專(zhuān)利名稱(chēng)：可調(diào)式噴砂補(bǔ)孔技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及可調(diào)式噴砂補(bǔ)孔技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)備，屬于井下定位控制噴砂補(bǔ)孔技術(shù)的一種，尤其屬于井下定位控制噴砂補(bǔ)孔設(shè)備。
目前，井下水利切割或噴砂補(bǔ)孔技術(shù)是利用井下噴嘴及井下控制裝置來(lái)補(bǔ)孔，在施工過(guò)程中，由于井下控制裝置的尺寸對(duì)套管內(nèi)徑有一定的要求，使井下噴砂補(bǔ)孔技術(shù)的應(yīng)用范圍受到一定的限制，同時(shí)，由于井下溫度的影響以及切割工具本身可靠性的限制，使得施工成功率不高，另外，在現(xiàn)場(chǎng)施工中，要求切割工具在一定壓力作用下均速運(yùn)行，如果控制壓力變化較大，將導(dǎo)致運(yùn)行速度發(fā)生改變，工作受到影響。當(dāng)控制壓力降低到一定程度時(shí)，切割工具復(fù)位，導(dǎo)致施工失敗。
本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供可調(diào)式噴砂補(bǔ)孔技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)備，改變井下水利切割工具的控制方式，使井下水利切割及噴砂補(bǔ)孔工具運(yùn)行穩(wěn)定，定位準(zhǔn)確和不受井下溫度等因素的影響，降低井下作業(yè)故障率。
本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是由動(dòng)力系統(tǒng)、井口控制系統(tǒng)、井下工具總成、排污系統(tǒng)、地面管匯及井下管柱構(gòu)成。動(dòng)力系統(tǒng)由水罐車(chē)、砂罐車(chē)、混砂車(chē)及泵車(chē)組成，功能是產(chǎn)生高壓混砂液體，以一定的壓力和速度將混合好的混砂液體供給泵車(chē)，由泵車(chē)將混砂液體提高壓能后通過(guò)井下管柱供給井下工具總成；井口控制系統(tǒng)由井口油管夾持器、空心液壓舉升器、液壓控制系統(tǒng)及封井器組成，功能是控制井下工具總成位移速度；井口油管夾持器是由底座、卡瓦固定塊和卡瓦構(gòu)成，底座內(nèi)孔呈倒置的錐臺(tái)形，其上開(kāi)有斜面凹槽，卡瓦固定塊的斜面坡度與底座斜面凹槽的傾斜度互為余角，卡瓦用螺栓固定在卡瓦固定塊上，卡瓦固定塊置于底座內(nèi)孔中；空心液壓舉升器的活塞及缸套為空心式，外徑不等的空心活塞壓裝在缸套內(nèi)，且活塞與缸套間形成一個(gè)環(huán)形的油腔，與油腔對(duì)應(yīng)的缸套壁上開(kāi)有進(jìn)、出油孔，活塞與缸套相接處由密封環(huán)密封，缸套下端與缸套底座以螺栓相連；液壓控制系統(tǒng)由定量泵節(jié)流調(diào)速回路和壓力控制回路組成，功能是控制空心液壓舉升器油腔內(nèi)的壓力及進(jìn)、出油速度，使空心液壓舉升器活塞升降，帶動(dòng)井口油管夾持器夾持井下管柱上、下移動(dòng)，從而達(dá)到控制井下工具總成的升降；井口控制系統(tǒng)的夾持器置于空心液壓舉升器上，空心液壓舉升器置于封井器上，封井器安裝固定在井口上，井下管柱置于液壓舉升器空心活塞的空腔中，其上端由夾持器夾持固定，其下端穿過(guò)井口位于井下套管內(nèi)，且與井下工具總成連接；井下工具總成是由主體、噴嘴套、球座、鋼球、短節(jié)、過(guò)濾網(wǎng)及沖砂筆尖構(gòu)成，主體上開(kāi)噴嘴，噴嘴套固定在噴嘴內(nèi)壁上，主體、球座、短節(jié)、沖砂筆尖以螺紋順次相連，鋼球坐封在球座內(nèi)，過(guò)濾網(wǎng)以螺紋與短節(jié)連接；排污系統(tǒng)由排污管線(xiàn)將井下套管內(nèi)的污水排入污水池。
所述的底座上開(kāi)有的凹槽可為三個(gè)以上。
所述的底座上開(kāi)有的凹槽為均勻分布。
所述的液壓控制系統(tǒng)的具體油路可為油箱內(nèi)置放液位計(jì)、液溫計(jì)、空氣濾清器及電加熱器，電機(jī)輸出軸通過(guò)連軸器與擺線(xiàn)減速器連接，擺線(xiàn)減速器通過(guò)聯(lián)軸器與定量液壓泵連接，定量液壓泵的進(jìn)液端插入油箱內(nèi)，定量液壓泵的出口上連接溢流閥、壓力表和電磁轉(zhuǎn)向閥，電磁轉(zhuǎn)向閥與調(diào)速閥連接，調(diào)速閥與單向閥連接，單向閥與膠管、電磁換向閥相連，電磁換向閥與節(jié)流閥連接，節(jié)流閥出口插入油箱內(nèi)，膠管通過(guò)快速接頭與空心液壓舉升器油腔對(duì)應(yīng)的缸套壁上開(kāi)有的進(jìn)油孔相接，構(gòu)成液壓控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)和控制井口控制系統(tǒng)的升降。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是①利用地面液壓千斤頂和液壓控制回路系統(tǒng)，可使油管穩(wěn)定升降，任意調(diào)整井下切割高度，從而使井下補(bǔ)孔、定位準(zhǔn)確。②操作簡(jiǎn)便、靈活，對(duì)井下不可見(jiàn)器具—噴嘴的可控性增強(qiáng)。③取消了原來(lái)井下噴嘴控制裝置，縮小了井下裝置對(duì)套管內(nèi)徑的要求，使套變井的套管內(nèi)徑不小于85毫米的井都可使用該技術(shù)，擴(kuò)大了井下噴砂補(bǔ)孔技術(shù)的應(yīng)用范圍。④井下噴嘴的運(yùn)行受地面控制，取替原來(lái)井下控制裝置，避免了井下機(jī)械故障修理不便和井下溫度對(duì)彈簧等的影響，降低井下故障率，使維修方便。


圖1為夾持器21的剖視圖。
圖2為夾持器21的俯視圖。
圖3為空心液壓舉升器22的剖視4為液壓控制系統(tǒng)23流程5為井下工具總成III的結(jié)構(gòu)圖。
圖6為井口控制系統(tǒng)II的結(jié)構(gòu)圖。
圖7為本發(fā)明創(chuàng)造的系統(tǒng)流程圖。
下面結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7，對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作具體描述本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是由動(dòng)力系統(tǒng)I、井口控制系統(tǒng)II、井下工具總成III、地面管匯IV、排污系統(tǒng)V及井下管柱VI構(gòu)成。動(dòng)力系統(tǒng)I由水罐車(chē)13、砂罐車(chē)14、混砂車(chē)12及泵車(chē)11組成，功能是產(chǎn)生高壓混砂液體，以一定的壓力和速度將混合好的混砂液體供給泵車(chē)11，由泵車(chē)11將混砂液體提高壓能后通過(guò)井下管柱VI供給井下工具總成III；參見(jiàn)圖6，井口控制系統(tǒng)II由井口油管夾持器21、空心液壓舉升器22、液壓控制系統(tǒng)23及封井器24組成，功能是通過(guò)控制井下管柱VI的移動(dòng)而控制井下工具總成III位移的速度；參見(jiàn)圖1、圖2，井口油管夾持器21是由底座212、卡瓦固定塊211和卡瓦214構(gòu)成，底座212內(nèi)孔呈倒置的錐臺(tái)形，其上開(kāi)有斜面凹槽，卡瓦固定塊211的斜面坡度與底座212斜面凹槽的傾斜度互為余角，卡瓦214用螺栓213固定在卡瓦固定塊211上，卡瓦固定塊211置于底座212內(nèi)孔中；參見(jiàn)圖3，空心液壓舉升器22的活塞221及缸套222為空心式，外徑不等的空心活塞221壓裝在缸套222內(nèi)，且活塞221與缸套222間形成一個(gè)環(huán)形的油腔224，與油腔224對(duì)應(yīng)的缸套222壁上開(kāi)有進(jìn)、出油孔，活塞221與缸套222相接處由密封環(huán)223、226密封，缸套222下端與缸套底座227以螺栓225相連；液壓控制系統(tǒng)23由定量泵節(jié)流調(diào)速回路和壓力控制回路組成，功能是控制空心液壓舉升器22的油腔224內(nèi)的壓力及進(jìn)、出油速度，使空心液壓舉升器22的活塞221升起或下移，帶動(dòng)井口油管夾持器21夾持井下管柱VI移動(dòng)，通過(guò)井下管柱VI控制井下工具總成III的升降；參見(jiàn)圖6，井口控制系統(tǒng)II的夾持器21置于空心液壓舉升器22上，空心液壓舉升器22置于封井器24上，封井器24安裝固定在井口上；井下管柱VI置于空心液壓舉升器22的空心活塞221空腔中，其上端由夾持器21夾持固定，其下端與井下工具總成III聯(lián)接；參見(jiàn)圖5，井下工具總成III是由主體31、噴嘴套32、球座34、鋼球35、短節(jié)36、過(guò)濾網(wǎng)37及沖砂筆尖38構(gòu)成，主體31上開(kāi)噴嘴33，噴嘴套32固定在噴嘴33內(nèi)壁上，主體31、球座34、短節(jié)36、沖砂筆尖38順次以螺紋彼此相連，鋼球35坐封在球座34內(nèi)，過(guò)濾網(wǎng)37與短節(jié)36以螺紋連接，排污系統(tǒng)V是利用排污管線(xiàn)和排污泵將井下套管內(nèi)的污水排入污水池。
參見(jiàn)圖2，所述的底座212上開(kāi)有的凹槽可為三個(gè)以上。
參見(jiàn)圖2，所述的底座212上開(kāi)有的凹槽為均勻分布。
參見(jiàn)圖4，所述液壓控制系統(tǒng)23的具體油路可為油箱231內(nèi)置放液位計(jì)2310、液溫計(jì)232、空氣濾清器2319及電加熱器2321，電機(jī)2314輸出軸通過(guò)連軸器2312與擺線(xiàn)減速器239連接，擺線(xiàn)減速器239通過(guò)聯(lián)軸器238與定量液壓泵235連接，定量液壓泵235的進(jìn)液端插入油箱231內(nèi)，定量液壓泵235的出口端連接溢流閥232、壓力表233和電磁轉(zhuǎn)向閥237，電磁轉(zhuǎn)向閥237與調(diào)速閥2311連接，調(diào)速閥2311與單向閥2315連接，單向閥2315與膠管2318、電磁換向閥2317相連，電磁換向閥2317與節(jié)流閥2316連接，節(jié)流閥2316出口插入油箱231內(nèi)，膠管2318通過(guò)快速接頭2320與空心液壓舉升器22的缸套222壁上開(kāi)有的進(jìn)油孔相接，構(gòu)成液壓控制系統(tǒng)23，調(diào)節(jié)和控制井口控制系統(tǒng)II的升降。
在具體的應(yīng)用中，當(dāng)需噴砂補(bǔ)孔時(shí)，啟動(dòng)泵車(chē)11，打開(kāi)閥門(mén)，將混合好的高壓混砂液體通過(guò)管柱VI注入井下工具總成III的主體31內(nèi)，由于鋼球35坐封在球座34上，高壓混砂液體由噴嘴33噴射出去，對(duì)油層進(jìn)行噴砂補(bǔ)孔。調(diào)節(jié)液壓控制系統(tǒng)23供給環(huán)形油腔224的進(jìn)油速度，從而控制井口油管夾持器21帶動(dòng)井下管柱VI移動(dòng)，達(dá)到控制井下工具總成III的位移，對(duì)油層進(jìn)行位移式噴砂補(bǔ)孔；油層被沖下的污濁物由排污系統(tǒng)V排入污水池內(nèi)。
權(quán)利要求
1.可調(diào)式噴砂補(bǔ)孔系統(tǒng)設(shè)備，由動(dòng)力系統(tǒng)(I)、井口控制系統(tǒng)(II)、井下工具總成(III)、地面管匯(IV)、排污系統(tǒng)(V)及井下管柱(VI)構(gòu)成；動(dòng)力系統(tǒng)(I)由水罐車(chē)(13)、砂罐車(chē)(14)、混砂車(chē)(12)及泵車(chē)(11)組成；泵車(chē)(11)將混砂液體通過(guò)井下管柱(VI)供給井下工具總成(III)；井口控制系統(tǒng)(II)由井口油管夾持器(21)、空心液壓舉升器(22)、液壓控制系統(tǒng)(23)及封井器(24)組成；其特征在于井口油管夾持器(21)是由底座(212)、卡瓦固定塊(211)和卡瓦(214)構(gòu)成，底座(212)內(nèi)孔呈倒置的錐臺(tái)形，其上開(kāi)有斜面凹槽，卡瓦固定塊(211)的斜面坡度與底座(212)斜面凹槽的傾斜度互為余角，卡瓦(214)用螺栓(213)固定在卡瓦固定塊(211)上，卡瓦固定塊(211)置于底座(212)內(nèi)孔中；空心液壓舉升器(22)的活塞(221)及缸套(222)為空心式，外徑不等的空心活塞(221)壓裝在缸套(222)內(nèi)，且活塞(221)與缸套(222)間形成一個(gè)環(huán)形的油腔(224)，與油腔(224)對(duì)應(yīng)的缸套(222)壁上開(kāi)有進(jìn)、出油孔，活塞(221)與缸套(222)相接處由密封環(huán)(223、226)密封，缸套(222)下端與缸套底座(227)以螺栓(225)相連；液壓控制系統(tǒng)(23)由定量泵節(jié)流調(diào)速回路和壓力控制回路組成，液壓控制系統(tǒng)的油路出口與空心活塞(221)的進(jìn)油孔相接；井口控制系統(tǒng)(II)的夾持器(21)置于空心液壓舉升器(22)上，空心液壓舉升器(22)置于封井器(24)上，封井器(24)安裝固定在井口上；井下管柱(VI)置于空心液壓舉升器(22)的空心活塞(221)空腔中，其上端由夾持器(21)夾持固定，其下端與井下工具總成(III)聯(lián)接；井下工具總成(III)是由主體(31)、噴嘴套(32)、球座(34)、鋼球(35)、短節(jié)(36)、過(guò)濾網(wǎng)(37)及沖砂筆尖(38)構(gòu)成，球體(31)上開(kāi)噴嘴(33)，噴嘴套(32)固定在噴嘴(33)內(nèi)壁上，主體(31)、球座(34)、短節(jié)(36)、沖砂筆尖(38)順次以螺紋彼此相連，鋼球(35)坐封在球座(34)內(nèi)，過(guò)濾網(wǎng)(37)與短節(jié)(36)以螺紋連接；排污系統(tǒng)(V)是利用排污管線(xiàn)和排污泵將井下套管內(nèi)的污水排入污水池。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式噴砂補(bǔ)孔系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述的底座(212)上開(kāi)有的凹槽可為三個(gè)以上。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式噴砂補(bǔ)孔系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述的底座(212)上的凹槽為均勻分布。
4.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式噴砂補(bǔ)孔系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述液壓控制系統(tǒng)(23)的具體油路可為油箱(231)內(nèi)置放液位計(jì)(2310)、液溫計(jì)(232)、空氣濾清器(2319)及電加熱器(2321)，電機(jī)(2314)輸出軸通過(guò)連軸器(2312)與擺線(xiàn)減速器(239)連接，擺線(xiàn)減速器(239)通過(guò)聯(lián)軸器(238)與定量液壓泵(235)連接，定量液壓泵(235)的進(jìn)液端插入油箱(231)內(nèi)，定量液壓泵(235)的出口端連接溢流閥(232)、壓力表(233)和電磁轉(zhuǎn)向閥(237)，電磁轉(zhuǎn)向閥(237)與調(diào)速閥(2311)連接，調(diào)速閥(2311)與單向閥(2315)連接，單向閥(2315)與膠管(2318)、電磁換向閥(2317)相連，電磁換向閥(2317)與節(jié)流閥(2316)連接，節(jié)流閥(2316)出口插入油箱(231)內(nèi)，膠管(2318)通過(guò)快速接頭(2320)與空心液壓舉升器(22)的缸套(222)壁上開(kāi)有的進(jìn)油孔相接。
全文摘要
可調(diào)式噴砂補(bǔ)孔技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)備，屬于噴砂補(bǔ)孔技術(shù)。由動(dòng)力系統(tǒng)、井口控制系統(tǒng)、井下工具總成、地面管匯、井下管柱等構(gòu)成；動(dòng)力系統(tǒng)包括水車(chē)、砂罐車(chē)、混砂車(chē)及泵車(chē)；井口控制系統(tǒng)由夾持器、液壓舉升器、液壓控制系統(tǒng)及封井器組成；液壓控制系統(tǒng)控制液壓舉升器的移動(dòng)，帶動(dòng)夾持器上的井下管柱和井下工具總成移動(dòng)，對(duì)油層噴砂補(bǔ)孔。優(yōu)點(diǎn)是地面控制井下切割，使定位、補(bǔ)孔準(zhǔn)確。對(duì)井下不可見(jiàn)部件可控性增強(qiáng)。縮小井下裝置對(duì)套管內(nèi)徑的需求，擴(kuò)大噴砂補(bǔ)孔技術(shù)應(yīng)用范圍等。
文檔編號(hào)E21B33/13GK1393634SQ0112962
公開(kāi)日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2001年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月25日
發(fā)明者劉學(xué)志, 費(fèi)繼東 申請(qǐng)人:劉學(xué)志