混氣水裝置及混氣水聲波解堵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種混氣水裝置及混氣水聲波解堵系統(tǒng)，所述混氣水裝置包括：縱長延伸且具有相背對的第一端和第二端的主體，其設(shè)有沿所述主體縱長延伸的方向貫穿的主體通道；所述主體通道包括靠近所述第一端的第一主體通道和遠(yuǎn)離所述第一端的第二主體通道；所述第一主體通道包括內(nèi)徑縮小的收縮段；所述收縮段的壁上或者所述第二主體通道的壁上設(shè)有將所述主體通道與所述主體外連通的進(jìn)氣道；與所述進(jìn)氣道相連接的單向閥，當(dāng)所述主體通道內(nèi)的壓力小于所述主體外的氣壓時(shí)，所述單向閥打開，氣體能通過所述單向閥經(jīng)所述進(jìn)氣道進(jìn)入所述主體通道。通過本申請所提供的混氣水裝置及混氣水聲波解堵系統(tǒng)能夠便于油田現(xiàn)場進(jìn)行混合水聲波解堵作業(yè)。
【專利說明】混氣水裝置及混氣水聲波解堵系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及石油開采領(lǐng)域，尤其涉及一種混氣水裝置及混氣水聲波解堵系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]石油主要儲存在巖層中的孔隙中，形成儲油層。采油過程中，需要將采油管道深入到儲油層中，對儲油層中儲存的石油進(jìn)行開采。儲油層靠近采油管道的地帶成為近井地帶。非近井地帶的石油依靠滲透作用通過近井地帶中的孔隙到達(dá)采油管道。
[0003]在石油長期開采過程中，受到水質(zhì)及不同作業(yè)措施的影響，在近井地帶形成阻塞物。阻塞物將滲透孔細(xì)化甚至堵塞，造成孔隙的滲透性下降。隨著孔隙的滲透性下降，該孔隙所在近井地帶的滲透性下降，進(jìn)而導(dǎo)致采油井產(chǎn)液不足，甚至停產(chǎn)。
[0004]針對近井地帶堵塞的解決方式主要有三種:一、注入化學(xué)解堵劑，通過化學(xué)解堵劑溶解掉近井地帶的堵塞物質(zhì)；二、通過壓裂泵進(jìn)行地層壓裂解堵，壓裂泵通過壓裂在近井地帶形成裂縫進(jìn)而提高近井地帶的滲透率；三、通過聲波解堵，即通過聲波發(fā)生器發(fā)出聲波作用于近井地帶的堵塞物使其脫落，進(jìn)而解決堵塞問題。
[0005]目前，聲波解堵技術(shù)中通常使用的為混氣水聲波解堵技術(shù)?；鞖馑暡ń舛录夹g(shù)是通過向同一條管道中進(jìn)行注水車注水以及壓風(fēng)機(jī)注氣，進(jìn)而在管道中形成混氣水，然后以混氣水作為動(dòng)力流體激發(fā)聲波發(fā)生器而產(chǎn)生高強(qiáng)聲波振動(dòng)，由聲波發(fā)生器發(fā)射強(qiáng)聲波作用于近井地帶，使得近井地帶的堵塞物逐漸振動(dòng)脫落，達(dá)到解除近井地帶堵塞問題。目前，在油田現(xiàn)場進(jìn)行混氣水聲波解堵時(shí)，需要將壓風(fēng)機(jī)、注水車同時(shí)連接至井口并進(jìn)行作業(yè)，操作十分不便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本申請?zhí)峁┮环N混氣水裝置及混氣水聲波解堵系統(tǒng)，以便于油田現(xiàn)場進(jìn)行混合水聲波解堵作業(yè)。
[0007]本申請所提供的一種混氣水裝置，包括
[0008]縱長延伸且具有相背對的第一端和第二端的主體，其設(shè)有沿所述主體縱長延伸的方向貫穿的主體通道；所述第一端用于連接輸水設(shè)備，所述第二端用于連接聲波發(fā)生器；所述主體通道包括靠近所述第一端的第一主體通道和遠(yuǎn)離所述第一端的第二主體通道；所述第一主體通道包括內(nèi)徑縮小的收縮段，所述收縮段與所述第二主體通道緊密連接；所述收縮段的壁上或者所述第二主體通道的壁上設(shè)有將所述主體通道與所述主體外連通的進(jìn)氣道，所述進(jìn)氣道設(shè)在所述第二主體通道的壁上時(shí)臨近所述收縮段；
[0009]與所述進(jìn)氣道相連接的單向閥，當(dāng)所述主體通道內(nèi)的壓力小于所述主體外的氣壓時(shí)，所述單向閥打開，氣體能通過所述單向閥經(jīng)所述進(jìn)氣道進(jìn)入所述主體通道。
[0010]優(yōu)選的，所述收縮段由所述第一端至所述第二端沿所述主體縱長延伸的方向內(nèi)徑逐漸縮小。
[0011]優(yōu)選的，所述第二主體通道包括由所述第一端至所述第二端沿所述主體縱長延伸的方向內(nèi)徑逐漸增大的擴(kuò)徑段；所述收縮段與所述擴(kuò)徑段緊密相連，所述進(jìn)氣道設(shè)在所述擴(kuò)徑段的壁上。
[0012]優(yōu)選的，所述單向閥包括具有進(jìn)氣口與出氣口的閥腔以及設(shè)在所述閥腔內(nèi)的閥芯，所述進(jìn)氣口相對所述出氣口遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣道；所述閥芯包括彈簧、封堵件；所述彈簧頂?shù)炙龇舛录⑦M(jìn)氣口封堵。
[0013]優(yōu)選的，所述封堵件的形狀為球狀、圓臺或棱臺中的一種。
[0014]優(yōu)選的，所述進(jìn)氣道與所述主體通道互相垂直。
[0015]優(yōu)選的，所述主體縱長延伸的長度為0.5米至I米。
[0016]優(yōu)選的，所述第一主體通道的內(nèi)徑經(jīng)過所述收縮段時(shí)內(nèi)徑縮小至不大于原內(nèi)徑的二分之一。
[0017]本申請還提供一種混氣水聲波解堵系統(tǒng)，包括:
[0018]如上所述的混氣水裝置；
[0019]與所述混氣水裝置的所述第一端通過管道相連的輸水設(shè)備；
[0020]與所述混氣水裝置的所述第二端相連的聲波發(fā)生器。
[0021]優(yōu)選的，所述輸水設(shè)備的輸水壓力為恒定壓力且為10兆帕以上。
[0022]綜上所述，本申請所提供的混氣水裝置進(jìn)行解堵工作時(shí)，僅需連接輸水設(shè)備及混氣水裝置即可進(jìn)行混氣水聲波解堵工作，無需使用壓風(fēng)機(jī)即可，操作十分方便，所述本申請所提供的混氣水裝置可以便于油田現(xiàn)場進(jìn)行混合水聲波解堵作業(yè)。同時(shí)，由于現(xiàn)有技術(shù)壓風(fēng)機(jī)作業(yè)時(shí)會需要一定的能源供給，而使用本申請所提供的混氣水裝置，油田生產(chǎn)現(xiàn)場僅需要輸水設(shè)備，無需壓風(fēng)機(jī)，進(jìn)而可以降低能源消耗，達(dá)到降本增效的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本申請一種實(shí)施方式所提供的混氣水裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本申請一種實(shí)施方式所提供的混氣水聲波解堵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖，對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾堉械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027]請參考圖1，本申請一種實(shí)施方式提供的混氣水裝置，包括:縱長延伸且具有相背對的第一端11和第二端17的主體10，其設(shè)有沿所述主體10縱長延伸的方向貫穿的主體通道；所述第一端11用于連接輸水設(shè)備，所述第二端17用于連接聲波發(fā)生器；所述主體通道包括靠近所述第一端11的第一主體通道12和遠(yuǎn)離所述第一端11的第二主體通道16 ;所述第一主體通道12包括內(nèi)徑縮小的收縮段13，所述收縮段13與所述第二主體通道16緊密連接；所述收縮段的壁上或者所述第二主體通道16的壁上設(shè)有將所述主體通道與所述主體10外連通的進(jìn)氣道15，所述進(jìn)氣道15設(shè)在所述第二主體通道16的壁上時(shí)臨近所述收縮段13 ;與所述進(jìn)氣道15相連接的單向閥20，當(dāng)所述主體通道內(nèi)的壓力小于所述主體10外的氣壓時(shí)，所述單向閥20打開，氣體能通過所述單向閥20經(jīng)所述進(jìn)氣道15進(jìn)入所述主體通道。
[0028]請參考圖2，進(jìn)行解堵工作時(shí)，將本實(shí)施方式所提供的混氣水裝置I通過管道與輸水設(shè)備2、聲波發(fā)生器3進(jìn)行連接組成混氣水聲波解堵系統(tǒng)。通過輸水設(shè)備2輸入高壓水，高壓水經(jīng)過所述混氣水裝置I的所述收縮段13時(shí)動(dòng)能增加壓強(qiáng)能減小，在所述混氣水裝置I內(nèi)部的壓強(qiáng)小于所述主體外的氣壓時(shí)，所述單向閥20會受到來之所述主體10外的作用力，進(jìn)而所述單向閥20打開，所述混氣水裝置I外的氣體進(jìn)入所述主體通道進(jìn)而與水混合形成混氣水，所形成的混氣水經(jīng)管道輸至聲波發(fā)生器3產(chǎn)生聲波，進(jìn)行解堵工作。
[0029]由上所述，可以看出使用本實(shí)施方式所提供的混氣水裝置進(jìn)行解堵工作時(shí)，無需使用壓風(fēng)機(jī)即可進(jìn)行混氣水聲波解堵工作，僅需連接輸水設(shè)備及混氣水裝置即可，操作十分方便，所述本實(shí)施方式所提供的混氣水裝置可以便于油田現(xiàn)場進(jìn)行混合水聲波解堵作業(yè)。同時(shí)，由于現(xiàn)有技術(shù)壓風(fēng)機(jī)作業(yè)時(shí)會需要一定的能源供給，而使用本實(shí)施方式所提供的混氣水裝置，油田生產(chǎn)現(xiàn)場僅需要輸水設(shè)備，無需壓風(fēng)機(jī)，進(jìn)而可以降低能源消耗，達(dá)到降本增效的目的。
[0030]所述主體10縱長延伸且具有相背對的所述第一端11和所述第二端17。所述主體10的橫截面可以均為圓環(huán)。所述主體縱長延伸的長度可以為0.5米至I米。所述主體10設(shè)有沿所述主體10縱長延伸的方向貫穿的所述主體通道。所述主體I的壁上設(shè)有進(jìn)氣道15，所述進(jìn)氣道15將所述主體通道與所述主體I外連通。所述進(jìn)氣道15與所述主體通道互相垂直，可以理解為所述進(jìn)氣道15的軸線與所述主體通道的軸線互相垂直。
[0031]所述主體通道包括靠近所述第一端11的第一主體通道12和遠(yuǎn)離所述第一端11的第二主體通道16。所述第一主體通道12包括由所述第一端11至所述第二端17沿所述主體10縱長延伸的方向內(nèi)徑逐漸縮小的收縮段13。所述收縮段13的內(nèi)徑也可以不為逐漸縮小，本實(shí)施方式并不以此為限。所述收縮段13與所述第二主體通道16緊密連接。所述進(jìn)氣道15設(shè)在所述收縮段13的壁上或者設(shè)在所述第二主體通道16的壁上且臨近所述收縮段13。通過設(shè)置所述收縮段13，水流經(jīng)過所述收縮段時(shí)速度加快，其壓強(qiáng)能降低至小于大氣壓時(shí)，所述大氣壓作用于所述單向閥20將所述單向閥20打開，進(jìn)而空氣經(jīng)所述單向閥20及所述進(jìn)氣道15進(jìn)入所述主體通道與水混合形成混合水。所述第一主體通道12的內(nèi)徑經(jīng)過所述收縮段13時(shí)內(nèi)徑可以縮小至不大于原內(nèi)徑的二分之一。
[0032]進(jìn)一步的，在所述進(jìn)氣道15設(shè)在所述第二主體通道16的壁上時(shí)，所述第二主體通道16包括由所述第一端11至所述第二端17沿所述主體10縱長延伸的方向內(nèi)徑逐漸增大的擴(kuò)徑段14。所述收縮段13與所述擴(kuò)徑段14緊密相連，所述進(jìn)氣道15設(shè)在所述擴(kuò)徑段14的壁上。此種情況下，水流經(jīng)過所述縮徑段13時(shí)其速度提升，其壓強(qiáng)能降低至大氣壓以下，當(dāng)水流經(jīng)過所述縮徑段13進(jìn)入所述擴(kuò)徑段14時(shí)，水流速度升至最大，壓強(qiáng)能降至最低，由于所述進(jìn)氣道15臨近所述縮徑段13，所以此時(shí)所述主體通道的吸氣效果最好。
[0033]所述第一端11用于連接輸水設(shè)備，所述第二端17用于連接聲波發(fā)生器，所述第一端11與所述第二端17可以均設(shè)有外螺紋并連接絲扣，進(jìn)而，所述第一端11與所述第二端17可以通過所述絲扣連接管道以與輸水設(shè)備、聲波發(fā)生器相連接。
[0034]請參考圖1，所述單向閥20與所述進(jìn)氣道15相連接，當(dāng)所述主體通道內(nèi)的壓強(qiáng)小于所述主體10外的氣壓時(shí)，所述單向閥20打開，氣體能通過所述單向閥20經(jīng)所述進(jìn)氣道15進(jìn)入所述主體通道。進(jìn)一步的，所述單向閥20可以包括具有進(jìn)氣口 21與出氣口 25的閥腔24以及設(shè)在所述閥腔24內(nèi)的閥芯，所述進(jìn)氣口 24相對所述出氣口 25遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣道
15。所述出氣口 25與所述進(jìn)氣道15相通。所述閥芯包括彈簧23、封堵件22 ;所述彈簧23頂?shù)炙龇舛录?2將所述進(jìn)氣口 21封堵。所述封堵件23的形狀可以為球狀、圓臺或棱臺中的一種。
[0035]請參考圖1及圖2，本申請一種實(shí)施方式還提供一種混氣水聲波解堵系統(tǒng)，包括:如上所述的混氣水裝置I ;與所述混氣水裝置的所述第一端11通過管道4相連的輸水設(shè)備2 ;與所述混氣水裝置I的所述第二端17相連的聲波發(fā)生器3。
[0036]所述輸水設(shè)備2可以為水泵，其可以設(shè)置在可移動(dòng)車輛上，并由車輛提供動(dòng)能。所述輸水設(shè)備的輸水壓力為恒定壓力且為10兆帕以上。所述聲波發(fā)生器3設(shè)置在工作井6內(nèi)，所述工作井6的井口設(shè)備5通過管道連接所述混氣水裝置I的第二端17。所述聲波發(fā)生器3可以為環(huán)腔式聲波發(fā)生器或哈特曼流體聲波發(fā)生器。
[0037]通過本實(shí)施方式所提供的混氣水聲波解堵系統(tǒng)進(jìn)行解堵工作時(shí)，通過所述輸水設(shè)備2輸入水至所述混氣水裝置I，水經(jīng)過所述混氣水裝置I形成混氣水，所述混氣水最后輸入所述聲波發(fā)生器3形式聲波，進(jìn)而進(jìn)行解堵工作。
[0038]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種混氣水裝置，其特征在于，包括: 縱長延伸且具有相背對的第一端和第二端的主體，其設(shè)有沿所述主體縱長延伸的方向貫穿的主體通道；所述第一端用于連接輸水設(shè)備，所述第二端用于連接聲波發(fā)生器；所述主體通道包括靠近所述第一端的第一主體通道和遠(yuǎn)離所述第一端的第二主體通道；所述第一主體通道包括內(nèi)徑縮小的收縮段，所述收縮段與所述第二主體通道緊密連接；所述收縮段的壁上或者所述第二主體通道的壁上設(shè)有將所述主體通道與所述主體外連通的進(jìn)氣道，所述進(jìn)氣道設(shè)在所述第二主體通道的壁上時(shí)臨近所述收縮段； 與所述進(jìn)氣道相連接的單向閥，當(dāng)所述主體通道內(nèi)的壓力小于所述主體外的氣壓時(shí)，所述單向閥打開，氣體能通過所述單向閥經(jīng)所述進(jìn)氣道進(jìn)入所述主體通道。
2.如權(quán)利要求1所述的混氣水裝置，其特征在于:所述收縮段由所述第一端至所述第二端沿所述主體縱長延伸的方向內(nèi)徑逐漸縮小。
3.如權(quán)利要求2所述的混氣水裝置，其特征在于:所述第二主體通道包括由所述第一端至所述第二端沿所述主體縱長延伸的方向內(nèi)徑逐漸增大的擴(kuò)徑段；所述收縮段與所述擴(kuò)徑段緊密相連，所述進(jìn)氣道設(shè)在所述擴(kuò)徑段的壁上。
4.如權(quán)利要求1所述的混氣水裝置，其特征在于:所述單向閥包括具有進(jìn)氣口與出氣口的閥腔以及設(shè)在所述閥腔內(nèi)的閥芯，所述進(jìn)氣口相對所述出氣口遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣道；所述閥芯包括彈簧、封堵件；所述彈簧頂?shù)炙龇舛录⑦M(jìn)氣口封堵。
5.如權(quán)利要求4所述的混氣水裝置，其特征在于:所述封堵件的形狀為球狀、圓臺或棱臺中的一種。
6.如權(quán)利要求5所述的混氣水裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣道與所述主體通道互相垂直。
7.如權(quán)利要求1所述的混氣水裝置，其特征在于:所述主體縱長延伸的長度為0.5米至I米。
8.如權(quán)利要求1所述的混氣水裝置，其特征在于:所述第一主體通道的內(nèi)徑經(jīng)過所述收縮段時(shí)內(nèi)徑縮小至不大于原內(nèi)徑的二分之一。
9.一種混氣水聲波解堵系統(tǒng)，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的混氣水裝置； 與所述混氣水裝置的所述第一端通過管道相連的輸水設(shè)備； 與所述混氣水裝置的所述第二端相連的聲波發(fā)生器。
10.如權(quán)利要求9所述的混氣水聲波解堵系統(tǒng)，其特征在于:所述輸水設(shè)備的輸水壓力為恒定壓力且為10兆帕以上。
【文檔編號】E21B28/00GK204252951SQ201420606835
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】吳曉明, 曲紹剛, 趙吉成, 李紅爽, 楊昕, 王穎, 陳大釗, 劉滿軍, 王磊 申請人:中國石油天然氣股份有限公司