負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型為一種負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，該裝置下入在套管中，套管頂部由高壓井口自封裝置封閉，套管上端設有沖砂液注入口；該裝置由上至下包括依次連接的油管、套管射流泵、轉向閥和沖砂筆尖，油管頂端設有反排液出口，沖砂筆尖連接于轉向閥的閥芯底端，轉向閥的閥體底端連接有皮碗膠筒組合式封隔器，沖砂筆尖穿過皮碗膠筒組合式封隔器的中心管延伸至封隔器的下方；皮碗膠筒組合式封隔器外壁與套管內壁密封接觸，油管、套管射流泵和轉向閥與套管之間形成沖砂液注流空間；該裝置能夠大幅度降低沖砂液的漏失量，改善油層受污染狀況，為實現“綠色”作業(yè)提供技術保障；且該裝置具有結構簡單、操作方便的特點。
【專利說明】負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型是關于一種油井的沖砂及排砂裝置，尤其涉及一種負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置。
【背景技術】
[0002]目前，我國油田沖砂主要采用正沖砂、反沖砂、連續(xù)性正沖砂等沖砂方法，沖砂液為污水循環(huán)使用；有些井使用旋流沖砂裝置，還有些井仍然使用方罐，靠重力自然沉降法分離地層砂。由于沖砂裝置和沖砂方法的落后，沖砂液成為油層的主要污染源，形成了包括固相顆粒堵塞、乳化水鎖、有機和無機結垢、細菌堵塞以及多種酸不溶物堵塞的多種傷害類型，給油井生產帶來難度，增加了生產成本。
[0003]在油田中低壓井沖砂時，采用普通的沖砂方法容易造成使一部分沖砂液進入到油層中去污染油層，使油井沖砂達不到理想效果。而現有的負壓沖砂裝置使用沖排砂同時進行，而不能分開進行，這就造成排砂工作時間較長，使現場操作人員的勞動強度較大，而且易造成環(huán)境污染，使返出液處理量較大，不滿足環(huán)保要求。目前現場負壓沖排砂技術中使用的封隔器是普通的封隔器，其解封的壓力較大，不利于現場作業(yè)；現有的負壓沖排砂技術中使用的轉向器功能單一，只起到了分流作用；現有沖砂用的筆尖過流面積較大，從而使沖砂的效果不理想，導致沖砂的時間較長，從而影響到油井的開井時率。
[0004]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關行業(yè)的經驗與實踐，提出一種負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，以克服現有技術的缺陷。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，以克服現有技術的缺陷，該裝置可大幅度降低沖砂液的漏失量，改善油層受污染狀況，為實現“綠色”作業(yè)提供技術保障；且該裝置具有結構簡單、操作方便的特點。
[0006]本實用新型的另一目的在于提供一種負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，通過皮碗膠筒組合式封隔器，可以減少作業(yè)時的事故發(fā)生，以保護套管；能夠減少作業(yè)次數，有利于環(huán)境保護。
[0007]本實用新型的再一目的在于提供一種負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，通過沖砂筆尖，可增強沖砂效果、減少沖砂時間和勞動強度，進而減少對環(huán)境的污染。
[0008]本實用新型的目的是這樣實現的，一種負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，該裝置下入在套管中，套管頂部由高壓井口自封裝置封閉，套管上端設有沖砂液注入口 ；所述負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置由上至下包括依次連接的油管、套管射流泵、轉向閥和沖砂筆尖，所述油管頂端設有反排液出口，所述沖砂筆尖連接于轉向閥的閥芯底端，轉向閥的閥體底端連接有皮碗膠筒組合式封隔器，所述沖砂筆尖穿過皮碗膠筒組合式封隔器的中心管延伸至皮碗膠筒組合式封隔器的下方；所述皮碗膠筒組合式封隔器外壁與套管內壁密封接觸，所述油管、套管射流泵和轉向閥與套管之間形成沖砂液注流空間；[0009]所述套管射流泵由一圓柱狀本體構成；該本體上段內部軸向設有一孔喉一體管，所述孔喉一體管的上端開口導通于油管，孔喉一體管的下端開口間隔地對應設有一噴口朝向孔喉一體管設置的第一噴嘴，該第一噴嘴下部設有一與該第一噴嘴單向導通的單向閥，該單向閥的進口通過套管射流泵側壁上開設的一通孔與沖砂液注流空間導通；該本體下段由下向上設有第一盲孔，所述第一盲孔的頂端連通于第一噴嘴與孔喉一體管之間的間隔部;
[0010]所述轉向閥由管狀閥體和軸向設置在閥體內的閥芯構成；所述閥芯呈上粗下細的階梯狀，所述閥芯的上段與閥體內壁密封滑設連接，并由閥體側壁上的第一剪斷銷釘固定；所述閥芯的上段設有由上向下單向導通的連通通道；所述閥芯的下段由下向上設有第二盲孔，該第二盲孔的頂端向閥芯的側壁設有透孔；所述閥體側壁設有第一進液口，第一進液口下方設有與其軸向間隔設置的第二進液口，所述透孔與第一進液口導通設置；所述閥體上部連接于套管射流泵的本體下端并與第一盲孔導通，所述閥體下部呈縮口狀管口，所述閥芯的下段管柱與所述縮口狀管口之間形成過流通道；在縮口狀管口上方的閥體內壁上設有一由第二剪斷銷釘固定的定位環(huán)；
[0011]所述沖砂筆尖通過連接油管連接于閥芯下段管柱上；所述沖砂筆尖與皮碗膠筒組合式封隔器的中心管之間形成環(huán)形空間。
[0012]在本實用新型的一較佳實施方式中，在所述套管射流泵的本體中，位于所述間隔部上方軸向設有第一階梯孔，所述孔喉一體管設置在該第一階梯孔內；該孔喉一體管由圓柱形管道和其兩端連接的徑向尺寸漸擴的喇叭形管道構成，所述上端的喇叭形管道長于下端的喇叭形管道；所述間隔部是由套管射流泵側壁開孔而形成的一導流空間，該開孔的外端由第一絲堵密封；所述間隔部下方設有第二階梯孔，所述第一噴嘴由下向上設置在該第二階梯孔中并穿設于所述間隔部與孔喉一體管下端的喇叭形管道相對，所述噴嘴下側設置單向閥，所述單向閥的底端由第二絲堵密封固定。
[0013]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述孔喉一體管的外壁結構與第一階梯孔相同，孔喉一體管密封放置于第一階梯孔內并由第一階梯孔上端設置的環(huán)形壓蓋固定。
[0014]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述轉向閥閥芯上段的連通通道是由閥芯上段的頂面向閥芯上段的環(huán)形底面導通的；所述連通通道包括第一通道、第二通道及兩者之間的連通空間；所述第一通道由閥芯上段的頂面中心向下設置，第一通道上端呈喇叭口狀，該喇叭口狀開口內設有一球閥；所述第二通道由閥芯上段的環(huán)形底面向上設置。
[0015]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述定位環(huán)與閥芯上段環(huán)形底面之間的距離小于第一進液口與第二進液口之間的軸向距離。
[0016]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述閥芯的下段管柱通過一延伸管柱與所述連接油管連接。
[0017]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述皮碗膠筒組合式封隔器包括有中心管，中心管外壁設有推動套，該推動套是由第三剪斷銷釘固定于中心管；推動套上方的中心管管壁設有支撐環(huán)，支撐環(huán)上固定套設有大端向上的承壓皮碗；推動套下方的中心管管壁設有多個間隔設置的膠筒和隔環(huán)；所述推動套上端內側壓設于支撐環(huán)的下端外側，所述推動套下端內側壓設于最上一個膠筒上端外側；在最下一個膠筒下側的中心管管壁上固定設有限位套，該限位套上端內側壓設于最下一個膠筒的下端外側。[0018]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述中心管上端設有內螺紋；所述中心管下端設有外螺紋，中心管下端通過外螺紋與一下接頭連接。
[0019]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述支撐環(huán)與中心管外壁之間設有密封圈。
[0020]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述限位套由限位銷釘固定在中心管管壁上。
[0021]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述承壓皮碗套在中心管上，承壓皮碗下端套設在支撐環(huán)上；所述支撐環(huán)與承壓皮碗之間為過盈配合套接。
[0022]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述沖砂筆尖包括一管狀接頭，該管狀接頭的上、下端分別設有內螺紋，該管狀接頭的內壁設有環(huán)形凸臺；一噴嘴盤由環(huán)形凸臺下側抵靠于該環(huán)形凸臺；一管狀筆尖通過管狀接頭下端的內螺紋連接于管狀接頭下端，該管狀筆尖的上端抵靠在噴嘴盤的下側；所述噴嘴盤上設有三個上大下小的階梯孔，各階梯孔中固定設置一噴嘴；所述噴嘴底端凸出于噴嘴盤的底面，一銅制防堵帽連接在噴嘴的底端。
[0023]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述管狀筆尖的下端為楔形尖端。
[0024]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述管狀筆尖的管壁上設有多個出液孔。
[0025]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述噴嘴內軸向設有噴孔，該噴孔由上段的錐形段和下段的圓柱段構成。
[0026]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述噴嘴的外壁為與噴嘴盤的階梯孔形狀相同的階梯形，所述噴嘴由過盈配合固定在階梯孔中。
[0027]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述噴嘴底端外壁設有外螺紋，防堵帽通過螺紋連接固定在噴嘴的底端。
[0028]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述三個階梯孔是均布在噴嘴盤上的。
[0029]由上所述，本實用新型的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，能夠大幅度降低沖砂液的漏失量，改善油層受污染狀況，為實現“綠色”作業(yè)提供技術保障；且該裝置具有結構簡單、操作方便的特點。通過皮碗膠筒組合式封隔器，可以減少作業(yè)次數和作業(yè)時的事故發(fā)生，保護套管；通過沖砂筆尖，可增強沖砂效果、減少沖砂時間和勞動強度，進而減少對環(huán)境的污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0031]圖1:為本實用新型負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置的結構示意圖。
[0032]圖2:為本實用新型中套管射流泵的結構示意圖。
[0033]圖3:為本實用新型中轉向閥的結構示意圖。
[0034]圖4:為本實用新型中皮碗膠筒組合式封隔器的結構示意圖。
[0035]圖5A:為本實用新型中沖砂筆尖的結構示意圖。
[0036]圖5B:為圖5A中A-A處首I]視不意圖。
【具體實施方式】
[0037]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0038]如圖1所示，本實用新型提出一種負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置100，該裝置100下入在套管9中，套管9頂部由高壓井口自封裝置8封閉，套管9上端設有沖砂液注入口 91 ；所述負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置100由上至下包括依次連接的油管1、套管射流泵2、轉向閥3和沖砂筆尖4，所述油管I頂端設有反排液出口 11，所述沖砂筆尖4連接于轉向閥3的閥芯底端，轉向閥3的閥體底端連接有皮碗膠筒組合式封隔器5，所述沖砂筆尖4穿過皮碗膠筒組合式封隔器5的中心管51延伸至皮碗膠筒組合式封隔器5的下方；所述皮碗膠筒組合式封隔器5外壁與套管9內壁密封接觸，所述油管1、套管射流泵2和轉向閥3與套管9之間形成沖砂液注流空間92 ；
[0039]如圖2所示，所述套管射流泵2由一圓柱狀本體構成，本體上端通過管箍與油管I連接；該本體上段內部軸向設有一孔喉一體管21，所述孔喉一體管21的上端開口導通于油管1，孔喉一體管21的下端開口間隔地對應設有一噴口朝向孔喉一體管設置的第一噴嘴22，該第一噴嘴22下部設有一與該第一噴嘴22單向導通的單向閥23，該單向閥23的進口通過套管射流泵2側壁上開設的一通孔24與沖砂液注流空間92導通；該本體下段由下向上設有第一盲孔25，所述第一盲孔25的頂端連通于第一噴嘴22與孔喉一體管21之間的間隔部26 ；
[0040]如圖3所示，所述轉向閥3由管狀閥體31和軸向設置在閥體31內的閥芯32構成；所述閥芯32呈上粗下細的階梯狀，所述閥芯32的上段與閥體31內壁密封滑設連接，并由閥體31側壁上的第一剪斷銷釘38固定；所述閥芯32的上段設有由上向下單向導通的連通通道321 ;所述閥芯32的下段由下向上設有第二盲孔322，該第二盲孔322的頂端向閥芯32的側壁設有透孔323 ;所述閥體31側壁設有第一進液口 311，第一進液口 311下方設有與該第一進液口 311軸向間隔設置的第二進液口 312，所述透孔323與第一進液口 311導通設置；所述閥體31上部連接于套管射流泵2的本體下端并與第一盲孔25導通，所述閥體31下部呈縮口狀管口 313，所述閥芯32的下段管柱與所述縮口狀管口 313之間形成過流通道33 ;在縮口狀管口 313上方的閥體內壁上設有一由第二剪斷銷釘39固定的定位環(huán)34 ；
[0041]如圖1、圖3所示，所述沖砂筆尖4是通過連接油管35連接于閥芯32下段管柱上的，所述閥芯32的下段管柱通過一延伸管柱36與所述連接油管35連接；所述沖砂筆尖4與皮碗膠筒組合式封隔器5的中心管之間形成環(huán)形空間6。
[0042]由上所述，本實用新型的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，適用于油田低壓漏失井排油泥砂；適用于深井及側鉆井沖砂；能夠大幅度降低沖砂液的漏失量，大大改善油層受污染狀況，為實現“綠色”作業(yè)提供技術保障。
[0043]進一步，如圖2所示，在本實施方式中，在所述套管射流泵2的本體中，位于所述間隔部26上方軸向設有第一階梯孔，所述孔喉一體管21設置在該第一階梯孔內；該孔喉一體管21由圓柱形管道211和其兩端連接的徑向尺寸漸擴的喇叭形管道212、213構成，所述上端的喇叭形管道212長于下端的喇叭形管道213 ;所述間隔部26是由套管射流泵側壁開孔而形成的一導流空間，該開孔的外端由第一絲堵27密封；所述間隔部26下方設有第二階梯孔，所述第一噴嘴22由下向上設置在該第二階梯孔中并穿設于所述間隔部26與孔喉一體管下端的喇叭形管道213相對，所述第一噴嘴22下側設置單向閥23，所述單向閥23的底端由第二絲堵28密封固定。[0044]在本實施方式中，如圖2所示，所述孔喉一體管21的外壁結構與第一階梯孔相同，孔喉一體管21密封放置于第一階梯孔內并由第一階梯孔上端設置的環(huán)形壓蓋固定。
[0045]如圖3所示，在本實施方式中，所述轉向閥閥芯32上段的連通通道321是由閥芯32上段的頂面324向閥芯上段的環(huán)形底面325導通的；所述連通通道321包括第一通道3211、第二通道3212及第一通道和第二通道之間的連通空間3213 ;所述第一通道3211由閥芯上段的頂面324中心向下設置，第一通道3211上端呈喇叭口狀，該喇叭口狀開口內設有一球閥326 ;所述第二通道3212由閥芯上段的環(huán)形底面325向上設置。
[0046]進一步，如圖3所示，所述定位環(huán)34與閥芯上段環(huán)形底面325之間的距離小于第一進液口 311與第二進液口 312之間的軸向距離。
[0047]如圖4所示，所述皮碗膠筒組合式封隔器5包括有中心管51，中心管51外壁設有推動套52，該推動套52是由第三剪斷銷釘521固定于中心管51上；推動套52上方的中心管51管壁設有支撐環(huán)53，支撐環(huán)53與中心管51外壁之間設有密封圈531，支撐環(huán)53上固定套設有大端向上的承壓皮碗54，該承壓皮碗54套在中心管51上，承壓皮碗54下端套設在支撐環(huán)53上；所述支撐環(huán)53是通過過盈配合與承壓皮碗54套設在一起的；推動套52下方的中心管51管壁設有多個間隔設置的膠筒55和隔環(huán)56，在本實施方式中，設置三個膠筒和兩個隔環(huán)，所述各個膠筒55分別通過過盈配合套設在中心管51上；所述推動套52上端內側壓設于支撐環(huán)53的下端外側，所述推動套52下端內側壓設于最上一個膠筒55的上端外側；在最下一個膠筒55下側的中心管51管壁上固定設有限位套57，該限位套57由限位銷釘571固定在中心管51的管壁上，該限位套57上端內側壓設于最下一個膠筒55的下端外側。
[0048]在本實施方式中，如圖4所示，所述中心管51上端設有連接轉向閥3的閥體底端的內螺紋；所述中心管51下端設有外螺紋，中心管51下端通過外螺紋與一下接頭58連接；所述限位套57壓在最下一個膠筒55上，然后通過限位銷釘571固定在下接頭58的外壁上。
[0049]當所述皮碗膠筒組合式封隔器5下入到套管9中時，由于承壓皮碗54與套管9是過盈配合接觸，當需要壓力較低沖砂時，承壓皮碗54完全可以滿足需要；當沖完砂時需要較大排量時，從油套環(huán)空打壓較高，此時的壓力達到剪斷銷釘521的剪斷壓力時，剪斷銷釘521剪斷；此時承壓皮碗54推動推動套52及支撐環(huán)53向下移動，由于限位套57的作用，限制了膠筒55下移，使膠桶55被壓縮，封住油套環(huán)空，使排砂很快完成；當沖完砂時，停止打壓，由于沖砂的時間相對較短，膠筒55不會發(fā)生碳化等不良反應，依舊保持良好的彈性，此時膠筒55就會反彈回去，解封壓力相對較小，不會對下一步作業(yè)產生不良反應。
[0050]如圖5A、圖5B所示，所述沖砂筆尖4包括一管狀接頭41，該管狀接頭41的上、下端分別設有內螺紋，該管狀接頭41的內壁設有環(huán)形凸臺411 ;一噴嘴盤42由環(huán)形凸臺411下側抵靠于該環(huán)形凸臺411 ;一管狀筆尖43通過管狀接頭41下端的內螺紋連接于管狀接頭41下端，該管狀筆尖43的上端抵靠在噴嘴盤42的下側，該管狀筆尖43的下端為楔形尖端，所述管狀筆尖43的管壁上設有多個出液孔431 ;所述噴嘴盤42上設有三個上大下小的階梯孔421，如圖5B所示，所述三個階梯孔421是均布在噴嘴盤42上的，各階梯孔421中固定設置一第二噴嘴44，所述第二噴嘴44內軸向設有噴孔441，該噴孔441由上段的錐形段4411和下段的圓柱段4412構成；所述第二噴嘴44的外壁為與噴嘴盤42的階梯孔421形狀相同的階梯形，所述第二噴嘴44通過過盈配合方式固定在階梯孔421中；所述第二噴嘴44底端凸出于噴嘴盤42的底面，一銅制防堵帽45連接在第二噴嘴44的底端，用以防止該沖砂筆尖向井筒下入過程中，嗔嘴被井筒內的泥沙堵住；在本實施方式中，所述嗔嘴44底端外壁設有外螺紋，防堵帽45通過螺紋連接固定在噴嘴44的底端。
[0051]當沖砂筆尖下入到井筒中時，沖砂筆尖的管狀筆尖尖端部分插入到井筒中的泥砂中，對泥砂的強度起到一定的破壞作用，對后續(xù)的沖砂作業(yè)起到一定的輔助作用；當沖砂液從地面打入到沖砂筆尖時，剛開始由于防堵帽的作用(此時防堵帽將噴嘴封堵)，井筒內壓力提高；當壓力提高到一定強度時，防堵帽(由金屬銅制成的)破裂，液體開始沖砂；由于第二噴嘴的噴孔是上段為錐形，下段為細圓柱形，沖砂液由高壓變高速，有利于提高沖砂效果；剛開始沖砂時，可能由于筆尖尖〗而部被泥砂堵住，一部分沖砂液是從筆尖上的出液孔排出去的；這樣不斷的沖砂直到完成沖砂作業(yè)。
[0052]下面對本實用新型負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置的使用過程作出描述:
[0053]當油井需要沖砂時，將如圖1所示裝配完好的管柱下入井筒的套管中，連接好地面工藝流程，從沖砂液注入口 91打入沖砂液，沖砂液通過注流空間92從套管射流泵的通孔24以及轉向閥第一進液口 311兩個位置(兩個位置開口的比例按一定的比例)進入井內；其中，一部分沖砂液經套管射流泵的單向閥23、第一噴嘴22和孔喉一體管21、油管I的反排液出口 11進入地面工藝流程裝置。當從油套環(huán)空(沖砂液注流空間92)打入液體時，由于皮碗膠筒組合式封隔器5的承壓皮碗54與套管9之間的過盈配合，所以在較小的壓力下沖砂液不會經承壓皮碗54穿過(即封住了沖砂液的油套環(huán)形空間的向下的通道)，液體由轉向閥的閥體31上的第一進液口 311進入井內，壓力由地面裝置控制，剛開始沖砂的時候需要的壓力較小，第一剪斷銷釘38不剪斷；當液體進入到沖砂筆尖時，筆尖尖端部分插入到井筒中的泥砂中，對泥砂的強度起到一定的破壞作用，對后序的沖砂作業(yè)起到一定的輔助作用；當沖砂液從地面打入到筆尖部時，剛開始由于防堵帽45的作用，井筒內壓力提高，當壓力提高到一定強度時，防堵帽54 (由金屬銅制成)破裂，液體開始沖砂，由于第二噴嘴44的噴孔上部是錐形的，下部是細圓柱形，沖砂液由高壓變高速，有利于提高沖砂效果；剛開始時可能由于筆尖端部被泥砂堵 住，一部分沖砂液會從筆尖上的側孔排出去；這樣不斷的沖砂直到完成沖砂作業(yè)。
[0054]含砂沖砂液經環(huán)形空間6、過流通道33和連通通道321上反到轉向閥的閥芯上端面，并在壓力的作用下繼續(xù)向上運移，當運移到套管射流泵2時，此時已有部分高速沖砂液經第一噴嘴22向孔喉一體管21流去，此時第一噴嘴22出口周圍形成相對的負壓，吸引從下面反排上來的沖砂液進入孔喉一體管21與原沖砂液混合，經過孔喉一體管后高速流體變成高壓慢速流體，經油管的返排液出口 11進入地面工藝裝置。
[0055]當需要排砂時，由地面加壓泵通過返排液出口 11加壓，由于套管射流泵內第一噴嘴22下方設有單向閥23，以及轉向閥上端設有球閥326，因此，加壓的壓力只作用到轉向閥閥芯32的頂面，進而使第一剪斷銷釘38被剪斷，但此時的壓力小于第二剪斷銷釘39的剪斷壓力，此時閥芯32下移，第一進液口 311被關閉；當壓力達到第三剪斷銷釘521的剪斷壓力時，第三剪斷銷釘521被剪斷；此時承壓皮碗54推動推動套52及支撐環(huán)53向下移動，由于限位套57的作用限制膠筒下移，使膠筒被壓縮，使油套環(huán)空密封性加強，此時沖砂液全部經套管射流泵2流入油管I中，并從反排液出口排出；此時由于壓力比較高，所以流經第一噴嘴22的沖砂液的流速大大增加，使負壓抽吸作用增強，使排砂速度加快，此時沖砂液完全經套管射流泵排出地面。
[0056]當沖砂完畢需要上提管柱時，再由反排液出口 11向閥芯32加壓，閥芯32向下移動，當壓力達到第二剪斷銷釘39的剪斷壓力時，第二剪斷銷釘39被剪斷，此時，上提管柱使閥體31上提，閥芯32相對不動，此時，閥芯32的透孔323與閥體的第二進液口 312相對導通，使皮碗膠筒組合式封隔器的膠筒上下空間相通，此時膠筒上下壓力差消失，膠筒就會在自身的彈力及向上的拉力作用下，反彈回去，解封壓力相對較小，不會對下一步作業(yè)產生不良影響；此時，起出管柱即可完成沖排砂作業(yè)。
[0057]由上所述，本實用新型的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，能夠大幅度降低沖砂液的漏失量，改善油層受污染狀況，為實現“綠色”作業(yè)提供技術保障；且該裝置具有結構簡單、操作方便的特點。通過皮碗膠筒組合式封隔器，可以減少作業(yè)次數和作業(yè)時的事故發(fā)生，保護套管；通過沖砂筆尖，可增強沖砂效果、減少沖砂時間和勞動強度，進而減少對環(huán)境的污染。
[0058]以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
【權利要求】
1.一種負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，該裝置下入在套管中，套管頂部由高壓井口自封裝置封閉，套管上端設有沖砂液注入口 ；其特征在于:所述負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置由上至下包括依次連接的油管、套管射流泵、轉向閥和沖砂筆尖，所述油管頂端設有反排液出口，所述沖砂筆尖連接于轉向閥的閥芯底端，轉向閥的閥體底端連接有皮碗膠筒組合式封隔器，所述沖砂筆尖穿過皮碗膠筒組合式封隔器的中心管延伸至皮碗膠筒組合式封隔器的下方；所述皮碗膠筒組合式封隔器外壁與套管內壁密封接觸，所述油管、套管射流泵和轉向閥與套管之間形成沖砂液注流空間； 所述套管射流泵由一圓柱狀本體構成；該本體上段內部軸向設有一孔喉一體管，所述孔喉一體管的上端開口導通于油管，孔喉一體管的下端開口間隔地對應設有一噴口朝向孔喉一體管設置的第一噴嘴，該第一噴嘴下部設有一與該第一噴嘴單向導通的單向閥，該單向閥的進口通過套管射流泵側壁上開設的一通孔與沖砂液注流空間導通；該本體下段由下向上設有第一盲孔，所述第一盲孔的頂端連通于第一噴嘴與孔喉一體管之間的間隔部； 所述轉向閥由管狀閥體和軸向設置在閥體內的閥芯構成；所述閥芯呈上粗下細的階梯狀，所述閥芯的上段與閥體內壁密封滑設連接，并由閥體側壁上的第一剪斷銷釘固定；所述閥芯的上段設有由上向下單向導通的連通通道；所述閥芯的下段由下向上設有第二盲孔，該第二盲孔的頂端向閥芯的側壁設有透孔；所述閥體側壁設有第一進液口，第一進液口下方設有與其軸向間隔設置的第二進液口，所述透孔與第一進液口導通設置；所述閥體上部連接于套管射流泵的本體下端并與第一盲孔導通，所述閥體下部呈縮口狀管口，所述閥芯的下段管柱與所述縮口狀管口之間形成過流通道；在縮口狀管口上方的閥體內壁上設有一由第二剪斷銷釘固定的定位環(huán)； 所述沖砂筆尖通過連接油管連接于閥芯下段管柱上；所述沖砂筆尖與皮碗膠筒組合式封隔器的中心管之間形成環(huán)形空間。
2.如權利要求1所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:在所述套管射流泵的本體中，位于所述間隔部上方軸向設有第一階梯孔，所述孔喉一體管設置在該第一階梯孔內；該孔喉一體管由圓柱形管道和其兩端連接的徑向尺寸漸擴的喇叭形管道構成，所述上端的喇叭形管道長于下端的喇叭形管道；所述間隔部是由套管射流泵側壁開孔而形成的一導流空間，該開孔的外端由第一`絲堵密封；所述間隔部下方設有第二階梯孔，所述第一噴嘴由下向上設置在該第二階梯孔中并穿設于所述間隔部與孔喉一體管下端的喇叭形管道相對，所述噴嘴下側設置單向閥，所述單向閥的底端由第二絲堵密封固定。
3.如權利要求2所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述孔喉一體管的外壁結構與第一階梯孔相同，孔喉一體管密封放置于第一階梯孔內并由第一階梯孔上端設置的環(huán)形壓蓋固定。
4.如權利要求2所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述轉向閥閥芯上段的連通通道是由閥芯上段的頂面向閥芯上段的環(huán)形底面導通的；所述連通通道包括第一通道、第二通道及兩者之間的連通空間；所述第一通道由閥芯上段的頂面中心向下設置，第一通道上端呈喇叭口狀，該喇叭口狀開口內設有一球閥；所述第二通道由閥芯上段的環(huán)形底面向上設置。
5.如權利要求4所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述定位環(huán)與閥芯上段環(huán)形底面之間的距離小于第一進液口與第二進液口之間的軸向距離。
6.如權利要求4所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述閥芯的下段管柱通過一延伸管柱與所述連接油管連接。
7.如權利要求1所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述皮碗膠筒組合式封隔器包括有中心管，中心管外壁設有推動套，該推動套是由第三剪斷銷釘固定于中心管；推動套上方的中心管管壁設有支撐環(huán)，支撐環(huán)上固定套設有大端向上的承壓皮碗；推動套下方的中心管管壁設有多個間隔設置的膠筒和隔環(huán)；所述推動套上端內側壓設于支撐環(huán)的下端外側，所述推動套下端內側壓設于最上一個膠筒上端外側；在最下一個膠筒下側的中心管管壁上固定設有限位套，該限位套上端內側壓設于最下一個膠筒的下端外側。
8.如權利要求7所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述中心管上端設有內螺紋；所述中心管下端設有外螺紋，中心管下端通過外螺紋與一下接頭連接。
9.如權利要求7所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述支撐環(huán)與中心管外壁之間設有密封圈。
10.如權利要求7所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述限位套由限位銷釘固定在中心管管壁上。
11.如權利要求7所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述承壓皮碗套在中心管上，承壓皮碗下端套設在支撐環(huán)上；所述支撐環(huán)與承壓皮碗之間為過盈配合套接。
12.如權利要求1所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述沖砂筆尖包括一管狀接頭，該管狀接頭的上、下端分別設有內螺紋，該管狀接頭的內壁設有環(huán)形凸臺；一噴嘴盤由環(huán)形凸臺下側抵靠于該環(huán)形凸臺；一管狀筆尖通過管狀接頭下端的內螺紋連接于管狀接頭下端，該管狀筆尖的上端抵靠在噴嘴盤的下側；所述噴嘴盤上設有三個上大下小的階梯孔，各階梯孔中固定設置一噴嘴；所述噴嘴底端凸出于噴嘴盤的底面，一銅制防堵帽連接在嗔嘴的底端。
13.如權利要求12所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述管狀筆尖的下端為楔形尖端。
14.如權利要求12所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述管狀筆尖的管壁上設有多個出液孔。
15.如權利要求12所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述噴嘴內軸向設有噴孔，該噴孔由上段的錐形段和下段的圓柱段構成。
16.如權利要求12所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述噴嘴的外壁為與噴嘴盤的階梯孔形狀相同的階梯形，所述噴嘴由過盈配合固定在階梯孔中。
17.如權利要求12所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述噴嘴底端外壁設有外螺紋，防堵帽通過螺紋連接固定在噴嘴的底端。
18.如權利要求12所述的負壓聯(lián)合沖砂、強制排砂裝置，其特征在于:所述三個階梯孔是均布在噴嘴盤上的。
【文檔編號】E21B21/00GK203441405SQ201320306568
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年5月30日 優(yōu)先權日:2013年5月30日
【發(fā)明者】管九洲, 王書慧, 楊艷輝, 王文道, 楊潔 申請人:中國石油天然氣股份有限公司