一种清砂工具制造技术

本发明专利技术公开了一种清砂工具，属于石油开采领域。该工具包括由上至下顺次连接并导通的上接头、喷嘴外筒、过滤外筒、收集外筒、下接头；喷嘴外筒内设有喷嘴组件，其包括喷嘴，喷嘴外筒的壁上设有与喷嘴连通的喷孔；过滤外筒内设有过滤组件和第一扶正器，过滤组件用于吸附具有目标粒径的碎屑，并释放粒径小于目标粒径的碎屑至喷嘴外筒内；收集外筒内设有挡板、吸入组件和第二扶正器，挡板用于使粒径大于目标粒径的碎屑减速并落入收集外筒底部，吸入组件用于吸入井筒内的碎屑。该工具可在井底建立局部反循环，通过射流形成负压，在不建立全井筒液体循环时，将井底堵塞物吸进其内腔并捞获带出井口，降低对储层的伤害，提高清除效率。提高清除效率。提高清除效率。

【技术实现步骤摘要】
一种清砂工具


[0001]本专利技术涉及石油开采领域，特别涉及一种清砂工具。

技术介绍

[0002]天然气井经过长期开发后，会出现地层亏空，地层压力降低，特别是部分气井，由于地层碎屑进入井筒，井筒出现堵塞，会导致地层产出的天然气没有运移到地表的通道，降低气田的采收率。此时，需要进行井筒内堵塞物的清洁作业，重新建立气体运移通道。
[0003]针对天然气井井筒堵塞清洁作业，主要采用下管柱循环液体冲洗、管柱外安装捞杯等方式进行井底堵塞物的打捞。
[0004]在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：
[0005]针对低压天然气井(地层压力系数小于0.8)，由于注入液体不能建立全井筒循环，因此无法将井底堵塞物带出井口，进行循环冲洗作业严重时甚至会发生卡钻事故。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本专利技术提供一种清砂工具，可以解决上述技术问题。
[0007]具体而言，包括以下的技术方案：
[0008]一种清砂工具，所述清砂工具包括：由上至下顺次连接并导通的上接头、喷嘴外筒、过滤外筒、收集外筒、下接头；
[0009]所述喷嘴外筒内设置有喷嘴组件，所述喷嘴组件包括喷嘴，所述喷嘴外筒的壁上设置有与所述喷嘴连通的喷孔；
[0010]所述过滤外筒内设置有自上而下顺次连接过滤组件和第一扶正器，所述过滤组件用于吸附具有目标粒径的碎屑，同时释放粒径小于所述目标粒径的碎屑至所述喷嘴外筒内；
[0011]所述收集外筒内设置有自上而下顺次连接的挡板、吸入组件和第二扶正器，所述挡板用于使粒径大于所述目标粒径的碎屑减速并落入所述收集外筒底部，所述吸入组件用于吸入井筒内的碎屑。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述喷嘴组件还包括：设置于所述喷嘴外筒内部的喷嘴座；
[0013]所述喷嘴设置于所述喷嘴座的底壁一侧且向下倾斜；
[0014]所述喷嘴与所述喷孔的朝向和角度一致。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述喷嘴座包括：内径由上至下逐渐减小的倒圆台形本体、以及与所述倒圆台形本体的底部连接的圆形底部；
[0016]所述喷嘴沿向下倾斜的方向设置于所述倒圆台形本体的侧壁上。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述喷嘴的内腔包括自上而下顺次连接的缩径段和等径段；
[0018]其中，所述缩径段的内径由上至下逐渐减小，且最小内径与所述等径段的内径相
同。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述过滤组件包括：紧密套装于所述过滤外筒内部的第一顶套；
[0020]与所述第一顶套下端连接的第一中空连杆；
[0021]与所述第一中空连杆下端连接的过滤筛管；
[0022]所述第一扶正器与所述过滤筛管的下端连接并导通，且所述第一中空连杆、所述过滤筛管与所述过滤外筒之间均形成环形间隙。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述第一扶正器的下端连接有引流锥。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述吸入组件包括：自上而下顺次连接并导通的第二顶套、第二中空连杆；
[0025]所述吸入组件、所述第二扶正器与所述收集外筒之间均形成有环形间隙；
[0026]所述第二扶正器的下端外壁与所述下接头的内壁紧密连接。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述挡板呈圆锥形结构且盖装于所述第二顶套的顶部；
[0028]所述挡板上设置有过流孔，用于使流体和碎屑通过。
[0029]在一种可能的实现方式中，两个所述过流孔对称设置于所述挡板两侧，且每个所述过流孔沿所述挡板的径向方向分布。
[0030]在一种可能的实现方式中，所述下接头的下端还连接有套铣筒。
[0031]本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
[0032]本专利技术实施例提供的清砂工具，在应用时，将该清砂工具下入井筒内，通过上接头向其内部泵入流体，流体经上接头流入喷嘴外筒内，流体流至喷嘴位置后流速会大幅增加形成喷射流，喷射流射向喷嘴外筒上的喷孔并由其射出打击到井筒的内壁上，并从环空向井底方向流动，喷射流在高速流动状态下，会在喷嘴与喷孔之间的区域形成负压区，吸附该区域内的流体和碎屑。喷射流体流动至井底时，在负压区的吸附作用下经过下接头重新返回至清砂工具内，依次流经吸入组件和挡板进入收集外筒内，通过挡板的减速作用，粒径大于目标粒径的碎屑(即大型的碎块)会掉落至收集外筒的底部，其他碎屑会随着流体继续上行。经过过滤组件的过滤，具有目标粒径的碎屑(即中型的碎屑)会被其吸附，而粒径小于目标粒径的碎屑(例如粒径小于1mm的小型碎屑)会随着流体经过滤组件进入喷嘴外筒内，然后通过喷嘴和喷嘴外筒上的喷孔再次冲入环空中，重新开始新的循环。可见，利用本专利技术实施例提供的清砂工具，可以在井底建立局部反循环，并通过射流形成负压，在不建立全井筒液体循环的情况下，将井底堵塞物(即碎屑)吸进其内腔，并捞获带出井口，有效降低碎屑对储层的伤害，提高井筒堵塞物清除效率。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本本专利技术实施例提供的清砂工具的整体结构示意图；
[0035]图2为本本专利技术实施例提供的清砂工具的局部结构示意图。
[0036]附图标记分别表示：
[0037]1-上接头，2-喷嘴外筒，3-过滤外筒，4-收集外筒，5-下接头，6-喷嘴，
[0038]7-喷孔，8-第一扶正器，9-挡板，10-第二扶正器，11-喷嘴座，12-第一顶套，
[0039]13-第一中空连杆，14-过滤筛管，15-引流锥，16-第二顶套，
[0040]17-第二中空连杆，18-套铣筒，19-限位螺钉。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0042]本专利技术实施例提供了一种清砂工具，尤其适用于低压天然气井(地层压力系数小于0.8)，如附图1所示，该清砂工具包括：由上至下顺次连接并导通的上接头1、喷嘴外筒2、过滤外筒3、收集外筒4、下接头5。
[0043]其中，喷嘴外筒2内设置有喷嘴组件，喷嘴组件包括喷嘴6，喷嘴外筒2的壁上设置有与喷嘴6连通的喷孔7；
[0044]过滤外筒3内设置有自上而下顺次连接过滤组件和第一扶正器8，过滤组件用于吸附具有目标粒径的碎屑，同时释放粒径小于目标粒径的碎屑至喷嘴外筒2内；
[0045]收集外筒4内设置有自上而下顺次连接的挡板9、吸入组件和第二扶正器10，挡板9用于使粒径大于目标粒径的碎屑减速并落入收集外筒4底部，吸入组件用于吸入井筒内的碎屑。
[0046]本专利技术实施例提供的清砂工具，在应用时，将该清砂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种清砂工具，其特征在于，所述清砂工具包括：由上至下顺次连接并导通的上接头、喷嘴外筒、过滤外筒、收集外筒、下接头；所述喷嘴外筒内设置有喷嘴组件，所述喷嘴组件包括喷嘴，所述喷嘴外筒的壁上设置有与所述喷嘴连通的喷孔；所述过滤外筒内设置有自上而下顺次连接的过滤组件和第一扶正器，所述过滤组件用于吸附具有目标粒径的碎屑，同时释放粒径小于所述目标粒径的碎屑至所述喷嘴外筒内；所述收集外筒内设置有自上而下顺次连接的挡板、吸入组件和第二扶正器，所述挡板用于使粒径大于所述目标粒径的碎屑减速并落入所述收集外筒底部，所述吸入组件用于吸入井筒内的碎屑。2.根据权利要求1所述的清砂工具，其特征在于，所述喷嘴组件还包括：设置于所述喷嘴外筒内部的喷嘴座；所述喷嘴设置于所述喷嘴座的底壁一侧且向下倾斜；所述喷嘴与所述喷孔的朝向和角度一致。3.根据权利要求2所述的清砂工具，其特征在于，所述喷嘴座包括：内径由上至下逐渐减小的倒圆台形本体、以及与所述倒圆台形本体的底部连接的圆形底部；所述喷嘴沿向下倾斜的方向设置于所述倒圆台形本体的侧壁上。4.根据权利要求2所述的清砂工具，其特征在于，所述喷嘴的内腔包括自上而下顺次连接的缩径段和等径段；其中，所述缩径...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华礼，马辉运，李玉飞，杨盛，罗伟，张林，宋颐，杨成彬，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：