水平油井反洗冲砂装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水平油井反洗冲砂装置及方法，该装置设置在抽油管下方，该装置包括上接头、外部连接管、内部连接管和砂铲，上接头与抽油管连接，外部连接管的顶部能上、下滑动的套设在上接头底部，内部连接管顶部与上接头底部能转动的连接，外部连接管的内壁上设置有下压帽，内部连接管的外壁上设置有与下压帽相抵的第一凸台，内部连接管的外壁上设置有第二凸台，在第二凸台与下压帽之间的压簧腔内设置有压簧，内部连接管的外壁上设置有螺旋状滑槽，外部连接管的内壁上设置有第一凸块，第一凸块嵌入滑槽内，砂铲固定在内部连接管的底部，外部连接管的底部开设有过流通孔。本发明专利技术解决了对地层砂冲击效果不佳，上返过程中容易再次沉降的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
水平油井反洗冲砂装置及方法
本专利技术涉及油气开采
，尤其涉及一种水平油井反洗冲砂装置及方法。
技术介绍
辽河油田储层多为疏松砂岩油气藏，出砂问题严重，生产过程中必须采取必要的防砂措施。筛管防砂技术作为一种简单有效的防砂方式得到广泛应用，而水平油井也多采用筛管进行防砂。在对水平油井进行筛管防砂过程中，一般采用适度防砂的方式，即将较粗的地层砂阻挡在筛管的外侧，较细的地层砂进入筛管的内部，并随原油排出地面。随着生产时间延长，进入筛管的较细的地层砂不断增加，如果不能及时随原油排出地面，则会在筛管内部沉降堆积，因此，油井在长期工作时，冲砂作业是保证油井正常生产工作的必须步骤。在对水平油井冲砂过程中，存在两个难点亟待解决：一是如何将井下筛管内地层沉积砂冲开，由于水平油井井段较长、出砂较多，筛管内沉积砂一般沉积压实现象严重，造成冲砂困难；二是在地层砂随冲砂液上返过程中，如何确保地层砂不会再次沉积，而是能够顺利随冲砂液排出地面。理论上水平油井冲砂方式根据液流路径能以分为两种：一是正冲砂，即地面泵车自油管内泵入冲砂液，直接对井下沉积砂段进行冲砂，然后自油套环空向上排出地面；二是反冲砂，即地面泵车自油套环空内泵入冲砂液，冲洗井下沉积砂后，沿油管内空间往上排出地面。但是两者又存在各自的缺点和不足：由于油管内空间远小于油套环空空间，造成油管中冲砂液流速远大于油套环空内冲砂液的流速，因此在抽油泵排量一定的前提下，反冲砂过程中，冲砂液自油套环空泵入，由于流速较小，很难将压实沉积砂冲动；而正冲砂过程中，冲砂液自油管内泵入，流速较快，冲砂过程中容易将压实的沉积砂冲动，但在油套环空中上返过程中，由于流速较慢，地层砂容易重新沉降。特别是在尺寸较大的水平油井冲砂过程中，由于油套环空截面积大、冲砂液流速小等因素，导致地层砂上返过程中沉降现象明显，在冲砂过程中非常容易出现地层砂再次沉降，出现管柱的砂卡现象。针对相关技术中如何冲动压实的地层砂，并且保证冲动的地层砂随冲砂液上返过程中不会出现再次沉降的问题，目前尚未给出有效的解决方案。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种水平油井反洗冲砂装置及方法，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水平油井反洗冲砂装置及方法，能够在反洗过程中，通过抽油管带动砂铲上、下移动的同时进行转动，从而对地层沉积砂进行切削动作，使压实的地层砂松动，油管与抽油杆之间的环空内冲砂液通过较慢的流动就能够将已经松动的地层砂冲动，地层砂随冲砂液穿过水平油井反洗冲砂装置的内部进入油管后，由于油管内腔室的横截面积远小于油管内环空的横截面积，增大冲砂液在油管内的流速，随冲砂液上返的地层砂不易沉降。本专利技术的目的可采用下列技术方案来实现：本专利技术提供了一种水平油井反洗冲砂装置，设置在抽油管的下方，并随所述抽油管伸入至油套内，该水平油井反洗冲砂装置包括上接头、外部连接管、内部连接管和砂铲，所述上接头的顶部与所述抽油管连接，所述外部连接管的顶部能上、下滑动的套设在所述上接头的底部外侧，所述内部连接管位于所述外部连接管内，所述内部连接管的顶部与所述上接头的底部能转动的连接，所述外部连接管的内壁上设置有下压帽，所述内部连接管的外壁上设置有第一凸台，所述第一凸台的顶部与所述下压帽的底部相抵，所述内部连接管的顶部外壁上设置有第二凸台，所述第二凸台与所述下压帽之间形成有压簧腔，所述压簧腔内设置有压簧，所述第一凸台下方的所述内部连接管的外壁上沿轴向设置有螺旋状滑槽，所述外部连接管的内壁上设置有与所述滑槽相配合的第一凸块，所述第一凸块能沿所述滑槽滑动的嵌入所述滑槽内，所述砂铲位于所述外部连接管内，所述砂铲固定在所述内部连接管的底部，所述外部连接管的底部管壁上开设有过流通孔。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述外部连接管由上至下依次包括上部连接外管、滑块外管和尾管，所述上部连接外管、所述滑块外管和所述尾管均为沿竖直方向设置的筒状结构，所述上接头设置在所述上部连接外管的顶部，所述上部连接外管的底部通过所述下压帽与所述滑块外管的顶部连接，所述滑块外管的底部与所述尾管的顶部连接，所述第一凸块设置在所述滑块外管的底部内壁上，所述过流通孔开设在所述尾管的底部管壁上。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述上部连接外管的底部内壁与所述下压帽的外壁螺纹连接，所述滑块外管的顶部外壁与所述下压帽的下部内壁螺纹连接，所述下压帽的上部内壁上设置有环形第三凸台，所述第三凸台的底部与所述第一凸台的顶部相抵，所述滑块外管的底部外壁与所述尾管的顶部内壁螺纹连接。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述内部连接管由上至下依次包括上部连接内管和滑道内管，所述上部连接内管和所述滑道内管均为沿竖直方向设置的筒状结构，所述上部连接内管的底部与所述滑道内管的顶部连接，所述第二凸台位于所述上部连接内管的顶部外壁上，所述第一凸台位于所述滑道内管的顶部外壁上，所述压簧腔位于所述上部连接内管的外壁与所述上部连接外管的内壁之间，所述滑槽设置在所述滑道内管的外壁上，所述砂铲设置在所述滑道内管的底部。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述过流通孔的数量为多个，多个所述过流通孔沿所述尾管的周向均匀开设。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述上接头为沿竖直方向设置的筒状结构，所述上接头的顶部与所述抽油管的底部连接，所述上接头的内部与所述抽油管的内部连通，所述上接头的外壁上沿竖直方向设置有多条长条状限位槽，所述上部连接外管的顶部内壁上设置有与所述限位槽相配合的多个第二凸块，多个所述第二凸块能上、下滑动的嵌入对应的所述限位槽内。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述上接头的底部外壁上设置有环形第四凸台，所述第四凸台与所述第二凸台的外侧套设有上压帽，所述第二凸台的外壁与所述上压帽的内壁螺纹连接，所述第四凸台与所述上压帽和所述第二凸台之间均设置有滚珠轴承。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述限位槽的数量为两个，两个所述限位槽在所述上接头的外壁上对称开设。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述压簧套设在所述上部连接内管的外侧，所述压簧的顶端与所述第二凸台的底部相抵，所述压簧的底部与所述下压帽的顶部相抵。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述滑槽的数量为多个，多个所述滑槽沿所述滑道内管的周向均匀排布。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述油套与所述外部连接管之间环空的横截面积大于所述过流通孔面积。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述油套与所述外部连接管之间环空的横截面积大于所述内部连接管内腔室的横截面积和所述抽油管内腔室的横截面积。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述砂铲的顶部与所述内部连接管底部开口位置的边缘焊接。本专利技术提供了一种水平油井反洗冲砂方法，将上述的水平油井反洗冲砂装置设置在抽油管的下方，并随所述抽油管伸入至油套内，包括如下步骤：步骤S1：所述抽油管带动所述水平油井反洗冲砂装置下行，所述外部连接管的底部接触并压实油井内的地层砂；步骤S2：所述抽油管继续下行，所述上接头带动所述第二凸台对所述压簧进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平油井反洗冲砂装置，设置在抽油管的下方，并随所述抽油管伸入至油套内，其特征在于，该水平油井反洗冲砂装置包括上接头(1)、外部连接管(2)、内部连接管(3)和砂铲(4)，所述上接头(1)的顶部与所述抽油管连接，所述外部连接管(2)的顶部能上、下滑动的套设在所述上接头(1)的底部外侧，所述内部连接管(3)位于所述外部连接管(2)内，所述内部连接管(3)的顶部与所述上接头(1)的底部能转动的连接，所述外部连接管(2)的内壁上设置有下压帽(5)，所述内部连接管(3)的外壁上设置有第一凸台(303)，所述第一凸台(303)的顶部与所述下压帽(5)的底部相抵，所述内部连接管(3)的顶部外壁上设置有第二凸台(3011)，所述第二凸台(3011)与所述下压帽(5)之间形成有压簧腔(8)，所述压簧腔(8)内设置有压簧(6)，所述第一凸台(303)下方的所述内部连接管(3)的外壁上沿轴向设置有螺旋状滑槽(3021)，所述外部连接管(2)的内壁上设置有与所述滑槽(3021)相配合的第一凸块(2021)，所述第一凸块(2021)能沿所述滑槽(3021)滑动的嵌入所述滑槽(3021)内，所述砂铲(4)位于所述外部连接管(2)内，所述砂铲(4)固定在所述内部连接管(3)的底部，所述外部连接管(2)的底部管壁上开设有过流通孔(204)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水平油井反洗冲砂装置，设置在抽油管的下方，并随所述抽油管伸入至油套内，其特征在于，该水平油井反洗冲砂装置包括上接头(1)、外部连接管(2)、内部连接管(3)和砂铲(4)，所述上接头(1)的顶部与所述抽油管连接，所述外部连接管(2)的顶部能上、下滑动的套设在所述上接头(1)的底部外侧，所述内部连接管(3)位于所述外部连接管(2)内，所述内部连接管(3)的顶部与所述上接头(1)的底部能转动的连接，所述外部连接管(2)的内壁上设置有下压帽(5)，所述内部连接管(3)的外壁上设置有第一凸台(303)，所述第一凸台(303)的顶部与所述下压帽(5)的底部相抵，所述内部连接管(3)的顶部外壁上设置有第二凸台(3011)，所述第二凸台(3011)与所述下压帽(5)之间形成有压簧腔(8)，所述压簧腔(8)内设置有压簧(6)，所述第一凸台(303)下方的所述内部连接管(3)的外壁上沿轴向设置有螺旋状滑槽(3021)，所述外部连接管(2)的内壁上设置有与所述滑槽(3021)相配合的第一凸块(2021)，所述第一凸块(2021)能沿所述滑槽(3021)滑动的嵌入所述滑槽(3021)内，所述砂铲(4)位于所述外部连接管(2)内，所述砂铲(4)固定在所述内部连接管(3)的底部，所述外部连接管(2)的底部管壁上开设有过流通孔(204)。


2.如权利要求1所述的水平油井反洗冲砂装置，其特征在于，所述外部连接管(2)由上至下依次包括上部连接外管(201)、滑块外管(202)和尾管(203)，所述上部连接外管(201)、所述滑块外管(202)和所述尾管(203)均为沿竖直方向设置的筒状结构，所述上接头(1)设置在所述上部连接外管(201)的顶部，所述上部连接外管(201)的底部通过所述下压帽(5)与所述滑块外管(202)的顶部连接，所述滑块外管(202)的底部与所述尾管(203)的顶部连接，所述第一凸块(2021)设置在所述滑块外管(202)的底部内壁上，所述过流通孔(204)开设在所述尾管(203)的底部管壁上。


3.如权利要求2所述的水平油井反洗冲砂装置，其特征在于，所述上部连接外管(201)的底部内壁与所述下压帽(5)的外壁螺纹连接，所述滑块外管(202)的顶部外壁与所述下压帽(5)的下部内壁螺纹连接，所述下压帽(5)的上部内壁上设置有环形第三凸台(501)，所述第三凸台(501)的底部与所述第一凸台(303)的顶部相抵，所述滑块外管(202)的底部外壁与所述尾管(203)的顶部内壁螺纹连接。


4.如权利要求2所述的水平油井反洗冲砂装置，其特征在于，所述内部连接管(3)由上至下依次包括上部连接内管(301)和滑道内管(302)，所述上部连接内管(301)和所述滑道内管(302)均为沿竖直方向设置的筒状结构，所述上部连接内管(301)的底部与所述滑道内管(302)的顶部连接，所述第二凸台(3011)位于所述上部连接内管(301)的顶部外壁上，所述第一凸台(303)位于所述滑道内管(302)的顶部外壁上，所述压簧腔(8)位于所述上部连接内管(301)的外壁与所述上部连接外管(201)的内壁之间，所述滑槽(3021)设置在所述滑道内管(302)的外壁上，所述砂铲(4)设置在所述滑道内管(302)的底部。


5.如权利要求2所述的水平油井反洗冲砂装置，其特征在于，所述过流通孔(204)的数量为多个，多个所述过流通孔(204)沿所述尾管(203)的周向均匀开设。


6.如权利要求4所述的水平油井反洗冲砂装置，其特征在于，所述上接头(1)为沿竖直方向设置的筒状结构，所述上接头(1)的顶部与所述抽油管的底部连接，所述上接头(1)的内部与所述抽油管的内部连通，所述上接头(1)的外壁上沿竖直方向设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐路，张建军，张洪宝，吕民，陈磊，王晓军，孔栋梁，陈大钊，宗伟，从志新，仇宇第，王文明，郭定雄，闫立朋，赵雅丽，张利平，李宏远，张建，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11