一种组合型旋流冲砂器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种组合型旋流冲砂器，属于油气井采油领域。该装置包括顺次连接的冲砂旁通和旋流冲砂器。冲砂旁通包括阀体、阀套、阀芯；阀体顶部连接冲砂管柱，阀芯内嵌在阀体内，阀套内嵌在阀体下部，且阀套上部套装在阀芯下部的外壁上。阀体侧壁上设有第一通孔；阀芯的中空本体侧壁设有与第一通孔相对应的第二通孔，弹簧套装在中空本体上，且顶部和底部分别连接承压顶部的下端和阀套的上端，阀芯可在阀体内沿轴向运动，从而控制第一通孔的打开与闭合。旋流冲砂器包括：冲砂管和锥形冲砂头；锥形冲砂头的侧壁倾斜设置有旋流喷嘴，锥形冲砂头底部设有直射喷嘴。旋流喷嘴的直径小于或等于第二通孔的直径。该装置能满足油气井冲砂和暂堵要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油气井采油领域，特别涉及一种组合型旋流冲砂器。
技术介绍
油气井在开采过程中，地层中胶结的砂粒容易受地层压力和采油、采气流量增大的影响而成为自由砂散落在井内，造成油气井出砂现象，若不能将出砂全部带至地面，便会造成井内砂粒堆积，堵塞油气通道，造成油气井减产、停产，甚至损坏井下设备。所以，需要定期对油气井中的砂粒进行清除。因此，提供一种有效的油气井冲砂装置是必要的。现有技术提供了一种油气井冲砂装置，该装置包括冲砂本体、设置在本体底部的喷嘴，设置在本体侧壁的循环孔、排水槽、以及设置在本体顶部的上接头。该装置通过上接头与冲砂管柱相连，使流入冲砂本体的冲砂液从循环孔和喷嘴高速冲出，从而破坏砂床，并将井壁的砂粒冲起。同时，通过将排水槽设置成螺旋状，以使冲起的砂粒通过排水槽排出井外，从而清除井底的积砂，恢复油井的生产。设计人发现现有技术至少存在以下技术问题：随着油气开采的不断深入，油气产层地层更加疏松，冲砂时冲砂液大量漏失进入地层中，导致无法正常进行冲砂，影响油气井复产。所以，需要在冲砂液出现漏失时，及时通过冲砂旁通向井内注入高粘暂堵冲砂液，减小或暂堵出现漏失的地层，确保顺利完成冲砂作业和保护油气层。现有技术提供的油井冲砂装置，其喷嘴直径较小，难以使高粘暂堵冲砂液流过，既造成冲砂装置堵塞无法继续使用，又不能满足油气井暂堵的要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供了一种能高效完成冲砂作业，同时在砂埋地层被冲开后出现漏失时能够及时采用暂堵冲砂液实施堵漏的组合型旋流冲砂器，具体技术方案如下：本技术实施例提供了一种组合型旋流冲砂器，该装置包括：冲砂旁通和旋流冲砂器。所述冲砂旁通包括：阀体、阀套、阀芯；所述阀体顶部与冲砂管柱连接，所述阀芯内嵌在所述阀体内，所述阀套内嵌在所述阀体的下部，且所述阀套上部套装在所述阀芯下部的外壁上。所述阀体侧壁上设有第一通孔；所述阀芯包括：中空本体、设置在所述中空本体顶部的承压顶部、弹簧，所述中空本体的侧壁设有与所述第一通孔相对应的第二通孔，所述弹簧套装在所述中空本体上，且顶部和底部分别连接所述承压顶部的下端和所述阀套的上端，所述阀芯可在所述阀体内沿轴向运动，从而控制所述第二通孔的打开与闭合。所述旋流冲砂器包括：冲砂管和锥形冲砂头；所述锥形冲砂头的侧壁倾斜设置有旋流喷嘴，所述锥形冲砂头底部设有直射喷嘴；所述旋流喷嘴的直径小于或等于所述第二通孔的直径。所述冲砂旁通的阀体下部与所述旋流冲砂器的冲砂管上部相连通。具体地，作为优选，所述冲砂旁通的阀体下部外壁设有第一外螺纹，所述冲砂管上部内壁设有与所述第一外螺纹相配合的第一内螺纹，以使所述冲砂旁通与所述旋流冲砂器螺纹连接。具体地，作为优选，所述旋流喷嘴的个数为5个，且5个所述旋流喷嘴均匀分布在与所述锥形冲砂头的端面相平行的同一圆形平面内。具体地，作为优选，每个所述旋流喷嘴的中心轴与通过所述圆形平面的圆心且与所述中心轴相交的竖直方向上的直线之间的夹角为25°-35°；所述旋流喷嘴的中心轴与所述锥形冲砂头的侧壁之间的夹角为55°-65°。具体地，作为优选，所述第一通孔个数为4个，且沿同一径向平面均匀分布在所述阀体中部侧壁上。所述第二通孔与所述第一通孔的数目和位置一致。具体地，作为优选，所述冲砂旁通的阀体下端外径为75-82mm，上端外径为90-98mm。具体地，作为优选，所述第一通孔和所述第二通孔的直径均为20-22mm，所述旋流喷嘴的直径为8-12mm，所述直射喷嘴的直径为10-14mm。具体地，作为优选，所述阀套外壁上设有一圈第一凹槽，所述第一凹槽内设置第一密封圈，所述阀套穿过所述第一密封圈，以与所述阀体密封接触。具体地，作为优选，所述阀体内的下部设有一圈环形凹槽，所述环形凹槽内设有挡圈，所述阀套的底端与所述挡圈相接触，以对所述阀套进行限位。具体地，作为优选，所述阀芯的承压顶部外壁上设有一圈第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二密封圈，所述承压顶部穿过所述第二密封圈，以与所述阀体密封接触。所述阀芯的上部内壁上设有一圈第三凹槽，所述第三凹槽内设置有第三密封圈，所述中空本体的下部穿过所述第三密封圈，以与所述阀套密封接触。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本技术实施例提供的组合型旋流冲砂器，在正常冲砂时，冲砂液从冲砂管柱流入冲砂旁通的阀体，并对阀芯承压顶部产生一定压力，从而使弹簧压缩，阀芯向下移动，而使阀芯本体上的第二通孔进入阀套而关闭，此时冲砂液全部流入旋流冲砂器中，并通过旋流冲砂器上的旋流喷嘴和直射喷嘴对井底砂床和井壁进行冲击，清除井底和井壁积砂。当需要向井内注入高粘暂堵冲砂液时，上提冲砂管柱，停止注入冲砂液，通过地面冲砂管路或等待旋流冲砂器自然泄压，阀芯承压顶部受到压力减小或回复，在弹簧弹力作用下，阀芯向上移动，而使阀芯中空本体上的第二通孔与阀体上第一通孔重合，控制排量使高粘暂堵冲砂液从第二通孔、第一通孔和旋流冲砂器流入井内，满足暂堵的需要。通过阀芯的轴向运动控制第二通孔的打开与闭合，以对流入冲砂旁通的液体流出通道进行变换，保证高粘暂堵冲砂液流入井底，从而对出现漏失的地层进行有效暂堵。通过设置旋流喷嘴和直射喷嘴，将液体直流转为旋转的紊流，增加对井底和井壁的冲击能力，优化冲砂效果。可见，本技术提供的组合型旋流冲砂器结构简单，能够有效完成油气井的冲砂作业，并能在地层出现漏失时，使暂堵冲砂液顺利通过，满足暂堵冲砂要求，操作方便，便于规模化推广应用。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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是本技术实施例提供的冲砂旁通结构示意图；图2是本技术又一实施例提供的旋流冲砂器结构示意图；图3是本技术又一实施例提供的旋流冲砂器的锥形冲砂头的剖面图。附图标记分别表示：1冲砂旁通，2旋流冲砂器，3阀体，301第一通孔，4阀套，5阀芯，501中空本体，5011第二通孔，502承压顶部，503弹簧，6冲砂管，7锥形冲砂头，701旋流喷嘴，702直射喷嘴，8第一密封圈，9挡圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合型旋流冲砂器，包括：冲砂旁通和旋流冲砂器；所述冲砂旁通包括：阀体、阀套、阀芯；所述阀体顶部与冲砂管柱连接，所述阀芯内嵌在所述阀体内，所述阀套内嵌在所述阀体的下部，且所述阀套上部套装在所述阀芯下部的外壁上；所述阀体侧壁上设有第一通孔；所述阀芯包括：中空本体、设置在所述中空本体顶部的承压顶部、弹簧，所述中空本体的侧壁设有与所述第一通孔相对应的第二通孔，所述弹簧套装在所述中空本体上，且顶部和底部分别连接所述承压顶部的下端和所述阀套的上端，所述阀芯可在所述阀体内沿轴向运动，从而控制所述第二通孔的打开与闭合；所述旋流冲砂器包括：冲砂管和锥形冲砂头；所述锥形冲砂头的侧壁倾斜设置有旋流喷嘴，所述锥形冲砂头底部设有直射喷嘴；所述旋流喷嘴的直径小于或等于所述第二通孔的直径；所述冲砂旁通的阀体下部与所述冲砂管上部相连通。

【技术特征摘要】
1.一种组合型旋流冲砂器，包括：冲砂旁通和旋流冲砂器；
所述冲砂旁通包括：阀体、阀套、阀芯；所述阀体顶部与冲砂管柱连接，
所述阀芯内嵌在所述阀体内，所述阀套内嵌在所述阀体的下部，且所述阀套上
部套装在所述阀芯下部的外壁上；
所述阀体侧壁上设有第一通孔；所述阀芯包括：中空本体、设置在所述中
空本体顶部的承压顶部、弹簧，所述中空本体的侧壁设有与所述第一通孔相对
应的第二通孔，所述弹簧套装在所述中空本体上，且顶部和底部分别连接所述
承压顶部的下端和所述阀套的上端，所述阀芯可在所述阀体内沿轴向运动，从
而控制所述第二通孔的打开与闭合；
所述旋流冲砂器包括：冲砂管和锥形冲砂头；所述锥形冲砂头的侧壁倾斜
设置有旋流喷嘴，所述锥形冲砂头底部设有直射喷嘴；所述旋流喷嘴的直径小
于或等于所述第二通孔的直径；
所述冲砂旁通的阀体下部与所述冲砂管上部相连通。
2.根据权利要求1所述的组合型旋流冲砂器，其特征在于，所述冲砂旁通
的阀体下部外壁设有第一外螺纹，所述冲砂管上部内壁设有与所述第一外螺纹
相配合的第一内螺纹，以使所述冲砂旁通与所述旋流冲砂器螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的组合型旋流冲砂器，其特征在于，所述旋流喷嘴
的个数为5个，且5个所述旋流喷嘴均匀分布在与所述锥形冲砂头的端面相平
行的同一圆形平面内。
4.根据权利要求3所述的组合型旋流冲砂器，其特征在于，每个所述旋流
喷嘴的中心轴与通过所述圆形平面的圆心且与所述中心轴相交的竖直方向上的
直线之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏占全，张柏青，张峰，喇红云，牟炜，屈伟杰，唐宇鹏，李宇杰，赵宇，陈旦华，张建奎，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11