本發(fā)明涉及石油開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種反循環(huán)沖砂器和沖砂工藝管柱。

背景技術(shù)：

砂巖儲(chǔ)層，油水井出砂是一個(gè)普遍現(xiàn)象，出砂程度受儲(chǔ)層物性、顆粒膠結(jié)狀況、注水強(qiáng)度等諸多因素的影響。隨著油田的開(kāi)發(fā)進(jìn)程，國(guó)內(nèi)大部分老油田已進(jìn)入油田開(kāi)發(fā)的中后期，主力生產(chǎn)層段注水時(shí)間長(zhǎng)，注水強(qiáng)度大，出砂日益嚴(yán)重。油井出砂后，如果井內(nèi)的液流不能將出砂全部帶至地面，井內(nèi)砂子逐漸沉淀，砂柱增高，堵塞出油通道，增加流動(dòng)阻力，使油井減產(chǎn)甚至停產(chǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般向井內(nèi)高速注入液體，靠水力作用將井底沉沙沖散懸浮，并借助高速上返的液流將沖散的砂子帶到地面，這種施工方法稱(chēng)為沖砂。

反循環(huán)沖砂作為一種沖砂方式是將沖砂工作液沿沖砂管與套管環(huán)形空間向下流動(dòng)，沖擊井底沉沙，沖散的砂子與沖砂工作液混合后，沿沖砂管返至地面。

現(xiàn)有技術(shù)中的反循環(huán)沖砂器通常具有內(nèi)中心管和套裝其外部的外中心管，該內(nèi)中心管的上端與外中心管的上端固定連接，該內(nèi)中心管的下端與外中心管的下端固定連接。該內(nèi)、外中心管之間形成有環(huán)形空腔，該外管上設(shè)置有連通環(huán)形空間的過(guò)流孔。該外中心管上還設(shè)置有用于封隔油管與套管之間的油套環(huán)空的封隔件。該外中心管的下端固定連接有射流體。反循環(huán)沖砂時(shí)，沖砂液從套管環(huán)空向下流動(dòng)，由于外管上設(shè)置有封隔件，所以沖砂液從油套環(huán)空通過(guò)過(guò)流孔進(jìn)入內(nèi)、外中心管之間的環(huán)形空腔，并通過(guò)射流體流出從而沖擊井底沉沙，沖散的砂子與沖砂工作液混合后，沿內(nèi)中心管返至地面。

在大斜度井的沖砂作業(yè)中，由于其存在斜井段，所以從井底被攪起的沉沙易在斜井段二次沉積?，F(xiàn)有技術(shù)中的反循環(huán)沖砂器在進(jìn)行反循環(huán)沖砂作業(yè)時(shí)，井底的沉沙在封隔器以下的部分被攪起，所以當(dāng)該沉沙發(fā)生二次沉積時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中的反循環(huán)沖砂器封隔器以下的部分會(huì)被地層砂埋住，從而造成砂卡事故。由于現(xiàn)有技術(shù)中的反循環(huán)沖砂器的內(nèi)外中心管固定連接，外中心管與射流體固定連接，所以當(dāng)沉沙發(fā)生二次沉積時(shí)，難以解除該反循環(huán)沖砂器的砂卡事故，從而影響了后續(xù)作業(yè)的施工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種易于解除砂卡事故的反循環(huán)沖砂器和沖砂工藝管柱。

本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種反循環(huán)沖砂器，所述反循環(huán)沖砂器包括：組合管體，所述組合管體包括中心管和套設(shè)于所述中心管外的外管，所述外管與所述中心管固定連接，所述外管與所述中心管之間形成第一環(huán)形空腔，所述外管的管壁上設(shè)置有過(guò)流孔，所述過(guò)流孔與所述第一環(huán)形空腔相連通；射流體，所述射流體與所述組合管體可拆卸連接；所述射流體與所述組合管體之間形成第二環(huán)形空腔，所述第二環(huán)形空腔與所述第一環(huán)形空腔相連通，所述射流體的壁上設(shè)置有連通所述第二環(huán)形空腔的噴射孔；封隔件，所述封隔件套設(shè)于所述外管上并與所述外管滑動(dòng)配合，所述封隔件位于所述過(guò)流孔和所述射流體之間；上提所述反循環(huán)沖砂器，所述射流體與所述組合管體相分離，所述封隔件與所述外管相分離。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述射流體套設(shè)于所述外管上，所述射流體與所述外管之間形成所述第二環(huán)形空腔。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述可拆卸連接包括螺紋連接、螺釘連接、卡接。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述射流體具有相背對(duì)的上端和下端，所述上端與所述外管可拆卸連接，所述下端與所述中心管滑動(dòng)配合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述射流體包括與所述外管可拆卸連接的第一筒體和與所述中心管滑動(dòng)配合的第二筒體，所述第二筒體可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述第一筒體背對(duì)所述外管的一端。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第二筒體上設(shè)置有噴射孔，所述噴射孔的中心線(xiàn)與所述第二筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)之間形成不為0度、360度或180度的夾角。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，其包括：密封接頭，所述密封接頭上設(shè)置貫通孔，所述密封接頭通過(guò)所述貫通孔套裝固定于所述第一筒體上，所述密封接頭的內(nèi)壁上間隔設(shè)置多個(gè)凸起筋，所述凸起筋沿徑向延伸至所述中心管的外壁面并與其抵靠。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述噴射孔具有相背對(duì)的入口端和出口端，所述噴射孔的孔徑自所述入口端至所述出口端變小。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述過(guò)流孔為多個(gè)，所述多個(gè)過(guò)流孔在所述外管的側(cè)壁上周向分布和/或軸向分布。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述中心管背對(duì)所述射流體的一端連接有油管，所述油管上安裝有油管扶正器。

根據(jù)上述的反循環(huán)沖砂器的沖砂工藝管柱，所述沖砂工藝管柱包括：套管；所述中心管設(shè)置于所述套管內(nèi)；所述外管與所述套管之間形成有油套環(huán)空，所述封隔件密封所述油套環(huán)空。

本發(fā)明提供的一種反循環(huán)沖砂器的有益效果是：本發(fā)明提供的一種反循環(huán)沖砂器，在進(jìn)行反循環(huán)沖砂作業(yè)時(shí)，由于封隔件的阻擋，沖砂工作液沿外管與套管之間的油套環(huán)空向下流動(dòng)，通過(guò)過(guò)流孔流入第一環(huán)形空腔，再流至第二環(huán)形空腔中，最后從噴射孔流入井底沖擊井底沉沙，沖散的砂子與沖砂工作液混合后，沿中心管返至地面。在發(fā)生砂卡事故時(shí)，由于射流體與組合管體可拆卸連接，所以上提該反循環(huán)沖砂器，可以使得射流體與組合管體相分離；由于封隔件套設(shè)于外管上并與外管滑動(dòng)配合，所以封隔件與外管相分離，從而將中心管、外管從地層砂中取出，將射流體和封隔件落入井底內(nèi)，以解除砂卡事故。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了提供一種易于解除砂卡事故的反循環(huán)沖砂器的目的。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式提供的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中沿A-A線(xiàn)的截面圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式提供的解除砂卡事故的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種反循環(huán)沖砂器。所述反循環(huán)沖砂器包括：組合管體15，所述組合管體15包括中心管11和套設(shè)于所述中心管11外的外管13，所述外管13與所述中心管11固定連接，所述外管13與所述中心管11之間形成第一環(huán)形空腔21，所述外管13的管壁上設(shè)置有過(guò)流孔25，所述過(guò)流孔25與所述第一環(huán)形空腔21相連通；射流體17，所述射流體17與所述組合管體15可拆卸連接；所述射流體17與所述組合管體15之間形成第二環(huán)形空腔23，所述第二環(huán)形空腔23與所述第一環(huán)形空腔21相連通，所述射流體17的壁上設(shè)置有連通所述第二環(huán)形空腔23的噴射孔27；封隔件19，所述封隔件19套設(shè)于所述外管13上并與所述外管13滑動(dòng)配合，所述封隔件19位于所述過(guò)流孔25和所述射流體17之間；上提所述反循環(huán)沖砂器，所述射流體17與所述組合管體15相分離，所述封隔件19與所述外管13相分離。

本發(fā)明提供的一種反循環(huán)沖砂器，在進(jìn)行反循環(huán)沖砂作業(yè)時(shí)，由于封隔件19的阻擋，沖砂工作液沿外管13與套管59之間的油套環(huán)空65向下流動(dòng)，通過(guò)過(guò)流孔25流入第一環(huán)形空腔21，再流至第二環(huán)形空腔23中，最后從噴射孔27流入井底沖擊井底沉沙，沖散的砂子與沖砂工作液混合后，沿中心管11返至地面。在發(fā)生砂卡事故時(shí)，由于射流體17與組合管體15可拆卸連接，上提該反循環(huán)沖砂器，可以使得射流體17與組合管體15相分離；由于封隔件19套設(shè)于外管13上并與外管13滑動(dòng)配合，所以封隔件19與外管13相分離，從而將中心管11、外管13從地層砂中取出，將射流體17和封隔件19落入井底內(nèi)，已解除砂卡事故。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了提供一種易于解除砂卡事故的反循環(huán)沖砂器的目的。

如圖1所示，在本實(shí)施方式中，組合管體15用于為反循環(huán)作業(yè)提供流體通道。該中心管11的一端用于與油管55相連接，另一端用于置于井底中。沖砂作業(yè)時(shí)，將本實(shí)施方式中提供的一種反循環(huán)沖砂器下入油井的套管59中，該組合管體15與套管59之間形成油套環(huán)空65。外管13具有相背對(duì)的頂端29和底端31。該外管13可以是頂端29和底端31中的任一一端與中心管11固定連接，也可以該頂端29和底端31的兩端與中心管11固定連接。該固定連接可以是螺紋連接、螺栓連接、焊接、一體成型。該外管13的管壁上的過(guò)流孔25與第一環(huán)形空腔21相連通，可以使得油套環(huán)空65中的沖砂工作液通過(guò)該過(guò)流孔25進(jìn)入第一環(huán)形空腔21中。

如圖3所示，射流體17用于使沖砂工作液流入井底并沖擊井底沉沙。射流體17具有相背對(duì)的上端35和下端37。射流體17與組合管體15可拆卸連接，以使在發(fā)生砂卡事故時(shí)，上提該組合管體15，可以使得射流體17與組合管體15相分離，從而將中心管11、外管13從地層砂中取出，而射流體17落入井底內(nèi)。該可拆卸連接包括螺紋連接、螺釘連接、卡接。當(dāng)沖砂工作液從油套環(huán)空65流入第一環(huán)形空腔21中后，由于第二環(huán)形空腔23與第一環(huán)形空腔21相連通，所以沖砂工作液從第一環(huán)形空腔21流入射流體17的第二環(huán)形空腔23中，并從射流體17的噴射孔27上流出。

在一個(gè)實(shí)施方式中，射流體17套設(shè)于外管13上，射流體17與外管13之間形成第二環(huán)形空腔23。射流體17的上端35和下端37均與外管13相連接，從而將射流體17套設(shè)于外管13上。在另一個(gè)實(shí)施方式中，上端35與外管13可拆卸連接，下端37與中心管11滑動(dòng)配合。進(jìn)一步地，上端35與外管13的底端31通過(guò)銷(xiāo)釘39相連接。該銷(xiāo)釘39在一定的拉力作用下，將發(fā)生斷裂，以使射流體17的上端35與外管13相分離，組合管體15可以從沉沙中取出。

封隔件19用于封隔油套環(huán)空65。封隔件19位于過(guò)流孔25和射流體17之間，可以使當(dāng)沖砂工作液從油套環(huán)空65向下流動(dòng)時(shí)，封隔件19阻止沖砂工作液在油套環(huán)空65中流入井底，沖砂工作液流經(jīng)過(guò)流孔25流入第一環(huán)形空腔21中。該封隔件19與外管13滑動(dòng)配合，可以使得在發(fā)生砂卡事故時(shí)，上提組合管體15，使得封隔件19與外管13相分離，從而封隔件19從套管59上脫落下來(lái)落入井底內(nèi)，以解除砂卡事故。該封隔件19可以是膠筒，當(dāng)然封隔件19也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的其他種類(lèi)的密封體。具體地，該外管13底端31的外壁上設(shè)置有凹槽33，該封隔件19位于該凹槽33內(nèi)，且封隔件19的底部與射流體17的上端35相抵靠，以使當(dāng)射流體17與外管13相分離后，該封隔件19易于從外管13上滑落下來(lái)，從而有利于解除砂卡事故。封隔件19的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，相鄰的封隔件19之間設(shè)置有承托隔環(huán)45。該封隔件19與射流體17的上端35之間設(shè)置有承托環(huán)47。該封隔件19與外管13之間設(shè)置有墊圈49。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，射流體17包括與外管13可拆卸連接的第一筒體41和與中心管11滑動(dòng)配合的第二筒體43，第二筒體43可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第一筒體41背對(duì)外管13的一端，從而在沖砂作業(yè)時(shí)，第二筒體43能相對(duì)于第一筒體41旋轉(zhuǎn)，以使該射流體17能在井底進(jìn)行掀砂、攪動(dòng)沉砂，提高沖砂和攜砂效果；在沖砂作業(yè)完成后，上提組合管體15，該第一筒體41與外管13相分離，從而解除砂卡事故。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二筒體43上設(shè)置有噴射孔27，噴射孔27的中心線(xiàn)與第二筒體43的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)之間形成不為0度、360度或180度的夾角。當(dāng)沖砂工作液從噴射孔27流出時(shí)，噴射孔27噴出的液體噴射在套管59的內(nèi)壁上，從而該液體與套管59作用產(chǎn)生反作用力，在反作用力下，一方面在力偶的作用下，第二筒體43相對(duì)于第一筒體41發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面井底的沉沙被攪起，從而有利于提高沖砂和攜砂效果。

如圖2所示，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，密封接頭61，密封接頭61上設(shè)置貫通孔，密封接頭61通過(guò)貫通孔套裝固定于第一筒體41上，密封接頭61的內(nèi)壁上間隔設(shè)置多個(gè)凸起筋63，凸起筋63沿徑向延伸至中心管11的外壁面并與其抵靠。該固定連接可以是螺栓連接、螺釘連接、螺紋連接、焊接、一體成型。該密封接頭61能對(duì)第一筒體41和中心管11之間產(chǎn)生支撐，以提高沖砂時(shí)的穩(wěn)定性。密封接頭61可以更方便地安裝于中心管11上，從而降低安裝難度。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，噴射孔27具有相背對(duì)的入口端51和出口端53，噴射孔27的孔徑自入口端51至出口端53變小，從而可以提高噴射孔27噴射的液流的速度，提高沖砂和攜砂效果。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，過(guò)流孔25為多個(gè)，多個(gè)過(guò)流孔25在外管13的側(cè)壁上周向分布和/或軸向分布，可以提高油套環(huán)空65內(nèi)的沖砂工作液流入第一環(huán)形空間中的速度。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，中心管11背對(duì)射流體17的一端連接有油管55，油管55上安裝有油管扶正器57，可以使組合管體15位于套管59的中心，以對(duì)井底內(nèi)各個(gè)位置的沉沙進(jìn)行沖擊，提高沖砂和攜砂效果。

本發(fā)明的一種實(shí)施方式提供一種沖砂工藝管柱，該沖砂工藝管柱包括：套管59；中心管11設(shè)置于套管59內(nèi)；外管13與套管59之間形成有油套環(huán)空65，封隔件19密封油套環(huán)空65。

應(yīng)該理解，以上描述是為了進(jìn)行圖示說(shuō)明而不是為了進(jìn)行限制。通過(guò)閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來(lái)確定，而是應(yīng)該參照前述權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價(jià)物的全部范圍來(lái)確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專(zhuān)利申請(qǐng)和公告的公開(kāi)都通過(guò)參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開(kāi)的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應(yīng)該認(rèn)為申請(qǐng)人沒(méi)有將該主題考慮為所公開(kāi)的申請(qǐng)主題的一部分。