[發明專利]一種旋轉噴射清砂方法

有效

• 申請號: 201110198616.0
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN102287152A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 馬發明;譚宏兵;張華禮;唐庚;楊云山;賴杰;鄧友超;羅偉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B27/00;B05B3/04
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術領域

本發明涉及油田油井井底清砂方法，特別涉及一種旋轉噴射清砂方法。

背景技術

在油氣井中，由于壓裂增產改造、地層出砂、油管腐蝕的鐵銹和小碎塊和緩蝕劑膠結物掩埋產層，造成油氣井不能正常生產，要復產就需要清理井筒，暴露產層。加之油氣井生產一段時間后，地層壓力低，過去的井筒清潔方式一般是用刮刀鉆頭或者筆尖鉆頭帶隨鉆撈杯或不帶沉砂筒，這種作業方式施工成功率和作業效率都相對較低。

中國專利公告號：CN201705249U，提供另一種“水平井連續射流解堵管柱”，應用于水平井連續射流清砂解堵。在地面井口上固定有自封封井器，在套管內并在自封封井器的下部懸掛有密封工作筒。洗井液進口聯通套管與密封工作筒之間的環形空間。在密封工作筒內下入油管，洗井液出口聯通油管與密封工作筒之間的環形空間。在每一根油管的上端連接一個反沖洗閥。反沖洗閥在密封工作筒內。在連接反沖洗閥的油管下部連接有井筒液流轉換器。在井筒液流轉換器的下端連接有油管，油管的下端連接有旋轉射流洗井器。效果是：能實現水平井連續沖砂解堵，在加長油管向前移動旋轉射流洗井器時不停泵。

發明內容

本發明的目的是：提供一種旋轉噴射清砂方法，主要應用于油氣井井筒，清潔井底的沉砂、金屬碎塊、金屬銹塊和緩蝕劑膠結物等，實現暴露產層。

本發明采用的技術方案是：旋轉噴射清砂方法，包括以下步驟：

A、連接井筒清砂管柱并下入井內，利用井筒清砂管柱探測到砂面深度。現場操作人員能完成。

B、上提井筒清砂管柱1～3m；

C、從井筒清砂管頂部連接泵并泵入液體，將泵入液體的壓力提高到5～20MPa，排量達到550～600L/min，井筒清砂管柱下端的水力旋轉噴射噴頭旋轉并噴射高壓流體，沖擊井底沉砂；

D、被沖起砂子隨流體一起在油套環空內向上流動，當攜砂流體流過割縫套管到達割縫套管上部的油套環形空間后，流速減慢砂向下沉淀并沉入割縫套管與油管之間形成環形空間內沉積下來，液體經割縫套管的孔縫流出。

E、下放井筒清砂管柱，連續沖砂至設計施工井深位置，起出井內井筒清砂管柱，沉積在割縫套管與油管之間形成環形空間內的砂被撈出，完成旋轉噴射清砂作業。

所述的井筒清砂管柱主要由油管、割縫套管、變扣短節、連接接頭和水力旋轉噴射噴頭組成。油管的下端連接變扣短節；所述的變扣短節為圓柱體形有中心孔，在變扣短節的上端有內螺紋，在變扣短節上端外壁有外螺紋，變扣短節上端連接割縫套管，割縫套管與油管之間形成環形空間，形成一個收集砂的空間；變扣短節下端有內螺紋，在變扣短節的下端連接有連接接頭，連接接頭為圓柱體形有中心孔并且兩端有外螺紋，在連接接頭的下端連接有水力旋轉噴射噴頭。將本井筒清砂管柱下入有沉砂的井內，從油管的上端泵入高壓液體，水力旋轉噴射噴頭進行旋轉噴射，沖擊井底沉砂，井底沉砂被沖散并隨流體向上流動，當攜砂流體流過割縫套管到達割縫套管上部的環形空間后，流速減慢砂向下沉淀進入割縫套管與油管之間形成環形空間內沉積下來，液體經割縫套管的孔縫流出。當從井中起出井筒清砂管柱時，沉積在割縫套管與油管之間形成環形空間內的砂被撈出。

所述的水力旋轉噴射噴頭主要由主軸、旋轉頭外殼、滾針軸承、推力球軸承、摩擦副、旋轉頭和噴嘴組成，主軸上端有油管內螺紋，能連接油管，主軸有中心孔，中心孔是流體通道。主軸下端外壁上有兩道環形擋圈槽，在兩道環形擋圈槽內分別有一個軸用擋圈，在兩道軸用擋圈之間并在主軸下端外壁上自上而下有上部滾針軸承、環形墊片、上部推力球軸承、下部推力球軸承、環形墊片和下部滾針軸承；在上部滾針軸承、上部推力球軸承、下部推力球軸承和下部滾針軸承的外壁上有一個旋轉外殼；所述的旋轉外殼為圓柱體形有中心孔，在旋轉外殼中心孔內有環形凸起的臺階；上部推力球軸承的下平面在旋轉外殼中心孔內的環形凸起的上部，下部推力球軸承的上平面在旋轉外殼中心孔內的環形凸起的下部；在旋轉外殼下端外壁上有螺紋，旋轉頭螺紋固定在旋轉外殼的下端；主軸中心孔的下端有臺階，在主軸中心孔下端的臺階環下部有一根壓縮彈簧，壓縮彈簧的下部并在旋轉外殼中心孔內有環形摩擦副的靜摩擦片，在旋轉頭中心孔上端有環形摩擦副的動摩擦片；旋轉頭有中心孔，在旋轉頭中心孔的下端螺紋固定有一個噴嘴，并且在旋轉頭下端均勻分布有三個斜孔，三個斜孔內端與旋轉頭中心孔連通，斜孔中心線與旋轉外殼中心線的夾角為35～45度之間；三個斜孔的外端部分別連通有反作用孔，三個反作用孔的方向相同，三個反作用孔的端部螺紋固定有一個噴嘴。流體從三個反作用孔的噴嘴噴出，產生反作用力(轉動力矩)推動旋轉頭和旋轉外殼旋轉。