接,下衬套的外侧加工有凸缘,凸缘与所述壳体的内壁滑动密封配合,凸缘的上下两侧分别设置有上腔和下腔,所述径向喷嘴内部的射流通道与上腔连通,轴向喷嘴内部的射流通道与下腔连通;下衬套的侧壁上与所述上腔对应设置有上进液孔,与所述下腔对应设置有下进液孔和回液孔,回液孔位于下进液孔的下方;
6、活塞位于上衬套和下衬套构成的组合体的内侧,活塞上端的外侧与上衬套的内壁滑动密封配合,活塞的下端插在下衬套上端的内侧;活塞下端的外侧加工有凸出于活塞外表面的导向块,对应地,下衬套上加工有与导向块滑动配合导向槽,导向槽的长度方向与下衬套的轴线平行;活塞的下端为环状锯齿结构,对应地,所述长键的上端加工有与所述环状锯齿结构内的齿面配合的导向斜面;活塞的顶部设置有节流孔;
7、旋转换向阀头从下衬套的下侧插入下衬套和上衬套的内侧;下衬套上端的内侧加工有键槽,对应地,旋转换向阀头下部的外侧设置有与所述键槽滑动配合的长键;
8、旋转换向阀座内部设置有进液通道,进液通道出口位于旋转换向阀座下端的侧面,使用径向喷嘴除垢时,进液通道出口与所述上进液孔对齐并连通,使用轴向喷嘴除垢时,进液通道出口与所述下进液孔对齐并连通;
9、弹簧座固定设置在所述下衬套的下端,所述弹簧位于旋转换向阀头和弹簧座之间,旋转换向阀头在弹簧的弹力作用下始终保持向上的运动趋势;
10、弹簧座内部设置有用于连通所述回液孔和轴向喷嘴的排液通道。
11、作为优选方案,所述径向喷嘴在所述壳体外表面沿螺旋线等间距排列。
12、作为优选方案,所述旋转换向阀头下端的外侧加工有环形槽,所述进液通道的出口位于环形槽的槽底,对应地,所述上进液孔和下进液孔均沿圆周均匀分布在下衬套的侧壁上。
13、本发明的有益效果为:
14、1、本发明将传统的轴向喷枪和径向喷枪集于一体,使得同一喷枪即可以完成轴向喷射除垢工作,又可以完成径向喷射除垢工作,解决了因起下管柱和更换喷枪造成的除垢施工工期过长、施工成本过高的问题。
15、2、本发明设计了基于活塞、上衬套、下衬套和旋转换向阀头的独特切换机构,实现了轴向除垢动作和径向除垢动作的切换。切换机构的设置,使得轴向除垢动作和径向除垢动作得以单独进行,进而使压力得以集中作用在更小范围内,从而在泵压和排量一定的情况下改善除垢效果。
1.一种排量控制轴径向转换喷枪,其特征在于:包括上接头(4)、壳体(2)、枪头(1)、上衬套(10)、下衬套(9)、活塞(11)、旋转换向阀头(8)、弹簧(7)和弹簧座(6);
2.根据权利要求1所述的一种排量控制轴径向转换喷枪,其特征在于:所述径向喷嘴(3)在所述壳体(2)外表面沿螺旋线等间距排列。
3.根据权利要求1所述的一种排量控制轴径向转换喷枪,其特征在于:所述旋转换向阀头(8)下端的外侧加工有环形槽(26),所述进液通道(24)的出口位于环形槽(26)的槽底,对应地,所述上进液孔(14)和下进液孔(16)均沿圆周均匀分布在下衬套(9)的侧壁上。