流体自激压力脉冲震荡发生装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种流体自激压力脉冲震荡发生装置及使用方法，其中震荡发生装置包括中心管，以及套设在中心管外侧的固定套和动套，固定套与中心管之间设有开口朝向动套的环形空隙，中心管管壁上开设有连通环形空隙与中心管内腔的通孔；动套包括启闭段和伸入段，启闭段与中心管密封滑接且在启闭段与中心管之间设有环形空腔，环形空腔的横截面积大于环形空隙的横截面积，中心管管壁上还设有连通环形空腔与中心管内腔的喷嘴。本发明专利技术利用压力差使动套上下往复运动，从而使喷嘴交替被封堵和敞开，动力液通过喷嘴向生产层频繁交替喷出，产生压力脉冲，可极大地提高了油水井解堵效果。

【技术实现步骤摘要】
流体自激压力脉冲震荡发生装置及使用方法
本专利技术涉及油田油水井解堵作业井下配套装置领域，尤其涉及到一种流体自激压力脉冲震荡发生装置及使用方法。
技术介绍
目前，油井增产和油井增注的技术措施为酸化和压裂，酸化的目的是在清除生产层及其固井水泥环与井筒通道处的堵塞物，以提高地层至井筒间的渗透性；而压裂的目的是在油（水）井的生产层利用高压动力液进行人工造缝并充填支撑剂以提高其渗透性。振动解堵工艺技术目前在某些油田的特定区块如低渗油田进行了应用性实验，尽管在现场取得了一定的效果，但不同程度地存在：对井况要求高，工作可靠性差，工艺繁琐，配套工具结构复杂，解堵有效功率小等缺点。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种流体自激压力脉冲震荡发生装置及使用方法，通过喷嘴向生产层频繁交替喷出动力液，产生压力脉冲，利用压力脉冲的震荡和波及效应，降低污物的附着力和原油的流变特性，从而达到提高生产层的渗透性。本专利技术是通过如下技术方案实现的，提供一种流体自激压力脉冲震荡发生装置，包括中心管，以及套设在中心管上的固定套和动套，所述固定套与中心管密封固接，且在固定套与中心管之间设有开口朝向动套的环形空隙，中心管管壁上开设有连通环形空隙与中心管内腔的通孔；所述动套包括启闭段和伸至环形空隙内的伸入段，所述伸入段的内表面、外表面分别与中心管外表面、固定套内表面配合，所述启闭段与中心管密封滑接且在启闭段与中心管之间设有环形空腔，所述环形空腔的横截面积大于环形空隙的横截面积，中心管管壁上还设有连通环形空腔与中心管内腔的喷嘴，动套上远离固定套的一端与喷嘴之间的轴向距离小于环形空隙开口端与通孔之间的轴向距离。本方案通过设置环形空隙，并通过喷嘴向环形空隙内喷射动力液，建立动套上端与中心管间环形腔内推动动套下行所需的压力；动套与中心管下部外圆柱面间形成环形空腔，以建立环形空腔中的动力液向外部流动时的流动阻力，从而建立环形空腔内的液体压力，在差动力推动下实现动套的上行。利用环形空隙和环形空腔之间的面积差，在差动力作用下，动套做上下往复运动，交替打开和关闭喷嘴。当动套上行到一定位置时敞开喷嘴，并向外喷出一束高压液体，此时因环形空腔与外界连通，使腔内液体压力降低，在来自环形空隙内高压液体的推动下动套又下行，动套将喷嘴关闭，从而将中心管内动力液与外界隔离，与此同时环形空腔封闭，且因经喷嘴与中心管内腔相连通而建立起压力，且实现环形空隙与环形空腔内液体的等压力，在差动力作用下动套又向上运动。如此交替往复，本装置间断地喷出具有一定频率和较高峰值的压力脉冲液体，这种高压力脉冲液体震荡对生产层产生强大的冲蚀、剥离、微造缝等作用，而且当动力液流量适当时并可共振效应和空化效应，由于本装置所产生的压力脉冲频波低、强度大，因此在地层中传递时衰减小，波及范围大。作为优化，所述伸入段的内表面设置有若干沿轴向分布的环形槽。本优化方案通过在伸入段的内表面设置有环形槽，既保证了动套与中心管外圆柱面间的密封，又减小了动套上下往复运动时的摩擦力，并对动套上下往复运动起到了很好的径向扶正作用。作为优化，所述启闭段的内表面也设置有若干沿轴向分布的环形槽。本优化方案通过在启闭段的内表面设置环形槽，进一步减小了动套上下往复运动时的摩擦力，并对动套上下往复运动起到了进一步扶正作用。作为优化，所述中心管的一端设有内螺纹，另一端设置有外螺纹。本优化方案将中心管的两端分别设置内螺纹和外螺纹，方便与油管接箍、油管短节连接，提高了使用的方便性。作为优化，动套远离固定套一侧的中心管上设有外径大于启闭段内径的环形限位台。本优化方案通过设置环形限位台，在动套远离固定套移动时，对动套进行限位阻挡，防止动套从环形空隙中脱出，以保证动套上下往复移动的连续性，提高装置使用的连续性。作为优化，所述环形空隙开口端与通孔之间的轴向距离大于伸入段的长度。通过本优化方案的设置，使得深入段可全部伸至环形空隙内，且能保证动套顺利往复移动。作为优化，所述喷嘴和通孔均为沿周向均匀分布的若干个。本优化方案的设置，增加了动力液的喷出量，使动套的移动更加灵活快速，提高冲击效果。上述流体自激压力脉冲震荡发生装置的使用方法，包括如下方面：1、将中心管的两端连接在压力管路中，压力管路连通泵送装置，由泵送装置向中心管内腔通入高压动力液，泵送装置为地面泵或泵车；2、当喷嘴被动套关闭时，环形空隙和环形空腔内的液体压力相等，通过将环形空腔的横截面积设为大于环形空隙的横截面积，因而产生对动套作用方向向上的液体差动力，动套克服自身重力向上运动，使喷嘴敞开；3、中心管内腔的高压液体经喷嘴向外喷射，形成对生产层和水泥环通道孔及套管内壁的压力冲击波；4、动套的上行使环形空腔与油水井环形空间及地层相连通，利用液体经喷嘴喷出时具有的节流阻力使环形空隙内的液体压力高于环形空腔内的液体压力，这样较高压力的液体作用在环形空隙横截面上产生向下推动动套的力大于较低压力液体作用在环形空腔横截面上所产生的向上推动动套的力，于是动套在自身重力和液力共同作用下向下运动，并将喷嘴重新封闭，经喷嘴向油水井环形空间及地层喷出的高压动力液消失，压力冲击波消失；5、重复步骤2~4，使动套上下往复运动，从而使喷嘴交替产生直接面对生产层的压力脉冲。本专利技术的有益效果为：利用压力差使动套上下往复运动，从而使喷嘴交替被封堵和敞开，动力液通过喷嘴向生产层频繁交替喷出，产生压力脉冲，可极大地提高了油水井解堵效果、增加了解堵作业半径和延长了解堵作业有效期，对于油田油井增产、水井增注和提高油田的最终采收率具有非常重要的实际意义，而且操作结构简单、脉冲振动功率大、振动频率可控、施工简便、工作安全可靠、适应井况广、对地层无污染。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图中所示：1、中心管，11、外螺纹，12、中心管内腔，13、连接结构，14、通孔，15、中心管外表面，16、启闭段，17、内螺纹，2、固定套，21、环形空隙，22、固定套内表面，3、动套，31、环形槽，32、伸入段，33、外表面，34、内表面，35、环形空腔，36、限位台，4、喷嘴。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。如图1所示一种流体自激压力脉冲震荡发生装置，包括中心管1，以及套设在中心管1上的固定套2和动套3，固定套2位于动套3上方，中心管的下端设有内螺纹17，用于与油管短节连接，上端设置有外螺纹11，用于与油管接箍连接。固定套2内孔上端与中心管1通过连接结构13密封固接，可以是焊接，也可以是通过在中心管与固定套之间设置密封环使二者之间密封固定，在连接结构下方设有位于固定套与中心管之间的环形空隙21，环形空隙21的开口朝向动套，中心管管壁上开设有连通环形空隙与中心管内腔12的通孔14，通孔为四个，且沿周向均匀分布。动套3包括启闭段16和伸至环形空隙21内的伸入段32，启闭段和伸入段同轴，且启闭段的外径大于伸入段的外径，启闭段的内径大于伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体自激压力脉冲震荡发生装置，其特征在于：包括中心管（1），以及套设在中心管（1）外侧的固定套（2）和动套（3），所述固定套（2）与中心管（1）密封固接，且在固定套（2）与中心管（1）之间设有开口朝向动套（3）的环形空隙（21），所述中心管（1）管壁上开设有连通环形空隙（21）与中心管（1）内腔的通孔（14）；/n所述动套（3）包括启闭段（16）和伸至环形空隙（21）内的伸入段（32），所述伸入段（32）的内表面、外表面分别与中心管外表面（15）、固定套（2）内表面（22）配合，所述启闭段（16）与中心管（1）密封滑接且在启闭段（16）与中心管（1）之间设有环形空腔（35），所述环形空腔（35）的横截面积大于环形空隙（21）的横截面积，中心管（1）管壁上还设有连通环形空腔（35）与中心管（1）内腔的喷嘴（4），动套（3）上远离固定套（2）的一端与喷嘴（4）之间的轴向距离小于环形空隙（21）开口端与通孔（14）之间的轴向距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种流体自激压力脉冲震荡发生装置，其特征在于：包括中心管（1），以及套设在中心管（1）外侧的固定套（2）和动套（3），所述固定套（2）与中心管（1）密封固接，且在固定套（2）与中心管（1）之间设有开口朝向动套（3）的环形空隙（21），所述中心管（1）管壁上开设有连通环形空隙（21）与中心管（1）内腔的通孔（14）；
所述动套（3）包括启闭段（16）和伸至环形空隙（21）内的伸入段（32），所述伸入段（32）的内表面、外表面分别与中心管外表面（15）、固定套（2）内表面（22）配合，所述启闭段（16）与中心管（1）密封滑接且在启闭段（16）与中心管（1）之间设有环形空腔（35），所述环形空腔（35）的横截面积大于环形空隙（21）的横截面积，中心管（1）管壁上还设有连通环形空腔（35）与中心管（1）内腔的喷嘴（4），动套（3）上远离固定套（2）的一端与喷嘴（4）之间的轴向距离小于环形空隙（21）开口端与通孔（14）之间的轴向距离。


2.根据权利要求1所述的流体自激压力脉冲震荡发生装置，其特征在于：所述伸入段（32）的内表面设置有若干沿轴向分布的环形槽（31）。


3.根据权利要求2所述的流体自激压力脉冲震荡发生装置，其特征在于：所述启闭段（16）的内表面也设置有若干沿轴向分布的环形槽。


4.根据权利要求1所述的流体自激压力脉冲震荡发生装置，其特征在于：所述中心管（1）的一端设有内螺纹（17），另一端设置有外螺纹（11）。


5.根据权利要求1所述的流体自激压力脉冲震荡发生装置，其特征在于：靠近动套...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐荐吾，黄国元，马春成，
申请(专利权)人：东营市油威石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37