[實(shí)用新型]一種洗井用水力自旋轉(zhuǎn)噴頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120011251.1
• 申請(qǐng)日: 2011-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202108436U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝效華;李佳南;劉少胡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B21/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B21/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種洗井用的水力自旋轉(zhuǎn)噴頭，主要用于水平井的沖砂解堵，是一種特殊的井下工具。?

背景技術(shù)

水平井是國(guó)內(nèi)新型的采油工藝技術(shù)，它可以增大井眼與油藏的接觸面積，減少滲流阻力，提高油田的整體開(kāi)發(fā)效果，隨著這項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，對(duì)水平井段的防砂以及沖砂解堵也變得尤為重要。?

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，防止油層出砂是維持油田正常生產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，但是對(duì)于嚴(yán)重出砂地層的油水井即使采取防砂措施，也不能保證長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)。對(duì)于防砂失效的井，如果井內(nèi)的液體不能將砂全部帶出地面，井內(nèi)砂子就會(huì)逐漸沉積，砂柱增高，堵塞出油通道，增加流動(dòng)阻力，使油井減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。同時(shí)會(huì)損壞井下設(shè)備造成井下砂卡事故，因此必須采取措施清除積砂。清除積砂通常采用水力沖砂和撈砂兩種辦法。撈砂一般應(yīng)用于壓力較低的油井，應(yīng)用最廣的是水力沖砂。?

由于水平井井身結(jié)構(gòu)的特殊性，與直井沖砂相比，水平井沖砂工藝存在以下問(wèn)題：由于需沖洗的井段很長(zhǎng)，尤其是洗井液在水平井段及斜井段的攜砂能力低，因此砂粒容易沉降，不易被沖起和清除干凈，而且在停泵時(shí)很容易在大斜度井段形成砂橋，造成沖砂過(guò)程中的砂卡事故。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種洗井用的水力自旋轉(zhuǎn)噴頭，該噴頭利用高壓水射流的射流反沖力使噴頭旋轉(zhuǎn)，利用摩擦塊的離心限速原理來(lái)控制噴頭的旋轉(zhuǎn)速度，形成良好的旋流場(chǎng)，將砂粒懸浮起來(lái)，以此來(lái)克服水平井沖砂工藝中存在的問(wèn)題，大大提高了水平井沖砂洗井的效率。?

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種洗井用水力自旋轉(zhuǎn)噴頭，主要由單向閥、中心管、限速機(jī)構(gòu)、噴頭總成、獨(dú)立的噴嘴構(gòu)成。其特征在于：?jiǎn)蜗蜷y與外筒通過(guò)螺紋連接在一起，中心管依靠滾動(dòng)軸承固定于外筒內(nèi)部，在中心管的端部通過(guò)毛氈和油封來(lái)形成密封以防止液體的泄漏，限速機(jī)構(gòu)由軸套、四個(gè)摩擦塊、套筒共同構(gòu)成，中心管上安裝一個(gè)開(kāi)槽的軸套，槽中放摩擦塊，套筒依靠過(guò)盈配合固定于外筒內(nèi)部，當(dāng)噴頭帶動(dòng)中心管旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，摩擦塊與套筒相互摩擦，產(chǎn)生限速作用；噴頭也是通過(guò)螺紋連接和中心管相連，噴嘴采用獨(dú)立的噴嘴結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺紋連接安裝在噴頭上，在后向噴嘴安裝孔所在的圓周位置上安裝兩個(gè)后向噴嘴，使射流沿噴頭后方噴出，在側(cè)向噴嘴安裝孔所在的圓周位置上安裝四個(gè)側(cè)向噴嘴，使射流沿噴頭切線方向噴出，在前向噴嘴安裝孔所在的位置上安裝三個(gè)前向噴嘴，使射流分別沿噴頭的軸向和斜向噴出。?

本實(shí)用新型的工作原理，高壓液體流入單向閥后閥門(mén)打開(kāi)，然后經(jīng)過(guò)中心管進(jìn)入噴頭，再?gòu)母鱾€(gè)噴嘴射出，前向噴嘴形成軸向射流和斜向射流，軸向射流用于清除噴頭前部的積砂，斜向射流與軸向成一定角度，用于清除前方管壁上的積砂，側(cè)向射流沿噴頭的切線方向射出，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力偶驅(qū)動(dòng)噴頭做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，后向射流在噴頭旋轉(zhuǎn)的情形下，在水平井段的一段距離中產(chǎn)生旋流場(chǎng)，這樣就可以使砂子和雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài)，從而大大提高水平井沖砂洗井的效率。限速機(jī)構(gòu)根據(jù)離心限速原理控制噴頭的旋轉(zhuǎn)速度，摩擦塊分為四塊，安裝在軸套上的槽內(nèi)，它不與外筒壁直接作用，而是與固定于外筒內(nèi)部的套筒相互摩擦，這樣既可以保護(hù)外筒不被磨損，這個(gè)套筒又可以固定兩端的滾動(dòng)軸承，噴頭轉(zhuǎn)速越高，摩擦塊的離心力就越大，摩擦塊與套筒之間的摩擦力也就越大，逐漸地與射流反沖力相互平衡，實(shí)現(xiàn)控制旋轉(zhuǎn)速度的目的。?

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種洗井用水力自旋轉(zhuǎn)噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2是圖1的A—A斷面示意圖。?

圖1中，1單向閥，2毛氈，3油封，4外筒，5套筒，6噴頭，7滾動(dòng)軸承，8軸套，9摩擦塊，10中心管，11后向噴嘴安裝孔，12側(cè)向噴嘴安裝孔，13前向噴嘴安裝孔。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的說(shuō)明，一種洗井用水力自旋轉(zhuǎn)噴頭，主要由單向閥、中心管、限速機(jī)構(gòu)、噴頭總成、獨(dú)立的噴嘴構(gòu)成。其特征在于：?jiǎn)蜗蜷y（1）與外筒（4）通過(guò)螺紋連接在一起，中心管（10）依靠滾動(dòng)軸承（7）固定于外筒（4）內(nèi)部，在中心管（10）的端部通過(guò)毛氈（2）和油封（3）來(lái)形成密封以防止液體的泄漏，限速機(jī)構(gòu)由軸套（8）、四個(gè)摩擦塊（9）、套筒（5）共同構(gòu)成，中心管（10）上安裝一個(gè)開(kāi)槽的軸套（8），槽中放摩擦塊（9），套筒（5）依靠過(guò)盈配合固定于外筒（4）內(nèi)部，當(dāng)噴頭（6）帶動(dòng)中心管（10）旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，摩擦塊（9）與套筒（5）相互摩擦，產(chǎn)生限速作用；噴頭（6）也是通過(guò)螺紋連接和中心管（10）相連，噴嘴采用獨(dú)立的噴嘴結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺紋連接安裝在噴頭（6）上，在后向噴嘴安裝孔（11）所在的圓周位置上安裝兩個(gè)后向噴嘴，使射流沿噴頭后方噴出，在側(cè)向噴嘴安裝孔（12）所在的圓周位置上安裝四個(gè)側(cè)向噴嘴，使射流沿噴頭切線方向噴出，在前向噴嘴安裝孔（13）所在的位置上安裝三個(gè)前向噴嘴，射流分別沿噴頭的軸向和斜向噴出。?