[發明專利]一種反循環沖砂器

在審

• 申請號: 201910918987.8
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110644937A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 張建黨;游靜;常溥;顧洪濤;楊金明
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化華北石油工程有限公司;中石化華北石油工程有限公司井下作業分公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00
• 代理公司: 41119 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 王露娟

本發明提供了一種反循環沖砂器，反循環沖砂器包括上接頭，上接頭的下端連接有內中心管和外中心管，內、外中心管之間形成環形空間，外中心管上安裝有上膠筒和下膠筒，外中心管的側壁上設置有與環形空間連通的進液孔，環形空間的下部安裝有能相對內中心管和外中心管轉動的螺旋套；螺旋套的外周面上設有螺旋槽，螺旋槽與外中心管之間圍成螺旋腔；螺旋腔上端與環形空間連通、下端與井筒內空間連通。有益效果在于：利用沖砂液直接驅使螺旋套轉動，只要通入沖砂液，螺旋套即可在沖砂液的壓力下高速旋轉，相比現有技術而言，本發明的旋轉方式更加主動，產生的旋轉扭矩大，螺旋套的旋轉力大，旋轉效果更好，可有效破壞膠結砂床，提高沖砂效率和沖砂質量。

技術領域

本發明涉及一種反循環沖砂器。

背景技術

隨著油氣田開發進入中后期，水平井日益增多，水平井開采過程中，油層出砂后，砂子隨產液進入井筒，較大顆粒的砂子首先沉降在水平段的低位形成砂床，較小顆粒的砂子隨產液進入垂直井段后，由于過流面積增大造成流速下降，使得部分砂粒進一步沉降，在造斜段處形成砂橋，且長時間的沉積會造成砂礫膠結，進一步增加了水平井沖砂難度。常規的反循環沖砂工具不能有效的將砂床的砂粒懸浮沖起，沖砂效率低。

例如授權公告號為CN201513144U的中國實用新型專利所公開的一種水平井井下反循環沖砂器，該沖砂器包括上接頭，上接頭的下端連接有一個中心管，在上接頭的下端于中心管的外側還連接有一個膠筒芯軸，膠筒芯軸和中心管之間形成有環形空間，膠筒芯軸的側壁上設置有與環形空間連通的進液口。膠筒芯軸外部通過膠筒座安裝有兩個V形膠筒，兩個V形膠筒的開口朝向相反。膠筒芯軸的下端連接有噴嘴軸，噴嘴軸和中心管之間也形成環形空間，噴嘴軸的側壁上設置有與環形空間連通的出液口，噴嘴軸上于出液口的外部轉動安裝有環形筒，環形筒上下兩端設置的出液孔形成噴嘴。上下兩端的噴嘴均為斜噴嘴，具有一定的徑向夾角和軸向夾角，在噴射沖砂液體的過程中，液體與套管作用產生反作用力，產生一定的力偶，兩端力偶的雙作用力使噴嘴旋轉，將水平段的砂床旋起，旋起的混砂液進入中心管內，并從油管循環到地面。

上述反循環沖砂器利用的是液體噴射時與套管之間產生的反作用力，反過來迫使噴嘴旋轉，從而將砂床旋起，實際使用時，由液體噴射而形成的旋流扭矩小，噴嘴旋轉效果差，甚至不旋轉，對膠結狀砂床的破碎效果差。此外，沖砂液需要經過膠筒芯軸上進液孔和噴嘴軸上出液孔兩次節流，才進入環形筒，再到噴嘴，液體節流壓差大，也影響了沖砂效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種反循環沖砂器，以解決現有沖砂器依靠套管的反作用力使噴嘴旋轉而導致旋轉效果差、進而導致沖砂效果差的問題。

為實現上述目的，本發明中的反循環沖砂器采用如下技術方案：

一種反循環沖砂器，包括上接頭，上接頭的下端連接有內中心管和外中心管，內中心管和外中心管之間形成環形空間，外中心管上通過膠筒座安裝有上膠筒和下膠筒，上膠筒和下膠筒均呈杯形且上膠筒的杯口朝上、下膠筒的杯口朝下，外中心管的側壁上于上膠筒的內側設置有與環形空間連通的進液孔，所述環形空間的下部安裝有能夠相對于內中心管和外中心管轉動的螺旋套；螺旋套的外周面上設置有螺旋槽，螺旋槽與外中心管之間圍成螺旋腔，或者螺旋套的內周面上設置有螺旋槽，螺旋槽與內中心管之間圍成螺旋腔；螺旋腔的上端與環形空間連通、下端用于與井筒內空間連通，以在環形空間內的沖砂液進入螺旋腔時使螺旋套旋轉并產生出旋流，以攪動井筒內的沉砂；外中心管或/和內中心管上設置有分別用于限制螺旋套上下移動極限的上限位結構和下限位結構。