專利名稱：活動式偏心水力聲波發(fā)生器的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種活動式偏心水力聲波發(fā)生器，屬于機(jī)械采油領(lǐng)域，用于油氣田開發(fā)過程中進(jìn)行分層注水。
二背景技術(shù)：
由于鉆井、完井、井下作業(yè)和長期采油、注水生產(chǎn)過程中一些有害物質(zhì)的污染，造成儲層傷害，而且注入污水中機(jī)械雜質(zhì)含量超標(biāo)，及因井下油管嚴(yán)重腐蝕而脫落的鐵鱗等顆粒、垢離子等雜質(zhì)對地層近井地帶造成堵塞，不可避免地造成近井地帶滲透率降低，致使單井、層注水量下降，甚至造成停產(chǎn)。
目前解決注水井地層堵塞的方法主要有3大類化學(xué)法、物理法和物理化學(xué)復(fù)合法?；瘜W(xué)法最常用的是酸化技術(shù)，該技術(shù)效果較好，但有效期短，而且投資大，工藝復(fù)雜，施工工作量大。物理法是以聲波(超聲波)振動激勵地層，使地層孔隙機(jī)械雜質(zhì)附著物脫落粉碎，起到了疏通孔道達(dá)到解堵增注的目的。該技術(shù)是由電力作為動力源，通過信號發(fā)生器、放大器和電聲換能器產(chǎn)生聲波(超聲波)，其工藝過程是起出生產(chǎn)管柱，將電聲換能器通過儀器儀表車和電纜滾筒車下至需解堵層位發(fā)射聲波，對地層進(jìn)行短時(30～60分鐘)振動解堵，該方法功率大，能量集中，缺點(diǎn)是設(shè)備昂貴，耗資大，且需專門的施工隊伍?；瘜W(xué)物理復(fù)合法如水力沖擊振動酸化技術(shù)，該技術(shù)是將水力沖擊振動器打爆，對地層進(jìn)行一次劇烈的振動，然后再進(jìn)行酸化解堵，該技術(shù)酸化效果較好于上述兩種方法，但有效期也短，而且投資大，工藝復(fù)雜，施工工作量大。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是克服上述不足，提供一種成本低，工藝簡單，有效期長的活動式偏心水力聲波發(fā)生器。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的采取的技術(shù)方案是主要由工作筒和置入其內(nèi)的水力聲波振蕩器組成，其中工作筒主要由上接頭、上連接套、扶正體、工作筒主體、下連接套、濾網(wǎng)、支架、導(dǎo)向體、下接頭等組成，水力聲波振蕩器主要由撈頭、鎖緊裝置、腔體、共振腔、噴嘴、尾帽等組成。水力聲波振蕩器坐于工作筒偏孔內(nèi)；共振腔和噴嘴裝入腔體；濾網(wǎng)由銷釘固定于工作筒偏孔下端。
共振腔口設(shè)計為銳利邊口。
本實(shí)用新型主要是利用注水井自身的高壓注入水，通過流體流經(jīng)渦流反射裝置形成諧振產(chǎn)生流體疏密波，隨流體向前傳播，產(chǎn)生水聲波來實(shí)現(xiàn)分層解除地層堵塞。采用本實(shí)用新型獲得的聲波頻率低，能量衰減小，作用范圍大，并且還具有如下的優(yōu)點(diǎn)(1).雜物不易聚集沉淀，保證了有效率；(2).實(shí)現(xiàn)了免投死嘴子坐封封隔器的工藝，保證了優(yōu)化設(shè)計參數(shù)(噴距)的準(zhǔn)確性，使聲強(qiáng)達(dá)到最大，保證解堵效果；(3).無需外載其它能源，僅靠高壓注入水激勵偏心水力聲波發(fā)生器產(chǎn)生聲波，在注水井正常注水的過程中對任意層位進(jìn)行長期連續(xù)的解堵增注；(4).無需專門的措施性作業(yè)和特種作業(yè)車輛，工藝簡單，費(fèi)用低。
四

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型工作筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型水力聲波振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是井下多層分注管柱簡圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
如圖1～圖3，本實(shí)用新型主要由工作筒A和產(chǎn)生聲波的水力聲波振蕩器B兩大部分組成。
如圖2，工作筒A中的濾網(wǎng)9由銷釘8固定于工作筒主體5偏孔下端，使雜物不能進(jìn)入振蕩器B。導(dǎo)向體11由銷釘12固定于支架10，再由銷釘7固定于工作筒主體5下端，用以投撈振蕩器B時進(jìn)行導(dǎo)向并使其定向。扶正體3由螺栓4固定于工作筒主體5上端，在投撈振蕩器了B時對其進(jìn)行扶正，使其順利進(jìn)入工作筒主體5偏孔內(nèi)。上、下連接套2、6分別與工作筒主體5的上下端絲扣連接。上接頭1與上連接套2絲扣連接，下接頭14與下連接套6絲扣連接，并由密封圈13密封。
如圖3，振蕩器B中的撈頭15與鎖緊裝置16上部連接，起鎖緊和撈起振蕩器B的作用；腔體17與鎖緊裝置16下部相連，共振腔19裝入腔體17，由剪切銷釘18固定；噴嘴20裝入腔體17，由尾帽21用絲扣與腔體17連接，以固定噴嘴20。共振腔19下端設(shè)計為銳利邊口，對機(jī)械雜質(zhì)顆粒有一定的切割破碎作用。
參見圖4，含有本實(shí)用新型的解堵增注管柱是由偏心配水器31、封隔器32、34、本實(shí)用新型33、55、撞擊筒36、球座37、篩管38和絲堵39等組成。
現(xiàn)場使用時，將該管柱下入井內(nèi)設(shè)計位置，將注入水注入油管里憋壓，封隔器32、34坐封后，將油層40、41、42分隔開。此時，壓力繼續(xù)上升，將剪切銷釘18剪斷，在液體壓力作用下使共振腔19上移至設(shè)計噴距，打開出水孔，即油管與地層連通。注入水由油管通過濾網(wǎng)9和尾帽21，由噴嘴20高速噴出，形成一高壓水柱，噴入共振腔19，其內(nèi)壓力升高到一定值時，形成一反射水柱。該反射水柱的速度與噴嘴20噴出的高壓水柱的速度相等時，液流向外噴射，使共振腔18內(nèi)壓力迅速降低，這時又有噴嘴20噴出的高壓水柱給予壓力補(bǔ)充，在此循環(huán)過程中，噴嘴20噴出的高壓水柱速度和共振腔19反射水柱速度相等時的銜接處形成向四周噴射的水力脈沖波(水聲波)，隨流體通過腔體17周側(cè)長孔，經(jīng)工作筒主體5偏孔上的出水口向地層傳播，產(chǎn)生較大能量的水聲波作用于地層，從而對地層進(jìn)行長期連續(xù)的解堵，起到解堵增注的目的。
權(quán)利要求1.活動式偏心水力聲波發(fā)生器，由工作筒(A)和水力聲波振蕩器(B)組成，工作筒(A)主要由上接頭(1)、上連接套(2)、扶正體(3)、銷釘(4)、工作筒主體(5)、下連接套(6)、濾網(wǎng)(9)、支架(10)、導(dǎo)向體(11)和下接頭(14)等組成；水力聲波振蕩器(B)主要由撈頭(15)、鎖緊裝置(16)、腔體(17)、共振腔(19)、噴嘴(20)和尾帽(21)等組成，其特征在于a.水力聲波振蕩器(B)置于工作筒(A)偏孔內(nèi)；b.濾網(wǎng)(9)由銷釘(8)固定于工作筒(5)偏孔下端；c.共振腔(19)和噴嘴(20)裝入腔體(17)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活動式偏心水力聲波發(fā)生器，其特征在于共振腔(19)下端為銳利邊口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種活動式偏心水力聲波發(fā)生器，屬于機(jī)械采油領(lǐng)域。它由工作筒A和置入其內(nèi)的水力聲波振蕩器B組成，工作筒A主要由上、下接頭1和14、上、下連接套2和6、扶正體3、工作筒主體5、濾網(wǎng)9、支架10和導(dǎo)向體11等組成，水力聲波振蕩器B由撈頭15、鎖緊裝置16、腔體17、共振腔19、噴嘴20和尾帽21等組成。采用本實(shí)用新型獲得的聲波頻率低，能量衰減小，作用范圍大，并且使得水中雜物不易聚集沉淀；無需外載其它能源，僅靠高壓注入水產(chǎn)生聲波；無需專門的措施性作業(yè)和特種作業(yè)車輛，工藝簡單，費(fèi)用低。
文檔編號E21B28/00GK2651420SQ0325303
公開日2004年10月27日 申請日期2003年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月28日
發(fā)明者宋秉忠, 單晶, 馬宏偉 申請人:中國石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院