本發(fā)明涉及石油開(kāi)采過(guò)程中使用的沖砂裝置,特別是一種小沖管連續(xù)沖砂管柱。
背景技術(shù):
出砂是指在石油開(kāi)采過(guò)程中砂粒隨流體從油層中運(yùn)移出來(lái)的現(xiàn)象。油井出砂的主要原因是油藏儲(chǔ)層為疏松膠結(jié)砂巖,另外,在油田開(kāi)發(fā)中后期,由于長(zhǎng)期注水或注氣開(kāi)采、過(guò)度的酸化以及抽吸過(guò)大或過(guò)快等均可能極大的破壞儲(chǔ)層骨架,造成油井出砂。油氣井出砂的危害主要表現(xiàn)在:①砂埋產(chǎn)層,造成油井減產(chǎn)或停產(chǎn);②高速的砂粒,造成地面及井下設(shè)備加劇磨蝕;③出砂導(dǎo)致地層虧空并坍塌,造成套管損壞使油井報(bào)廢等。目前,沖砂技術(shù)主要依靠沖砂液在泵車(chē)的壓力下將井內(nèi)砂粒沖散并攜帶至地面。存在缺點(diǎn):一是接換單根油管時(shí)必須停泵,沖砂液中砂粒容易下沉,造成砂埋卡砂鏟事故;二是沖砂過(guò)程中井口敞開(kāi),沖砂液污染環(huán)境;三是沖開(kāi)油層后,容易造成井噴。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種小沖管連續(xù)沖砂管柱,沖砂過(guò)程中無(wú)需接單根油管,無(wú)需停泵,既節(jié)省了施工時(shí)間,又避免了沉砂卡砂鏟事故的發(fā)生,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了沖砂過(guò)程的安全與環(huán)保。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:小沖管連續(xù)沖砂管柱,使用時(shí)套于油井油管內(nèi),包括小沖管、中心管、軸承總成、葉輪、砂鏟,小沖管下端與中心管上端通過(guò)軸承總成連接,中心管下端通過(guò)連接管與葉輪連接,葉輪下方連接砂鏟;所述小沖管由沖管壓帽、沖管連接管、數(shù)根油管構(gòu)成,沖管壓帽下方連接沖管連接管,沖管連接管的下方連接數(shù)根油管,沖管壓帽與沖管連接管之間設(shè)置密封總成,密封總成填滿(mǎn)油井油管與小沖管之間的空間。具體的,所述密封總成包括支撐環(huán)、V形密封圈以及壓環(huán),V形密封圈置于支撐環(huán)與壓環(huán)之間,壓環(huán)位于V形密封圈下方。具體的,所述油井油管下端連接油管接箍,油管接箍下端連接有油管連接管,所述油管連接管的下方連接有油管壓帽。具體的,所述軸承總成由軸承上端蓋、推力軸承以及軸承下端蓋構(gòu)成,軸承上端蓋環(huán)套于小沖管下端外側(cè)和中心管上端外側(cè),中心管上設(shè)置有上凸起和下凸起,上凸起卡著軸承上端蓋,下凸起卡著軸承下端蓋,軸承上端蓋與軸承下端蓋連接且與中心管之間形成環(huán)套空間,所述環(huán)套空間內(nèi)設(shè)置上推力軸承和下推力軸承,上推力軸承位于上凸起和軸承上端蓋連接之間,下推力軸承位于下凸起和軸承下端蓋連接之間,上推力軸承和下推力軸承都環(huán)套中心管外圓周設(shè)置。優(yōu)選的,所述軸承上端蓋與中心管之間設(shè)置上Z形密封圈,軸承下端蓋與中心管之間設(shè)置下Z形密封圈。優(yōu)選的,所述砂鏟外部鑲嵌有硬質(zhì)合金塊。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1)密封總成在油井油管與小沖管之間建立了壓差,在壓差與小沖管自重的作用下,小沖管可以沿油井油管下行;2)葉輪與小沖管之間設(shè)置了推力軸承,軸承上端蓋和軸承下端蓋與中心管之間都采用了Z形圈密封,保證了葉輪與砂鏟的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,不會(huì)造成卡砂鏟埋砂鏟情況的發(fā)生;3)葉輪在液壓的作用下可以帶動(dòng)砂鏟轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)膠結(jié)砂的磨銑;4)砂鏟外部鑲嵌了硬質(zhì)合金塊,沖砂過(guò)程中不會(huì)造成對(duì)砂鏟的磨損。本發(fā)明提供的小沖管連續(xù)沖砂管柱沖砂過(guò)程連續(xù),無(wú)需接單根,無(wú)需停泵,既節(jié)省了施工時(shí)間,又避免了沉砂卡砂鏟事故的發(fā)生;由于液體帶動(dòng)葉輪、砂鏟旋轉(zhuǎn)磨銑砂層,不會(huì)因?yàn)樯懊婺z結(jié)而使的沖砂過(guò)程被迫中止;沖砂過(guò)程中井口保持完好,沖開(kāi)油層后出現(xiàn)井噴可以直接關(guān)井或壓井,保證了沖砂過(guò)程的安全與環(huán)保。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。1沖管壓帽2支撐環(huán)3V形密封圈4壓環(huán)5沖管連接管6油管接箍7油管連接管8油管9油管壓帽10油管11軸承上端蓋12Z形密封圈13推力軸承14軸承下端蓋15中心管16連接管17葉輪18砂鏟19油井油管。具體實(shí)施方式如圖1所示小沖管連續(xù)沖砂管柱,使用時(shí)套于油井油管內(nèi),包括小沖管、中心管、軸承總成、葉輪、砂鏟,砂鏟外部鑲嵌有硬質(zhì)合金塊。小沖管由沖管壓帽、沖管連接管、數(shù)根油管構(gòu)成。沖管壓帽下方連接沖管連接管,沖管連接管的下方連接數(shù)根油管,沖管壓帽與沖管連接管之間設(shè)置密封總成,,密封總成填滿(mǎn)油井油管與小沖管之間的空間。密封總成能夠使小沖管與油井油管形成壓差。密封總成包括支撐環(huán)、V形密封圈以及壓環(huán),V形密封圈置于支撐環(huán)與壓環(huán)之間,壓環(huán)位于V形密封圈下方。小沖管下端與中心管上端通過(guò)軸承總成連接。所述軸承總成由軸承上端蓋、推力軸承以及軸承下端蓋構(gòu)成,軸承上端蓋環(huán)套于小沖管下端外側(cè)和中心管上端外側(cè),中心管上設(shè)置有上凸起和下凸起,上凸起卡著軸承上端蓋,下凸起卡著軸承下端蓋,軸承上端蓋與軸承下端蓋連接且與中心管之間形成環(huán)套空間,所述環(huán)套空間內(nèi)設(shè)置上推力軸承和下推力軸承,上推力軸承位于上凸起和軸承上端蓋連接之間,下推力軸承位于下凸起和軸承下端蓋連接之間,上推力軸承和下推力軸承都環(huán)套中心管外圓周設(shè)置。所述軸承上端蓋與中心管之間設(shè)置上Z形密封圈,軸承下端蓋與中心管之間設(shè)置下Z形密封圈。油井油管下端連接油管接箍,油管接箍下端連接有油管連接管,所述油管連接管的下方連接有油管壓帽。使用本發(fā)明提供的小沖管連續(xù)沖砂管柱時(shí),需要經(jīng)過(guò)如下步驟:1)將小沖管連續(xù)沖砂管柱下入井內(nèi):自下往上依次把砂鏟、葉輪、推力軸承、小沖管等下入井中,小沖管的長(zhǎng)度根據(jù)沉砂高度而定;2)等到小沖管下入到合適長(zhǎng)度后,安裝密封總成、油管接箍、油管連接管、油管壓帽,通過(guò)油管接箍連接油井油管,然后下入油井油管,油井油管的下入長(zhǎng)度等于砂面深度減去1米,在下入油井油管的過(guò)程中,當(dāng)小沖管連續(xù)沖砂管柱與砂面接觸后,小沖管連續(xù)沖砂管柱停止不動(dòng),繼續(xù)下入油井油管,小沖管連續(xù)沖砂管柱縮回到油井油管中,軸承總成、葉輪、砂鏟余留油井油管管外;3)坐懸掛器,安裝采油樹(shù);4)從油井油管打壓時(shí),液體推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)葉輪帶動(dòng)砂鏟一起旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)沉砂的松動(dòng),同時(shí)密封總成實(shí)現(xiàn)了油井油管與小沖管的密封,在油井油管與小沖管之間建立了壓差,在壓差與小沖管自重的作用下,小沖管連續(xù)沖砂管柱沿油井油管下行,始終保持砂鏟與砂面的接觸;砂子松動(dòng)后,由液體通過(guò)油井油管外部帶出,根據(jù)出口液體含砂量調(diào)節(jié)泵壓,控制沖砂速度。5)沖砂完成后起出本發(fā)明所述小沖管連續(xù)沖砂管柱,先起出油井油管,起出油井油管時(shí),內(nèi)部小沖管連續(xù)沖砂管柱不隨油井油管一起上行,當(dāng)油管壓帽與密封總成對(duì)著時(shí),油管壓帽帶動(dòng)小沖管連續(xù)沖砂管柱與油井油管一起上行,直至起出。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制;盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。