[發明專利]一種井下流體諧振聚能振動解堵裝置及其解堵方法

有效

• 申請號: 201310246543.7
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103306624A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王小兵;趙慶梅;曹雨平;徐燕;王書鋒;趙會軍
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: E21B28/00
• 分類號: E21B28/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明涉及一種解堵裝置及其方法，特別涉及一種井下流體諧振聚能振動解堵裝置及其解堵方法。?

背景技術

油井經過長時間開采處于高含水后期，由于鉆井、完井、井下作業和長期的采油、注水過程中的污染物和機械雜質，以及鉆井液和瀝青膠質沉積，鹽類沉積等污染了近井地帶，致使近井地帶孔隙通道堵塞十分嚴重。一些稠油井長期開采導致原油中輕質成分含量降低，重質成分含量增加，致使原油粘度增加。井筒及近井地帶的稠油、死油非常容易堵塞炮眼和油層孔道，導致油水井產油量和注水量下降。

目前常規的處理工藝是洗井或酸洗，而普通酸洗等措施只能一次性溶解碳酸鹽近井地帶污染物，不能很好的解決近井地帶的堵塞問題，同時由于部分油井出現地層虧空的現象，洗井或酸洗返排液無法返排出井口，部分油井的地層隔層較薄，常規的洗井工藝無法達到施工目的。?

發明內容

針對現有技術中油井解堵裝置方法存在的上述問題，本發明提供一種井下流體諧振聚能振動解堵裝置及其解堵方法。

本發明的技術方案是：

一種井下流體諧振聚能振動解堵裝置，包括流速增速系統、流體諧振腔、壓力脈沖波傳遞系統、用于連接抽油泵的接口；所述流速增速系統為中空圓臺結構，其內表面設有類似于來復線的螺旋狀溝槽，外表面包覆有磁鐵；所述流體諧振腔與所述流速增速系統相連通，設置于所述流速增速系統的上方，流體諧振腔內部的上表面為向下凸起的錐狀結構；所述壓力脈沖波傳遞系統為空心管狀結構，其下端與流體諧振腔相連通，其側壁上設有用于將流體壓力脈動波傳遞到壓力脈沖波傳遞系統外部空間的鼓膜；所述壓力脈沖波傳遞系統的上端設有用于連接抽油泵的接口。

作為本發明的進一步改進，所述流速增速系統的外表面包覆的磁鐵為釤鈷磁鐵。

作為本發明的進一步改進，所述壓力脈沖波傳遞系統的下端通過錐狀結構頂部附近的孔與流體諧振腔連通。

作為本發明的進一步改進，所述壓力脈沖波傳遞系統上端的接口為螺紋接口。

作為本發明的進一步改進，所述鼓膜為金屬薄片。

作為本發明的進一步改進，所述錐狀結構的錐間角為120°至150°。

作為本發明的進一步改進，所述鼓膜從上至下均勻排布。

一種井下流體諧振聚能振動解堵裝置的解堵方法，具體包括如下步驟：

（1）將井下流體諧振聚能振動解堵裝置通過其上端的接口接到抽油泵上，啟動抽油泵；

（2）井下流體在流速增速系統中高速旋轉并穩定上升，進入流體諧振腔；

（3）當流體通過振蕩腔時，在剪切層中形成一連串離散渦環，當其到達錐形碰撞壁并與之相互作用時，在碰撞區產生壓力振蕩波，該波以聲速向上游傳播，當壓力波相位與射流初始振蕩相位相同時，整個腔體里流體的振蕩被迭加、放大，該過程不斷重復，形成強烈的自激振蕩脈沖射流；

（4）流體繼續上升進入流體諧振腔，通過壓力脈沖波傳遞系統上的鼓膜，將流體諧振腔中的流體壓力脈動波傳遞到壓力脈沖波傳遞系統的外部空間內，并在該空間內形成周期性的振動，使流體近井地帶的污染物脫落下來，從而實現解堵作用。

本發明的有益效果是：

在油井正常工作時，油井采出液從井底被抽吸到地面或自噴的過程中，本發明一種井下流體諧振聚能振動解堵裝及其解堵方法利用采出液流動動力，能夠在油層環形空間周邊產生強烈諧振波，解堵率可達98%，系統無動設備，具有結構簡單、低耗能、安全可靠等優點。本發明作業費用低，有利于提高油井產量，解除油（水）井近井地帶堵塞，提高油井產液量，增加近井地帶油層的滲透率。

附圖說明

圖1是直井套管完井示意圖；

圖2是水平井套管完井示意圖；

圖3是直井裸眼完井示意圖；

圖4是水平井裸眼完井示意圖；

圖5是井下解堵系統示意圖。

圖中：1、表層套管，2、水泥環，3、油泥套管，4、射孔孔眼，5、油層，6、技術套管，7、軸套外封隔器，8、裸眼，9、懸掛器，10、尾管，11、扶正器，12、井下解堵系統，13、篩管，14、接口，15、壓力脈動波傳遞系統，16、流體諧振腔，17、流速增速系統。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

?本發明一種井下流體諧振聚能振動解堵裝置的結構如圖5所示，包括流速增速系統17、流體諧振腔16、壓力脈沖波傳遞系統15、用于連接抽油泵的接口14，整個裝置的材料優選為不銹鋼304，其動力來自于抽油泵。