[發明專利]油井負壓機械清砂裝置及其清砂方法

有效

• 申請號: 201310449470.1
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103498641A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 張曉瑞
• 申請（專利權）人: 北京恩瑞達科技有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陸軍

技術領域

本發明涉及油井清砂領域，涉及油井負壓機械清砂裝置及其清砂方法。

背景技術

油井出砂嚴重影響到油井的正常采油。

對油井清砂問題，傳統上，采用以下兩種方式來處理：1、水力沖砂工藝清除井底砂子，即，在油井中下入沖砂油管，底部帶沖砂筆尖，然后在井口大排量向井內循環注入液體，井底砂子在大排量液體的沖擊和攜帶下返出油井到達地面，實現油井清砂目的；2、撈砂泵撈砂，即，利用油管把撈砂泵下入井底，通過撈砂泵柱塞的往復運動將井底的砂子直接抽吸到沉砂油管中，完成一定深度的撈砂施工后，把撈砂管柱起出地面，清除砂子，重新下入井內開始下一輪撈砂施工。

在傳統的水力沖砂工藝中，存在兩個問題：其一是油層壓力低的井返不出沖砂液和砂子，沖砂液污染油層；其二沖砂有時需采用泡沫液、加入暫堵劑、增加洗井液粘度解決油井嚴重漏失問題,沖砂成本高。

另外，在傳統的撈砂泵撈砂方式中，撈砂泵采用彈簧控制凡爾球，存在以下問題：彈簧易于斷裂，導致撈砂泵損壞；彈簧彈力難以控制，致使凡爾球不能最大限度的開啟和關閉，撈砂泵效率低。

發明內容

為克服現有技術上的不足，本發明的目的在于提供一種高效、耐用的油井負壓機械清砂裝置，其中，使用了磁性球座和凡爾球的組合結構，使凡爾球能夠非常靈敏穩定和準確的工作，清砂效率高、沒有污染、工作成本很低。

為了實現本發明的目的，本發明的技術方案如下。

根據本發明的一個實施例，提供了一種油井負壓機械清砂裝置，包括撈砂泵（22）和砂鏟（23），其中，所述撈砂泵（22）包括泵筒（4）、活塞（5）、設置在活塞（5）內部的泵前凡爾球（7）、固定在泵筒（4）內部的泵前磁性凡爾座（8）、設置在泵筒（4）內部后段的泵后凡爾球（12）、固定在泵筒（4）內部后段的泵后磁性凡爾座（13）和尾部的濾砂管（15），其中，所述砂鏟（23）包括砂鏟彈簧（18）、與砂鏟彈簧（18）連接的砂鏟凡爾球（19）、固定在砂鏟（23）筒體內部中段的砂鏟凡爾座（20）以及鏟尖（21）。

根據本發明的一個實施例，提供了一種用于所述油井負壓機械清砂裝置的清砂方法，包括以下步驟：油井負壓機械清砂裝置由通井機及連接裝置下入井內，在液柱壓力的作用下，砂鏟凡爾球（19）打開，油液灌滿整個沉砂管（26）；在上沖程時，活塞（5）上移，撈砂泵（22）的泵前凡爾球（7）關閉，泵筒（4）泵腔容積增大，泵后凡爾球（12）打開，攜砂液體進入沉砂管（26）；在下沖程時，活塞（5）下移，泵后凡爾球（12）關閉，泵筒（4）泵腔容積減小，壓力增大，泵前凡爾球（7）打開，攜砂液經過濾砂管（15）沉降后油液被轉移至活塞（5）上部，當液面達到循環短接（25）的出液孔（2）時，攜砂液中的油液通過循環短接（25）的出液孔（2）返回到油套環形空間，而砂粒則聚集在沉砂管（26）內；上下沖程的往復運動在砂鏟（23）內部形成一定的真空度，從出液孔（2）處返出的油液，在油套環空液柱壓力作用下，在砂鏟（23）底部形成一定的回壓，推動殘留的砂粒聚集；重復上下沖程運動，使沉砂（29）不斷被吸入沉砂管（26）；提出沉砂管(26)，在地面清理砂子。

附圖說明

圖1為根據本發明實施例的撈砂泵的結構示意圖；

圖2為根據本發明實施例的撈砂泵的砂鏟部分的結構示意圖。

圖3為本發明的工作示意圖。

附圖標記說明：

1、泵前變徑接頭??2、出液孔??3、出液管??4、泵筒??5、活塞??7、泵前凡爾球??8、泵前磁性凡爾座??12、泵后凡爾球??13、泵后磁性凡爾座14、泵后變徑接頭??15、濾砂管??16、砂鏟變徑接頭??17、砂鏟限位槽??18、砂鏟彈簧??19、砂鏟凡爾球??20、砂鏟凡爾座??21、鏟尖??22、撈砂泵23、砂鏟??24、油管??25、循環短接??26、沉砂管??27、扶正工具??28、碎砂推砂工具??29、沉砂

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細說明。

參見圖1，撈砂泵的前端有泵前變徑接頭1，泵前變徑接頭1為管狀結構，中間橫向開有出液孔2，用于將泵筒4內部的液體排出并回流到油井內。撈砂泵的外部是泵筒4，泵筒4內部前中段有活塞5，活塞5的前端有出液管3，出液管3與活塞5連接并相通。活塞5內部有一字限位桿，限位桿下面有一鋼質泵前凡爾球7，凡爾球下面是一磁性球座（泵前磁性凡爾座）8。泵前磁性凡爾座8中間開有孔，在無外力作用下，泵前凡爾球7與泵前磁性凡爾座8之間是緊密貼合的，液體不能通過。