[發明專利]一種環腔式流體聲波發生器

在審

• 申請號: 201410729852.4
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104453786A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 劉德鑄;吳曉明;王智博;趙吉成;李紅爽;楊昕;王穎;陳大釗;熊梅;張林;郝玲;劉滿軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B37/00
• 分類號: E21B37/00;E21B28/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王春光

技術領域

本發明涉及油田生產中的地層解堵領域，尤其涉及一種能產生大功率、低頻率聲波的環腔式流體聲波發生器，應用于油水井生產過程中近井一段距離內的地層解堵。

背景技術

油田生產過程中，近井地帶顆粒堵塞是影響油井生產的技術難題之一。為保持油井正常生產，針對近井地帶堵塞，需要進行解堵作業。目前解堵方式主要有物理解堵與化學解堵，化學解堵是利用化學劑溶解近井地帶堵塞顆粒達到解堵目的，物理解堵方法目前普遍應用的是利用水射流對近井地帶進行解堵。

現有的解堵裝置有多級水力振蕩解堵器和水力噴射解堵裝置等，都是利用產生的旋轉水射流對地層進行沖刷解堵，但射流解堵的主要缺點是只能在井筒附近很小的范圍內進行沖刷解堵，解堵范圍有限，同時由于堵塞顆粒單向受力，解堵效果相對較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種環腔式流體聲波發生器，能夠產生大功率、低頻率的聲波，聲波在近井地帶的有效傳播，通過聲波作用于近井地帶堵塞物，使得近井地帶一段范圍內有效解堵。

為達到上述目的，本發明提出一種環腔式流體聲波發生器包括：中心管；噴射腔殼體，套固于所述中心管的外壁上，所述噴射腔殼體內部具有噴射腔，所述噴射腔的下端開設有縮徑的噴嘴，所述噴射腔通過開設于所述中心管管壁上的至少一排導流孔組與所述中心管的內腔相連通；諧振腔殼體，套固于所述中心管的外壁上，并相間隔的位于所述噴射腔殼體的下方，所述諧振腔殼體內部具有諧振腔，所述諧振腔上端開設有與所述噴射腔的噴嘴相對設置的反射口。

如上所述的環腔式流體聲波發生器，其中，所述噴射腔由所述噴射腔殼體內壁與所述中心管外壁之間的環形空間構成。

如上所述的環腔式流體聲波發生器，其中，所述諧振腔由所述諧振腔殼體內壁與所述中心管外壁之間的環形空間構成。

如上所述的環腔式流體聲波發生器，其中，在所述中心管、所述噴射腔殼體、所述諧振腔殼體的外表面設有鍍鉻層。

如上所述的環腔式流體聲波發生器，其中，在所述中心管對應于所述噴射腔的管壁上沿軸向間隔設有2至3排所述導流孔組，每排導流孔組由若干個沿周向均勻設有的導流孔構成。

如上所述的環腔式流體聲波發生器，其中，所述諧振腔的深度為5mm-10mm。

如上所述的環腔式流體聲波發生器，其中，所述噴嘴的出口端的寬度為0.5mm-6mm。

如上所述的環腔式流體聲波發生器，其中，所述噴射腔殼體與所述諧振腔殼體之間的間距為20mm-35mm。

與現有技術相比，本發明具有以下特點和優點：

本發明利用兩股高速射流撞擊產生聲波的原理。中心管為流體流動通道，與油管相連，噴射腔殼體通過螺紋連接在中心管外面，與中心管形成的環形空間為噴射腔，中心管上設有導流孔，工作流體沿導流孔進入噴射腔內。噴射腔前端收縮形成噴嘴，噴射腔內的流體經噴嘴收縮憋壓提速，由噴嘴處高速射出。射流噴射到對面的諧振腔，在諧振腔內積蓄能量并反沖，與噴射腔內的流體產生撞擊形成聲波、超聲波，作用于近井地帶實現解堵。

本發明能夠產生大功率、低頻率的聲波，實現聲波在近井地帶的有效傳播，通過聲波作用于近井地帶堵塞物，實現近井地帶一段范圍內的有效解堵。

本發明環腔式流體聲波發生器產生大功率、低頻率的聲波、超聲波，具有功率大、傳播距離遠、衰減小的特點，實現近井一段距離內的解堵，解堵效果好。

附圖說明

在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本發明公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本發明的理解，并不是具體限定本發明各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本發明的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本發明。

圖1為本發明環腔式流體聲波發生器的結構示意圖；

圖2為本發明使用時的結構示意圖。

附圖標記說明：

10-環腔式流體聲波發生器；1-中心管；2-噴射腔殼體；3-諧振腔殼體；4-噴射腔；5-噴嘴；6-導流孔；7-諧振腔；8-反射口。

具體實施方式

結合附圖和本發明具體實施方式的描述，能夠更加清楚地了解本發明的細節。但是，在此描述的本發明的具體實施方式，僅用于解釋本發明的目的，而不能以任何方式理解成是對本發明的限制。在本發明的教導下，技術人員可以構想基于本發明的任意可能的變形，這些都應被視為屬于本發明的范圍。