[發明專利]一種煤層氣井井底洗井裝置

有效

• 申請號: 201310652209.1
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103615207A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 馮春宇;趙琦璘;王宇飛;丁行;段雄峰;何飛;呂茂宇;郭龍龍
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種煤層氣井井底洗井裝置，屬于石油機械領域。

背景技術

在煤層氣生產的過程中，煤層中的固體顆粒會隨著產出水進入井底，待沙泥沉積后，會堵塞生產層的射孔孔眼，造成產氣量下降。根據工程的需要，需要進行洗井工作。以往的洗井裝置在洗井過程中，由于洗井液是通過油管與套管之間的環空返回地面，井底動液面會變高，造成井底壓力增加，煤層氣井在洗井過程中要求井底壓力不能變化過大，所以以往的洗井裝置不符合要求。此外以往洗井裝置單純依靠水力噴射，沖洗井底沉積的泥沙，挖沙效率不高。

發明內容

本發明克服原有洗井裝置會增大井底壓力和單純依靠水力噴射洗井效率的不足，提供一種煤層氣井井底洗井裝置，該裝置具有機械挖沙和水力挖沙協作工作的功能，并能保持井底動液面不變，實現在洗井的過程中，井底壓力保持不變的效果，具有更高的效率和更好的適用性。為實現以上所述功能，本發明所采用的技術方案是：

本發明是一種煤層氣井井底洗井裝置，其特征在于：洗井裝置由外油管、擴散管、連結管、噴嘴、噴頭、螺栓、松泥片、導向片和錐形體由上至下依次連接而成。外油管連接于連結管外部，擴散管安裝在外油管中心；擴散管連接于連結管內部；噴嘴用螺栓固定于連結管上，位于擴散管下方；噴頭裝于連結管底部，封閉連結管，并與其形成空腔；挖泥器由松泥片、導向片和錐形體構成，安裝在噴頭正下方，位于洗井裝置的最底部，挖泥器與噴頭可以相對轉動。錐形體環繞分布著導向片，錐形體上均勻安裝松泥片，在井口修井機的下放油管過程中，導向片與泥沙接觸促使錐形體轉動，挖泥器深入泥沙層過程中，松泥片在泥沙阻力下向上收起，井口修井機的提起油管過程中，松泥片斜邊受泥沙層阻力作用自然打開，起到松動泥沙作用；噴頭裝置四周環形分布著噴射孔；連結管中部環向開有圓形吸入口。

與原有設備相比，本發明由于采用以上技術手段，具有以下優點：1、由噴頭噴出的液量與連結管吸入口吸入的液量相同，使井底液量達到動態平衡，實現井底液體量保持不變,從而保證井底壓力不變。2、噴頭水力沖洗與挖泥器機械松動泥沙層共同作用，能更加快速清洗井底泥沙。

附圖說明

圖1是本發明煤層氣井井底洗井裝置結構示意圖；

圖2是本發明煤層氣井井底洗井裝置工作原理示意圖；

圖3是圖1A-A剖面的結構示意圖；

圖4是圖1中導向片的局部放大圖；

圖中：1.外油管，2.擴散管，3.連結管，4.噴嘴，5.噴頭，6.松泥片，7.導向片，8.錐形體，9.吸入口，10.螺栓，11.噴射孔，12.腰子型通孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明具體實施方式作進一步說明:

如圖1所示，本發明涉及一種煤層氣井井底洗井裝置，它由外油管1、擴散管2、連結管3、噴嘴4、噴頭5、松泥片6、導向片7、錐形體8構成。

如圖2所示，空心箭頭為工作流體走向，實心箭頭為洗井后混合泥沙流體走向，煤層氣井井底洗井裝置液體流動路徑為：工作流體（空心箭頭）從外管和中心管的環空腔流進到由外油管1和擴散管2形成的環形空腔Ⅰ中，再流經連結管3環形分布的腰子型通孔12，進入到連結管3與噴頭5形成的空腔Ⅱ中。工作液體進入空腔Ⅱ后分為兩路流向，一路流體經噴頭5環形分布的多個噴射孔11，以高速噴射沖擊井底的泥沙，另一路經射流泵噴嘴4高速向上噴出，工作流體從噴嘴噴出時產生負壓，使得洗井裝置與井壁之間空腔Ⅲ的固液混合流體經吸入口9吸入，最終通過擴散管2、中心管返回地面。洗井裝置與井壁之間的流體是由噴頭5噴出工作流體，夾雜著沖洗的泥土和沙粒（實心箭頭）。

如圖2、圖4所示，挖泥器在液體不間斷的輸送中，由井口修井機通過外管帶動上下往復運動。錐形體8向下鉆入到泥沙層中時，由于錐形體8外表面分布著與垂直方向成一定角度的導向片7，促使整個挖泥器在鉆入過程中逆時針旋轉一定角度，同時錐形體8上方的松泥片6在泥沙層的阻力下，向上收攏（如圖1），減少了對挖泥器向下運動的阻力。挖泥器鉆入到泥沙層一定深度后，洗井裝置向上抬起，松泥片6在泥沙的阻力下，向下旋轉90°成張開狀態（圖2），同時挖泥器由于松泥片6成張開狀態，旋轉阻力特別大，在向上運動過程中不會產生旋轉運動，在多次的上下往返運動中，挖泥器就能完成360°的轉動，完成360°的松沙產業。松動的泥沙在噴頭5高速流體的作用下，形成泥沙混合流體，由吸入口9進入到擴散管2，向上通過中心管最終噴射回地面。

如圖1、圖3和圖4所示，噴嘴4的噴口朝上，擴散管2大口徑端朝上，導向片7均布于錐形體8外表面，數量可根據需求變化，噴嘴4和擴散管2之間由4個螺栓10進行連接，連結管3內部軸向均勻分布4個腰子型通孔12，連結管3中部徑向均勻分布四個吸入口9。