[發明專利]平行管水力射流沖煤粉井下裝置

無效

• 申請號: 201210148095.2
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN103388465A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 王超;綦耀光;劉冰;孫繼輝;朱洪迎;杜繼蕓
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B43/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種用于清除煤層氣井沒沉積煤粉、煤焦、煤泥等固形顆粒，恢復產能的工藝技術，屬于油氣田及煤層氣田開發技術領域。

背景技術：

在煤層氣井排水采氣過程中，由于煤層結構和地層構造原因，不可避免地要有煤粉、煤泥和煤焦等固性物質產出，如果這些產出的固性物質，沒有被產出液帶出井筒，而大量沉積在煤層氣井的底部，就會導致埋泵和卡泵等，造成排采停頓，為了恢復生產，必須將沉積在井底的固性物質排出地面。

目前，現場主要采用機械撈煤粉，由于煤粉很容易懸浮于水中，很難確定煤粉是否全部撈出，效率非常低且不能全部清出固形顆粒。油田常用的常規水力沖砂工藝應用于煤層氣井，會導致沖煤粉液漏失嚴重，返出量遠小于進入量，不僅污染煤層，同時也增大了排水采氣的困難。另外，現有撈煤粉作業方式，在修井過程中，不能控制煤層氣井內液體的液面高度，造成煤層的濕潤污染。因此，急需一種新的工藝技術，滿足煤層氣井和低壓漏失油井將井底內的固形沉積物排出地面，該工藝就是為解決上述問題提出的新的修井工藝技術。

發明內容

本發明的目的是：克服目前煤層氣井修井作業的效率低的缺點；改變煤層氣井修井作業方式單一的現狀。本發明提供一種全新的煤層氣井修井作業方式，在不傷害煤層的情況下，高效快速的將井底沉積的煤粉排出；并且在修井作業的過程中，使井底動液面不會上升。

本發明所采用的技術方案為：平行管水力射流沖煤粉裝置主要由喉道擴散管、高壓噴嘴、攪拌噴嘴、高壓腔、套筒、外筒、銅墊片、O形密封圈、沖砂齒和導向接頭組成，其特征在于：導向接頭與高壓腔通過焊接連接在一起；沖砂齒與套筒通過焊接連接在一起；高壓腔的上、下端外圓面分別以螺紋與外筒和套筒相連接，高壓腔上、下兩端內圓面分別以螺紋與高壓噴嘴和攪拌噴嘴相連接，高壓腔與高壓噴嘴和攪拌噴嘴之間設置有銅墊片；喉道擴散管下端以螺紋與外筒連接，喉道擴散管與外筒之間設置有O形密封圈。

使用時，喉道擴散管上端以螺紋與1.5in寸連續油管(返出液管)相連接，導向接頭上端以螺紋與另一個1.5in連續油管(動力液管)相連接，形成平行管柱。然后將平行管水力射流沖煤粉裝置下入到井下預定位置。煤層氣井沖煤粉作業時，來自地面三柱塞高壓往復泵的高壓動力液由動力液管下行，通過導向接頭進入到高壓腔內；動力液分為2路，一路由攪拌噴嘴噴出噴出，沖擊井底，攪動煤粉后，地層混合液經外筒圓周壁面上的孔道，進入到射流排煤粉裝置的環空。另一路動力液通過高壓噴嘴噴出，動力液的總壓頭幾乎全部轉變為速度水頭，使液柱周圍壓力降低，形成負壓區，在井底壓力與負壓區之間的壓差作用下，將地層液抽吸到喉管內。喉管直徑總是要大于噴嘴直徑，動力液和地層混合液在喉管內充分混合后，速度水頭降低，而壓力水頭有所回升。在此過程中，動力液失去動量和動能，而地層混合液得到動量和動能。混合后的液體進入到擴散管內，隨著擴散管斷面面積逐漸增大，使得速度水頭重新轉換為壓力水頭，從而可使混合液舉升到地面上來。隨著平行管水力射流沖煤粉裝置的逐漸下放，完成整個煤層氣井的排煤粉工作。另外在攪拌噴嘴處，動力液的總壓頭也幾乎全部變為速度水頭，使液柱周圍壓力降低，這樣可以完全避免對井底的傷害。

本發明設計合理，結構簡單，操作簡單，工作可靠，利用該裝置可以快速高效徹底地將井底的沉積的煤粉排出，并且不會對煤層產生傷害，有利于煤層氣井作業完后產能的恢復。

附圖說明

附圖為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

本發明由以下實例給出，下面結合附圖對本發明做進一步說明。

如圖所示本發明由喉道擴散管1、外筒2、O形密封圈3、9、高壓噴嘴4、銅墊片5、11、高壓腔6、套筒7、沖砂齒8、攪拌噴嘴12和導向接頭10組成，其組裝關系如下：導向接頭10通過焊接與高壓腔6相連接；高壓腔6上、下端內圓面分別以螺紋與高壓噴嘴4和攪拌噴嘴12相連接，在高壓腔6與高壓噴嘴4和攪拌噴嘴12之間分別設置有銅墊片5、11；外筒2上、下端內圓面分別以螺紋與喉道擴散管1和高壓腔6的外圓面相連接，在喉道擴散管1和高壓腔6的凹槽內分別設置有O形密封圈3、9，；套筒2與沖砂齒8通過焊接相連接，套筒2以螺紋與高壓腔6相連接。其中外筒2側面的圓周管壁上設計有孔道；喉道擴散管1為內徑從下到上由細變粗的細管體，喉道擴散管1的上端與1.5in連續油管(返出液管)相連接；導向接頭10上端以螺紋與另一個1.5in連續油管(動力液管)相連接。