CN103388465A - 平行管水力射流冲煤粉井下装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于油气田及煤层气田开发领域的平行管水力射流冲煤粉井下装置，由喉道扩散管1、外筒2、O形密封圈3、9、高压喷嘴4、铜垫片5、11、高压腔6、套筒7、冲砂齿8、搅拌喷嘴12和导向接头10组成。导向接头10通过焊接与高压腔6相连接；高压腔6上、下端内圆面分别以螺纹与高压喷嘴4和搅拌喷嘴12相连接；外筒2上、下端内圆面分别以螺纹与喉道扩散管1和高压腔6的外圆面相连接；套筒2与冲砂齿8通过焊接相连接，套筒2以螺纹与高压腔6相连接。该装置结构简单，一部分动力液冲击井底煤粉，使煤粉与地层液充分混合；另一部动力液由高压喷嘴喷出，形成负压区，将混合后的地层液卷吸至返出液管，将井底煤粉排出。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于清除煤层气井没沉积煤粉、煤焦、煤泥等固形颗粒，恢复产能的工艺技术，属于油气田及煤层气田开发技术领域。
背景技术：
在煤层气井排水采气过程中，由于煤层结构和地层构造原因，不可避免地要有煤粉、煤泥和煤焦等固性物质产出，如果这些产出的固性物质，没有被产出液带出井筒，而大量沉积在煤层气井的底部，就会导致埋泵和卡泵等，造成排采停顿，为了恢复生产，必须将沉积在井底的固性物质排出地面。
目前，现场主要采用机械捞煤粉，由于煤粉很容易悬浮于水中，很难确定煤粉是否全部捞出，效率非常低且不能全部清出固形颗粒。油田常用的常规水力冲砂工艺应用于煤层气井，会导致冲煤粉液漏失严重，返出量远小于进入量，不仅污染煤层，同时也增大了排水采气的困难。另外，现有捞煤粉作业方式，在修井过程中，不能控制煤层气井内液体的液面高度，造成煤层的湿润污染。因此，急需一种新的工艺技术，满足煤层气井和低压漏失油井将井底内的固形沉积物排出地面，该工艺就是为解决上述问题提出的新的修井工艺技术。
发明内容
本发明的目的是：克服目前煤层气井修井作业的效率低的缺点；改变煤层气井修井作业方式单一的现状。本发明提供一种全新的煤层气井修井作业方式，在不伤害煤层的情况下，高效快速的将井底沉积的煤粉排出；并且在修井作业的过程中，使井底动液面不会上升。
本发明所采用的技术方案为：平行管水力射流冲煤粉装置主要由喉道扩散管、高压喷嘴、搅拌喷嘴、高压腔、套筒、外筒、铜垫片、O形密封圈、冲砂齿和导向接头组成，其特征在于：导向接头与高压腔通过焊接连接在一起；冲砂齿与套筒通过焊接连接在一起；高压腔的上、下端外圆面分别以螺纹与外筒和套筒相连接，高压腔上、下两端内圆面分别以螺纹与高压喷嘴和搅拌喷嘴相连接，高压腔与高压喷嘴和搅拌喷嘴之间设置有铜垫片；喉道扩散管下端以螺纹与外筒连接，喉道扩散管与外筒之间设置有O形密封圈。
使用时，喉道扩散管上端以螺纹与1.5in寸连续油管(返出液管)相连接，导向接头上端以螺纹与另一个1.5in连续油管(动力液管)相连接，形成平行管柱。然后将平行管水力射流冲煤粉装置下入到井下预定位置。煤层气井冲煤粉作业时，来自地面三柱塞高压往复泵的高压动力液由动力液管下行，通过导向接头进入到高压腔内；动力液分为2路，一路由搅拌喷嘴喷出喷出，冲击井底，搅动煤粉后，地层混合液经外筒圆周壁面上的孔道，进入到射流排煤粉装置的环空。另一路动力液通过高压喷嘴喷出，动力液的总压头几乎全部转变为速度水头，使液柱周围压力降低，形成负压区，在井底压力与负压区之间的压差作用下，将地层液抽吸到喉管内。喉管直径总是要大于喷嘴直径，动力液和地层混合液在喉管内充分混合后，速度水头降低，而压力水头有所回升。在此过程中，动力液失去动量和动能，而地层混合液得到动量和动能。混合后的液体进入到扩散管内，随着扩散管断面面积逐渐增大，使得速度水头重新转换为压力水头，从而可使混合液举升到地面上来。随着平行管水力射流冲煤粉装置的逐渐下放，完成整个煤层气井的排煤粉工作。另外在搅拌喷嘴处，动力液的总压头也几乎全部变为速度水头，使液柱周围压力降低，这样可以完全避免对井底的伤害。
本发明设计合理，结构简单，操作简单，工作可靠，利用该装置可以快速高效彻底地将井底的沉积的煤粉排出，并且不会对煤层产生伤害，有利于煤层气井作业完后产能的恢复。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明由以下实例给出，下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图所示本发明由喉道扩散管1、外筒2、O形密封圈3、9、高压喷嘴4、铜垫片5、11、高压腔6、套筒7、冲砂齿8、搅拌喷嘴12和导向接头10组成，其组装关系如下：导向接头10通过焊接与高压腔6相连接；高压腔6上、下端内圆面分别以螺纹与高压喷嘴4和搅拌喷嘴12相连接，在高压腔6与高压喷嘴4和搅拌喷嘴12之间分别设置有铜垫片5、11；外筒2上、下端内圆面分别以螺纹与喉道扩散管1和高压腔6的外圆面相连接，在喉道扩散管1和高压腔6的凹槽内分别设置有O形密封圈3、9，；套筒2与冲砂齿8通过焊接相连接，套筒2以螺纹与高压腔6相连接。其中外筒2侧面的圆周管壁上设计有孔道；喉道扩散管1为内径从下到上由细变粗的细管体，喉道扩散管1的上端与1.5in连续油管(返出液管)相连接；导向接头10上端以螺纹与另一个1.5in连续油管(动力液管)相连接。
Claims (1)
1.平行管水力射流冲煤粉装置，由喉道扩散管(1)、外筒(2)、O形密封圈(3)、(9)、高压喷嘴(4)、铜垫片(5)、(11)、高压腔(6)、套筒(7)、冲砂齿(8)、搅拌喷嘴(12)和导向接头(10)组成。其特征在于：导向接头(10)通过焊接与高压腔(6)相连接；高压腔(6)上、下端内圆面分别以螺纹与高压喷嘴(4)和搅拌喷嘴(12)相连接，在高压腔(6)与高压喷嘴(4)和搅拌喷嘴(12)之间分别设置有铜垫片(5)、(11)；外筒(2)上、下端内圆面分别以螺纹与喉道扩散管(1)和高压腔(6)的外圆面相连接，在喉道扩散管(1)和高压腔(6)的凹槽内分别设置有O形密封圈(3)、(9)，外筒(2)侧面的圆周管壁上设计有孔道；套筒(2)与冲砂齿(8)通过焊接相连接，套筒(2)以螺纹与高压腔(6)相连接。
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