一种水平井井下旋流冲击解堵洗井工具制造技术

本实用新型专利技术为一种水平井井下旋流冲击解堵洗井工具，包括：自旋转冲击部，包括冲击部本体，冲击部本体上设置第一中心孔，冲击部本体上设置具有喇叭型出口的喷嘴，循环切换部上设置轴向贯通的第二中心孔，循环切换部的侧壁上设置能连通井内环空和所述第二中心孔的第一侧通孔，循环切换部内设置能控制第二中心孔连通第一侧通孔或连通第一中心孔的切换结构，第二中心孔连通第一侧通孔构成反向循环洗井状态，第二中心孔连通第一中心孔构成正向冲击解堵状态；旋流发生部上设置轴向贯通的第三中心孔，旋流发生部的外壁上设置螺旋槽道。该工具既能用于水平井正循环冲击解堵，也可用于水平井反循环洗井解堵，有效提高携岩效率和洗井效果。

【技术实现步骤摘要】
一种水平井井下旋流冲击解堵洗井工具
本技术涉及煤层气等油气开采
，尤其涉及一种水平井井下旋流冲击解堵洗井工具。
技术介绍
我国大部分煤层地质构造复杂，水平井沿煤层钻进过程中，由于受煤层褶皱、煤矸层、小断层等因素影响，为了追求高的煤层钻遇率，水平井实钻井眼轨迹往往呈“波浪型”上翘。此外，煤层的胶结性差，剪切模量与抗剪切强度较低，既易压性破裂又易张性破损，水平井排采过程中由于受储层有效应力的升降、排采制度的突变或排采的不连续性等因素影响，井筒附近煤层容易发生破裂吐粉，甚至发生局部塌落。煤粉等固相颗粒随着气、水移动，在近井地带煤层微孔隙吼道、完井筛管孔眼或射孔炮眼处易发生堆积堵塞，大幅降低气水通过能力；在波浪型水平井“波谷”处容易发生沉淀、滞留，使水平井眼有效通过能力大幅降低；在狗腿度(狗腿度指的是从井眼内的一点到另一个点，井眼前进方向变化的角度。该角度既反映了井斜角度的变化，又反映了方位角度的变化，通常又叫全角变化率或井眼曲率)较大的“波谷”井段，地层水和固相颗粒会聚集形成段塞，大幅增加煤层气、水的流动阻力，从而致使单井产气量急剧下降。通过对水平井采取重入冲洗解堵工艺，可有效解除水平井井筒内固相颗粒堵塞及近井地带污染，恢复水平井自然产能。目前煤层气水平井洗井解堵工艺主要有三种：(1)下光油管大排量清水冲洗解堵，该工艺操作简单、施工方便，但解堵效率相对较低；(2)下专用直射喷嘴解堵工具进行水力冲洗解堵，该工艺对水平井井眼低洼处的颗粒沉积冲洗效果好，但对筛管外井壁垮塌堵塞段及近井地带解堵效果差；(3)氮气泡沫冲洗解堵，该工艺采用氮气泡沫作为洗井液反循环冲洗井筒，返排携岩能力强、对井筒内堵塞物冲洗解堵效果较好，但成本相对较高、对筛管孔眼处及近井地带污染堵塞解堵效果一般。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种水平井井下旋流冲击解堵洗井工具，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种水平井井下旋流冲击解堵洗井工具，克服现有技术中存在的解堵效果差、解堵效率低等问题，该水平井井下旋流冲击解堵洗井工具既能用于水平井正循环冲击解堵，也可用于水平井反循环洗井解堵，有效提高携岩效率和洗井效果。本技术的目的是这样实现的，一种水平井井下旋流冲击解堵洗井工具，包括：自旋转冲击部，包括冲击部本体，所述冲击部本体上沿轴向设置一端开口一端封闭的第一中心孔，所述冲击部本体上设置与第一中心孔连通的具有喇叭型出口的喷嘴，所述冲击部本体上设置能旋转破碎固相颗粒的机械爪；循环切换部，与所述冲击部本体密封连接，所述循环切换部上设置轴向贯通的第二中心孔，所述循环切换部的侧壁上设置能连通井内环空和所述第二中心孔的第一侧通孔，所述循环切换部内设置能控制所述第二中心孔连通所述第一侧通孔或连通所述第一中心孔的切换结构，第二中心孔连通第一侧通孔构成反向循环洗井状态，第二中心孔连通第一中心孔构成正向冲击解堵状态；旋流发生部，与所述循环切换部密封连通，所述旋流发生部上设置轴向贯通的第三中心孔，所述旋流发生部的外壁上设置螺旋槽道。在本技术的一较佳实施方式中，所述冲击部本体和所述循环切换部之间串接转速控制部，所述转速控制部包括线性阻尼器。在本技术的一较佳实施方式中，所述循环切换部和所述转速控制部之间设置扶正部，所述扶正部的一端与所述循环切换部固定连接，所述扶正部的另一端转动连接所述转速控制部。在本技术的一较佳实施方式中，所述循环切换部包括滑套外筒，所述滑套外筒的一端连接所述扶正部，所述滑套外筒的另一端连接所述旋流发生部；所述滑套外筒内密封滑动套设滑套内筒，所述滑套内筒的内腔构成所述第二中心孔，所述滑套外筒的侧壁上靠近所述扶正部的一端设置所述第一侧通孔，所述滑套内筒的侧壁上贯通设置能与所述第一侧通孔连通的第二侧通孔，所述第二中心孔靠近所述扶正部的一端设置单向阀，所述单向阀允许洗井液流向所述第一中心孔。在本技术的一较佳实施方式中，所述滑套内筒的外壁上套设能使所述滑套内筒向所述旋流发生部移动复位的复位弹簧。在本技术的一较佳实施方式中，所述第一侧通孔呈倾斜设置，所述第一侧通孔的径向内侧一端朝向靠近所述旋流发生部的方向设置；所述第二侧通孔呈倾斜设置，所述第二侧通孔的径向内侧一端朝向靠近所述旋流发生部的方向倾斜设置。在本技术的一较佳实施方式中，所述单向阀远离所述自旋转冲击部的一端设置过滤堵头。在本技术的一较佳实施方式中，所述冲击部本体上连接设置冲击部中心轴，所述冲击部中心轴上设置轴向贯通的中心轴通孔，所述冲击部中心轴转动穿设于所述转速控制部；所述中心轴通孔能连通所述单向阀和所述第一中心孔。在本技术的一较佳实施方式中，所述冲击部本体的封闭端沿周向设置至少一对径向对称的螺纹孔，所述螺纹孔的径向内侧一端朝向所述转速控制部的方向倾斜设置，所述螺纹孔内密封连接所述喷嘴；所述冲击部本体的中部沿周向设置至少一对径向对称的螺纹孔，所述螺纹孔的径向内侧一端朝向所述转速控制部的方向倾斜设置，所述螺纹孔内密封连接所述喷嘴。在本技术的一较佳实施方式中，所述冲击部本体的封闭端沿周向设置至少两个径向对称的所述机械爪，各所述机械爪共同构成圆锥形结构。在本技术的一较佳实施方式中，所述旋流发生部的一端设有能与油管柱连接的母接头，所述旋流发生部上设置有3～4个所述螺旋槽道，所述螺旋槽道靠近所述母接头的一端为入口，所述螺旋槽道的入口的周向尺寸大于出口的周向尺寸。由上所述，本技术提供的水平井井下旋流冲击解堵洗井工具具有如下有益效果：本技术的水平井井下旋流冲击解堵洗井工具中，自旋转冲击部能在反冲射流的力矩作用下实现自旋转实现高速冲击解堵及旋冲解堵，自旋转冲击部上的喷嘴出口呈喇叭型设置，高速射流经喇叭口状射流通道后呈放射性高速冲击，冲击范围大幅增大，井筒轴向上冲击解堵效果可大幅提升；循环切换部可在不动管柱情况下实现水平井正向冲击解堵状态和反向循环洗井状态的来回切换，有效减少工作状态切换所需工作量；旋流发生部能在井内环空的洗井液冲击时形成高速旋流，冲击搅动起井内环空中固相颗粒等沉积物，洗井液携带固相颗粒经第一侧通孔、第二中心孔、第三中心孔及油管柱返排至地面，提高携岩效率和洗井效果；本技术的水平井井下旋流冲击解堵洗井工具中，转速控制部依靠流体的粘滞作用产生阻力来实现阻尼限速，在输入较低的相对速度时，即可输出较大的阻力，且阻力随着速度的增大而增大，实现自旋转冲击部转速的安全可控；扶正部起居中扶正作用，防止水平井井下旋流冲击解堵洗井工具在旋流冲击解堵作业过程中发生拖底；本技术的水平井井下旋流冲击解堵洗井工具既能用于水平井正循环冲击解堵，也可用于水平井反循环洗井解堵，适用于水平井完井后污染物的洗井处理及水平井生产过程中井筒内及近井地带的解堵处理。附图说明以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中：图1：为本技术的水平井井本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平井井下旋流冲击解堵洗井工具，其特征在于，包括：/n自旋转冲击部，包括冲击部本体，所述冲击部本体上沿轴向设置一端开口一端封闭的第一中心孔，所述冲击部本体上设置与第一中心孔连通的具有喇叭型出口的喷嘴，所述冲击部本体上设置能旋转破碎固相颗粒的机械爪；/n循环切换部，与所述冲击部本体密封连接，所述循环切换部上设置轴向贯通的第二中心孔，所述循环切换部的侧壁上设置能连通井内环空和所述第二中心孔的第一侧通孔，所述循环切换部内设置能控制所述第二中心孔连通所述第一侧通孔或连通所述第一中心孔的切换结构，第二中心孔连通第一侧通孔构成反向循环洗井状态，第二中心孔连通第一中心孔构成正向冲击解堵状态；/n旋流发生部，与所述循环切换部密封连通，所述旋流发生部上设置轴向贯通的第三中心孔，所述旋流发生部的外壁上设置螺旋槽道。/n

【技术特征摘要】
1.一种水平井井下旋流冲击解堵洗井工具，其特征在于，包括：
自旋转冲击部，包括冲击部本体，所述冲击部本体上沿轴向设置一端开口一端封闭的第一中心孔，所述冲击部本体上设置与第一中心孔连通的具有喇叭型出口的喷嘴，所述冲击部本体上设置能旋转破碎固相颗粒的机械爪；
循环切换部，与所述冲击部本体密封连接，所述循环切换部上设置轴向贯通的第二中心孔，所述循环切换部的侧壁上设置能连通井内环空和所述第二中心孔的第一侧通孔，所述循环切换部内设置能控制所述第二中心孔连通所述第一侧通孔或连通所述第一中心孔的切换结构，第二中心孔连通第一侧通孔构成反向循环洗井状态，第二中心孔连通第一中心孔构成正向冲击解堵状态；
旋流发生部，与所述循环切换部密封连通，所述旋流发生部上设置轴向贯通的第三中心孔，所述旋流发生部的外壁上设置螺旋槽道。


2.如权利要求1所述的水平井井下旋流冲击解堵洗井工具，其特征在于，所述冲击部本体和所述循环切换部之间串接转速控制部，所述转速控制部包括线性阻尼器。


3.如权利要求2所述的水平井井下旋流冲击解堵洗井工具，其特征在于，所述循环切换部和所述转速控制部之间设置扶正部，所述扶正部的一端与所述循环切换部固定连接，所述扶正部的另一端转动连接所述转速控制部。


4.如权利要求3所述的水平井井下旋流冲击解堵洗井工具，其特征在于，所述循环切换部包括滑套外筒，所述滑套外筒的一端连接所述扶正部，所述滑套外筒的另一端连接所述旋流发生部；所述滑套外筒内密封滑动套设滑套内筒，所述滑套内筒的内腔构成所述第二中心孔，所述滑套外筒的侧壁上靠近所述扶正部的一端设置所述第一侧通孔，所述滑套内筒的侧壁上贯通设置能与所述第一侧通孔连通的第二侧通孔，所述第二中心孔靠近所述扶正部的一端设置单向阀，所述单向阀允许洗井液流向所述第一中心孔。


5.如权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张义，李隽，曹光强，王云，李楠，贾敏，王浩宇，刘岩，杨晓鹏，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11