本發(fā)明涉及油田油井沖砂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

油井出砂后，若井內(nèi)的液流不能將砂全部帶至地面，井內(nèi)砂子逐漸沉積，砂柱增高，堵塞出油通道，增加流動阻力，使油井減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。同時會損壞井下設(shè)備造成砂卡事故。因此，必須采取措施清除積砂，通常采用沖砂來解決這一問題。

沖砂是用高速流動的液體將井底砂堵沖散，并借用液流循環(huán)上返的循環(huán)能力，將沖散的砂子帶出地面，從而清除井底的積砂，恢復(fù)和提高井的產(chǎn)量或注水井的注入量。

現(xiàn)有的撈砂作業(yè)方式，其除砂效率低，易污染油層；尤其是一些低壓井、虧空井或沖砂時易造成油層污染的井，采用現(xiàn)有的撈砂方式進(jìn)行除砂作業(yè)，其除砂效率更低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置及其系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的撈砂作業(yè)施工效率低下，以及沖砂易污染油層技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置，包括從外至內(nèi)依次設(shè)置的套管、襯管和沖砂管；

所述沖砂管從上至下依次設(shè)置有導(dǎo)流孔、射流泵和沖砂頭；所述沖砂頭設(shè)置在所述沖砂管的下端，且所述沖砂頭具有與所述沖砂管的內(nèi)部管腔連通的沖砂孔；

所述套管的長度和所述沖砂管的長度均長于所述襯管的長度；所述襯管的下端與所述沖砂管滑動密封，且所述襯管與所述沖砂管之間形成密閉的出液腔；所述沖砂管的內(nèi)部管腔通過所述導(dǎo)流孔與所述出液腔連通；所述襯管的上部設(shè)置有與所述出液腔連通的出液口；

所述套管與所述沖砂管通過第一密封件滑動密封，且所述第一密封件設(shè)置于所述射流泵和所述沖砂頭之間；所述第一密封件、所述襯管和所述沖砂管與所述套管之間形成密閉的注液腔；所述注液腔通過所述射流泵與所述沖砂管的內(nèi)部管腔連通，以使所述注液腔內(nèi)的液體通過所述射流泵噴入所述沖砂管的內(nèi)部管腔內(nèi)并攜帶來自于所述沖砂孔的液體；所述套管的上部設(shè)置有與所述注液腔連通的注液口。

進(jìn)一步地，所述第一密封件與所述套管固定連接。

進(jìn)一步地，所述襯管的下端固定設(shè)置有與所述沖砂管滑動密封的第二密封件。

進(jìn)一步地，所述沖砂管包括從上至下依次固定連接的第一管部、第二管部和第三管部；

所述第一管部與所述第二密封件滑動密封；

所述第三管部與所述第一密封件滑動密封。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流孔設(shè)置在所述第一管部上；所述射流泵設(shè)置在所述第三管部上。

進(jìn)一步地，所述第一管部和所述第三管部均為無接箍管，所述第二管部為油管。

進(jìn)一步地，所述第一密封件為封隔器。

進(jìn)一步地，所述的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置還包括外套在所述沖砂管外部的上部四通和外套在所述襯管外部的下部四通，所述上部四通設(shè)置在所述下部四通的上面；

所述上部四通通過所述出液口與所述出液腔連通；

所述下部四通通過所述注液口與所述注液腔連通。

進(jìn)一步地，所述的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置還包括固設(shè)在所述上部四通上部的法蘭蓋；所述法蘭蓋與所述上部四通之間壓接有自封皮碗，所述上部四通與所述沖砂管之間通過所述自封皮碗密封；

所述襯管的上端固設(shè)有襯管掛；沿所述襯管的徑向，所述襯管掛凸出于所述襯管；所述上部四通與所述下部四通之間壓接所述襯管掛；

所述上部四通的側(cè)部設(shè)置有沖砂液出口，所述下部四通的側(cè)部設(shè)置有沖砂液入口。

本發(fā)明提供的連續(xù)負(fù)壓沖砂系統(tǒng)，包括所述的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置，還包括作業(yè)機(jī)；

所述作業(yè)機(jī)與所述沖砂管連接，用于控制所述沖砂管沿所述套管上下移動。

本發(fā)明提供的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置及其系統(tǒng)，包括從外至內(nèi)依次設(shè)置的套管、襯管和沖砂管；通過從套管的注液口輸入沖砂液，流經(jīng)由襯管和沖砂管與套管之間形成密閉的注液腔，輸入射流泵內(nèi)；沖砂液從射流泵的噴嘴高速噴出并進(jìn)入沖砂管的內(nèi)部管腔，此時在沖砂管的內(nèi)部管腔下部形成負(fù)壓，在負(fù)壓的作用下，井底的砂粒或具有砂粒的液體從沖砂頭的沖砂孔被吸入沖砂管的內(nèi)部管腔內(nèi)；之后井底的砂粒或具有砂粒的液體與沖砂液混合，通過沖砂管的導(dǎo)流孔流出沖砂管的內(nèi)部管腔，并流入由襯管與沖砂管之間形成的密閉的出液腔，經(jīng)襯管的出液口輸出至井上。該連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置可實現(xiàn)對油層砂段的連續(xù)負(fù)壓沖砂，沖砂效率高，尤其適用于高出砂井、虧空井，可一次作業(yè)沖完井內(nèi)全部砂子，還不易污染油層；另外沖砂管可重復(fù)使用，減少了下次沖砂的施工工作量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(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，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置的A區(qū)局部放大圖；

圖3為圖1所示的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置的B區(qū)局部放大圖；

圖4為本發(fā)明實施例二提供的連續(xù)負(fù)壓沖砂系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-套管； 11-第一密封件； 12-第二密封件；

2-襯管； 21-襯管掛； 3-沖砂管；

31-導(dǎo)流孔； 32-射流泵； 33-沖砂頭；

331-沖砂孔； 34-第一管部； 35-第二管部；

36-第三管部； 4-出液腔； 5-注液腔；

6-上部四通； 61-沖砂液出口； 7-下部四通；

71-沖砂液入口； 8-法蘭蓋； 9-自封皮碗；

101-連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置； 102-作業(yè)機(jī)。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例一

參見圖1-圖3所示，本實施例提供了一種連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置；圖1為本實施例提供的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置的A區(qū)局部放大圖；圖3為圖1所示的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置的B區(qū)局部放大圖。

參見圖1-圖3所示，本實施例提供的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置，包括從外至內(nèi)依次設(shè)置的套管1、襯管2和沖砂管3；即套管1外套在襯管2的外部，襯管2外套在沖砂管3的外部。優(yōu)選地，套管1相對于襯管2位置相對固定。

沖砂管3從上至下依次設(shè)置有導(dǎo)流孔31、射流泵32和沖砂頭33；沖砂頭33設(shè)置在沖砂管3的下端，且沖砂頭33具有與沖砂管3的內(nèi)部管腔連通的沖砂孔331；沖砂孔331可以設(shè)置在沖砂頭33的底部，也可以設(shè)置在沖砂頭33的側(cè)部?？蛇x地，沖砂孔331的數(shù)量為1個或者多個；可選地，沖砂孔331的截面形狀為圓形、矩形、橢圓形、不規(guī)則圖形或者其他圖形。

套管1的長度和沖砂管3的長度均長于襯管2的長度；襯管2的下端與沖砂管3滑動密封，且襯管2與沖砂管3之間形成密閉的出液腔4；沖砂管3的內(nèi)部管腔通過導(dǎo)流孔31與出液腔4連通；襯管2的上部設(shè)置有與出液腔4連通的出液口。

套管1與沖砂管3通過第一密封件11滑動密封，且第一密封件11設(shè)置于射流泵32和沖砂頭33之間；第一密封件11、襯管2和沖砂管3與套管1之間形成密閉的注液腔5；注液腔5通過射流泵32與沖砂管3的內(nèi)部管腔連通，以使注液腔5內(nèi)的液體通過射流泵32噴入沖砂管3的內(nèi)部管腔內(nèi)并攜帶來自于沖砂孔331的液體，即噴砂液等液體注入射流泵32的噴嘴高速噴出并進(jìn)入沖砂管3的內(nèi)部管腔，并在沖砂管3的內(nèi)部管腔下部形成負(fù)壓，在負(fù)壓的作用下，井底的砂?；蚓哂猩傲５囊后w從沖砂頭33的沖砂孔331被吸入沖砂管3的內(nèi)部管腔內(nèi)；也就是說注液腔5內(nèi)的液體通過射流泵32噴入出液腔4內(nèi)并攜帶來自于沖砂孔331的液體。

套管1的上部設(shè)置有與注液腔5連通的注液口。

本實施例中所述連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置，包括從外至內(nèi)依次設(shè)置的套管1、襯管2和沖砂管3；通過從套管1的注液口輸入沖砂液，流經(jīng)由襯管2和沖砂管3與套管1之間形成密閉的注液腔5，輸入射流泵32內(nèi)；沖砂液從射流泵32的噴嘴高速噴出并進(jìn)入沖砂管3的內(nèi)部管腔，此時在沖砂管3的內(nèi)部管腔下部形成負(fù)壓，在負(fù)壓的作用下，井底的砂?；蚓哂猩傲５囊后w從沖砂頭33的沖砂孔331被吸入沖砂管3的內(nèi)部管腔內(nèi)；之后井底的砂?；蚓哂猩傲５囊后w與沖砂液混合，通過沖砂管3的導(dǎo)流孔31流出沖砂管3的內(nèi)部管腔，并流入由襯管2與沖砂管3之間形成的密閉的出液腔4，經(jīng)襯管2的出液口輸出至井上。該連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置可實現(xiàn)對油層砂段的連續(xù)負(fù)壓沖砂，沖砂效率高，尤其適用于高出砂井、虧空井，可一次作業(yè)沖完井內(nèi)全部砂子，還不易污染油層；另外沖砂管3可重復(fù)使用，減少了下次沖砂的施工工作量。

本實施例的可選方案中，第一密封件11與套管1固定連接，以使第一密封件11的外周面與套管1固定，相對于套管1基本不發(fā)生位移，第一密封件11的內(nèi)周面與沖砂管3滑動連接，提高了第一密封件11的使用壽命。

優(yōu)選地，第一密封件11為封隔器；封隔器的外表面采用彈性材料，例如橡膠或者硅膠等；封隔器的內(nèi)表面采用剛性材料，例如不銹鋼、鐵、銅等；封隔器的外表面與套管1固定，內(nèi)表面與與沖砂管3滑動連接，剛性材料在沖砂管3相對于第一密封件11滑動時，其使用壽命更長，延長了第一密封件11的使用壽命。

實際工作中，第一密封件11具有一定的漏失量，該漏失量可以將注液腔5內(nèi)液體補(bǔ)充到井底，與井底的砂?；蛘呱傲Ｒ夯旌?，提高井底的攜砂能力。

本實施例的可選方案中，襯管2的下端固定設(shè)置有與沖砂管3滑動密封的第二密封件12。第二密封件12例如可以為密封圈、封隔器等。通過設(shè)置第二密封件12，以簡化襯管2與沖砂管3之間的結(jié)構(gòu)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，襯管2的下端與沖砂管3滑動密封還可以通過其他方式實現(xiàn)，例如襯管2的下端呈錐臺形，襯管2的下端口徑基本與沖砂管3的口徑相同，能夠滑動密封連接。

本實施例的可選方案中，沖砂管3包括從上至下依次固定連接的第一管部34、第二管部35和第三管部36。

第一管部34與第二密封件12滑動密封；優(yōu)選地，沖砂管3上下滑動時，第一管部34始終與與第二密封件12滑動密封；

第三管部36與第一密封件11滑動密封；優(yōu)選地，沖砂管3上下滑動時，第三管部36始終與與第一密封件11滑動密封。通過設(shè)置三部分管部，以精加工與第二密封件12、第一密封件11滑動密封的第一管部34、第三管部36，粗加工第二管部35，降低第二管部35的外表面的表面光滑度，進(jìn)而降低沖砂管3的成本，還便于沖砂管3相對于套管1、襯管2上下移動。

進(jìn)一步地，導(dǎo)流孔31設(shè)置在第一管部34上；射流泵32設(shè)置在第三管部36上。

可選地，第一管部34和第三管部36均為無接箍管，第二管部35為油管。通過無接箍管以滿足第一管部34和第三管部36外表面的光滑度，通過油管以降低第二管部35的物料成本。

本實施例的可選方案中，所述連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置還包括外套在沖砂管3外部的上部四通6和外套在襯管2外部的下部四通7，上部四通6設(shè)置在下部四通7的上面。

上部四通6通過出液口與出液腔4連通；上部四通6不與注液腔5連通；也即所述襯管2與所述沖砂管3之間的空腔與上部四通6連通。

下部四通7通過注液口與注液腔5連通；下部四通7不與出液腔4連通；也即所述套管1與所述襯管2之間的空腔與下部四通7連通。通過上部四通6、下部四通7以方便快捷的連接套管1、襯管2和沖砂管3，進(jìn)而便于組裝連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置。

進(jìn)一步地，所述連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置還包括固設(shè)在上部四通6上部的法蘭蓋8；法蘭蓋8與上部四通6之間壓接有自封皮碗9，上部四通6與沖砂管3之間通過自封皮碗9密封；通過自封皮碗9、上部四通6、襯管2與沖砂管3形成密閉的出液腔4。

為了便于固定安裝襯管2，優(yōu)選地，在襯管2的上端固設(shè)有襯管掛21；沿襯管2的徑向，襯管掛21凸出于襯管2；上部四通6與下部四通7之間壓接襯管掛21。

上部四通6的側(cè)部設(shè)置有沖砂液出口61，以便于連接管路，以使混有井底砂粒、沖砂液的混合液流到地面、井上面，之后混合液體經(jīng)沉淀與過濾后可重復(fù)利用。下部四通7的側(cè)部設(shè)置有沖砂液入口71，以便于連接管路，以使沖砂液注入連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置。

實施例二

實施例二提供了一種連續(xù)負(fù)壓沖砂系統(tǒng)，該實施例包括實施例一所述的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置，實施例一所公開的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置的技術(shù)特征也適用于該實施例，實施例一已公開的連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置的技術(shù)特征不再重復(fù)描述。

圖4為本發(fā)明實施例提供的連續(xù)負(fù)壓沖砂系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)示意圖。

參見圖4所示，本實施例提供的連續(xù)負(fù)壓沖砂系統(tǒng)，包括連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置101，還包括作業(yè)機(jī)102。

作業(yè)機(jī)102與沖砂管連接，用于控制沖砂管沿套管上下移動；優(yōu)選地，套管與襯管固定連接，作業(yè)機(jī)102也可控制沖砂管沿襯管上下移動。優(yōu)選地，沖砂管沿套管的軸線方向上下移動。通過作業(yè)機(jī)102以便于沖砂管往井底移動，連續(xù)去除井底的砂粒，沖砂效率高，尤其適用于高出砂井、虧空井，可一次作業(yè)沖完井內(nèi)全部砂子，還不易污染油層。

本實施例中所述連續(xù)負(fù)壓沖砂系統(tǒng)具有實施例一所述連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置101的優(yōu)點，實施例一所公開的所述連續(xù)負(fù)壓沖砂裝置101的優(yōu)點在此不再重復(fù)描述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。