一种振动解堵的工艺管柱及其作业方法技术

本发明专利技术提供一种振动解堵的工艺管柱及其作业方法，包括扶正机构、反洗阀、过滤短节、动力机构、扭矩传递机构、振幅发生机构、撞击机构、旋转冲洗机构和冲洗头，扶正机构、反洗阀、过滤短节、动力机构、扭矩传递机构、振幅发生机构、撞击机构、旋转冲洗机构和冲洗头由上至下依次首尾相连。本发明专利技术能够同时实现径向振动解堵和水力脉冲解堵双重功能，不仅能将筛管内部沉积砂冲洗干净，还能振松筛管外部表面砂粒沉积以及筛管网布中堵塞的细粉砂，提高油气井解堵效率。堵效率。堵效率。

【技术实现步骤摘要】
一种振动解堵的工艺管柱及其作业方法


[0001]本专利技术涉及石油增产
，更具体地说涉及一种振动解堵的工艺管柱及其作业方法。

技术介绍

[0002]海上油田防砂井大部分采用了筛管简易防砂和筛管砾石充填防砂方式，油气井开发至后期,储层近井地带地层颗粒、胶质等向井筒周围运移聚集，堵塞筛管造成其渗透率降低，液流流入井筒量减少或不出，油井产量下降,最终造成停产。
[0003]目前，解除筛管及地层堵塞的方法，主要采用的是物理解堵法和化学解堵法。其中，物理解堵法主要包括水力冲击、超声波解堵、水力振荡解堵、电脉冲解堵，虽然污染较小，但其解堵效果较差。化学解堵方法主要是化学酸化解堵，但是该方法投资较大、工艺复杂、易对地层造成二次污染。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术中的不足，现有的物理解堵方法的解堵效果较差，提供了一种振动解堵的工艺管柱及其作业方法，本专利技术能够同时实现径向振动解堵和水力脉冲解堵双重功能，不仅能将筛管内部沉积砂冲洗干净，还能振松筛管外部表面砂粒沉积以及筛管网布中堵塞的细粉砂，提高油气井解堵效率。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。
[0006]一种振动解堵的工艺管柱，包括扶正机构、反洗阀、过滤短节、动力机构、扭矩传递机构、振幅发生机构、撞击机构、旋转冲洗机构和冲洗头，所述扶正机构、所述反洗阀、所述过滤短节、所述动力机构、所述扭矩传递机构、所述振幅发生机构、所述撞击机构、所述旋转冲洗机构和所述冲洗头由上至下依次首尾相连；
[0007]所述反洗阀包括反洗套、活塞套、弹簧和限位套，所述扶正机构的尾端与所述反洗套的首端螺纹连接，在所述反洗套的下部侧壁上开设有反洗孔，在所述反洗孔上方的所述反洗套内壁上形成一内部台阶，用于限制活塞套向上移动的位移，在所述活塞套的上部外壁上由上至下依次形成上限位台阶和下限位台阶，在所述活塞套的下部侧壁上开设有循环孔，循环孔与反洗孔相连通以实现反洗井的目的，所述活塞套的尾端插入所述限位套的首端内，在所述限位套的中部外壁上形成一限位套台阶，在所述活塞套和所述限位套之间设置所述弹簧，弹簧的首端与上限位台阶的端面相接触，弹簧的尾端与限位套台阶的端面相接触，下限位台阶用于限制活塞套向下移动的位移，所述反洗套的尾端与所述过滤短节的首端螺纹连接；
[0008]所述振幅发生机构包括内管、外管、偏心块和偏心套，所述内管设置在所述外管内，所述内管的首端与所述扭矩传递机构的尾端螺纹连接，在所述内管的上部外壁上开设有通孔，所述内管的内腔形成一内管偏心孔，所述偏心块设置在所述内管的外壁中部，在所述内管的尾端外壁上形成一内管台阶，所述外管的尾端与所述撞击机构的首端螺纹连接，
所述偏心套设置在所述撞击机构首端内，且所述偏心套的外壁与所述撞击机构的内壁螺纹连接，所述偏心套的内腔形成一偏心套内孔，所述偏心套内孔和所述内管偏心孔存在偏心距，以实现内管与偏心套之间的有效过流面积周期性变化的目的；
[0009]所述旋转冲洗机构包括转动管、轴承套、长键、轴承、外连接套、锁定套和下连接套，在所述转动管的首端外壁形成一径向缩径台阶，在所述径向缩径台阶处由下至上依次设置所述轴承和所述轴承套，在所述转动管的外侧套接所述外连接套，所述外连接套的首端与所述撞击机构的尾端螺纹连接，所述外连接套的首端内壁与所述轴承套之间通过长键键连接，以防止轴承套发生转动，所述外连接套的尾端与所述下连接套的首端螺纹连接，所述下连接套的尾端与所述冲洗头的首端螺纹连接。
[0010]在所述过滤短节的内部均匀设置有过滤片，在所述过滤片上均匀开设有通孔，用于过滤高压液流中的杂质。
[0011]所述动力机构包括螺杆转子和定子，所述螺杆转子能将高压液流的压能部分转化为动能，使得高压液流在定子内部产生旋转运动。
[0012]所述扭矩传递机构包括上接头、连接杆和下接头，所述连接杆与所述上接头和所述下接头之间采用球形铰链连接结构，以实现能在径向存在偏差时传递扭矩的目的。
[0013]所述偏心块安装在所述内管的管壁的厚一侧，在所述内管的尾端端面上沿内管径向方向上开设有贯穿内管管壁的槽口。
[0014]所述撞击机构的内腔形成一轴向通孔，所述撞击机构的外壁上形成螺旋导流槽。
[0015]一种振动解堵的工艺管柱的作业方法，按照下述步骤进行：
[0016]步骤1，振动解堵过程：
[0017]通过地面加压设备向工艺管柱内泵入高压液流，高压液流进入扶正机构内部通道，流经反洗阀的内部，由于活塞套内部通道变小，活塞套受液压作用向右移动，活塞套上的循环孔移动到限位套内，使得循环孔与反洗孔无法连通，高压液流只能经由活塞套内部流入过滤短节内，然后流入到动力机构内，动力机构能够将高压液流的部分压能转化为动能，进而使得连接于动力机构尾端的扭矩传递机构和振幅发生机构一起发生旋转运动，振幅发生机构内设有偏心块，在发生旋转运动的同时还产生径向振动，撞击机构连接于振幅发生机构的尾端，撞击机构沿径向发生振动并撞击套管和筛管的内壁，经过动力机构的高压液流流经扭矩传递机构的外部空间，再经振幅发生机构的内管管壁上的通孔进入内管偏心孔内，随后流经偏心套内孔
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撞击机构
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转动管
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冲洗头后，高压液流流经冲洗头后，部分沿轴向通道喷射出，在喷射反作用力的作用下，转动管与冲洗头发生旋转运动，撞击机构沿径向发生振动并撞击套管和筛管的内壁，进而振松筛管外部由地层流出并聚集在筛管表面的沉积砂粒和筛管网孔中堵塞的细粉砂，冲洗头产生旋转冲洗的效果，进而将筛管内部沉积砂冲洗干净；
[0018]步骤2，反洗井过程：
[0019]在上述振动解堵的作业过程中，大量的沉积砂和其它杂质流入到套管与振动解堵工艺管柱和筛管与振动解堵工艺管柱之间的环空内，由于作业过程中排量较小，无法将沉积砂和其它杂质冲至地面，需要向套管与振动解堵工艺管柱和筛管与振动解堵工艺管柱之间的环空注入高速洗井液，反洗阀的活塞套在弹簧的推力作用下与反洗套的内部台阶相接触，反洗孔与循环孔实现连通，高速洗井液冲洗套管与振动解堵工艺管柱和筛管与振动解
堵工艺管柱之间的环空，其中的沉积砂和其它杂质通过反洗孔和循环孔流入到反洗阀内，进而被循环至地面。
[0020]本专利技术的有益效果为：地面泵入的高压流体进入该用于振动解堵的工艺管柱，然后通过动力机构将压能部分转化为动能，通过扭矩传递机构将动能传递给振幅发生机构，由于振幅发生机构内部具有偏心结构设计，能发生径向振动，该振动传递到撞击机构上，即撞击机构与套管或筛管内壁发生撞击振动，振松筛管外部表面砂粒沉积以及筛管网布中堵塞的细粉砂，通过冲洗头产生旋转冲洗的效果，将筛管内部沉积砂冲洗干净，该用于振动解堵的工艺管柱同时实现径向振动解堵和水力脉冲解堵双重功效，提高油气井解堵效率，解决了现有物理解堵法虽然污染较小，但其解堵效果较差，化学解堵方法投资较大、工艺复杂、易对地层造成二次污染的问题，本专利技术具有结构简单、可靠性强，适用性好的特点；对筛管堵塞的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动解堵的工艺管柱，其特征在于：包括扶正机构、反洗阀、过滤短节、动力机构、扭矩传递机构、振幅发生机构、撞击机构、旋转冲洗机构和冲洗头，所述扶正机构、所述反洗阀、所述过滤短节、所述动力机构、所述扭矩传递机构、所述振幅发生机构、所述撞击机构、所述旋转冲洗机构和所述冲洗头由上至下依次首尾相连；所述反洗阀包括反洗套、活塞套、弹簧和限位套，所述扶正机构的尾端与所述反洗套的首端螺纹连接，在所述反洗套的下部侧壁上开设有反洗孔，在所述反洗孔上方的所述反洗套内壁上形成一内部台阶，用于限制活塞套向上移动的位移，在所述活塞套的上部外壁上由上至下依次形成上限位台阶和下限位台阶，在所述活塞套的下部侧壁上开设有循环孔，循环孔与反洗孔相连通以实现反洗井的目的，所述活塞套的尾端插入所述限位套的首端内，在所述限位套的中部外壁上形成一限位套台阶，在所述活塞套和所述限位套之间设置所述弹簧，弹簧的首端与上限位台阶的端面相接触，弹簧的尾端与限位套台阶的端面相接触，下限位台阶用于限制活塞套向下移动的位移，所述反洗套的尾端与所述过滤短节的首端螺纹连接；所述振幅发生机构包括内管、外管、偏心块和偏心套，所述内管设置在所述外管内，所述内管的首端与所述扭矩传递机构的尾端螺纹连接，在所述内管的上部外壁上开设有通孔，所述内管的内腔形成一内管偏心孔，所述偏心块设置在所述内管的外壁中部，在所述内管的尾端外壁上形成一内管台阶，所述外管的尾端与所述撞击机构的首端螺纹连接，所述偏心套设置在所述撞击机构首端内，且所述偏心套的外壁与所述撞击机构的内壁螺纹连接，所述偏心套的内腔形成一偏心套内孔，所述偏心套内孔和所述内管偏心孔存在偏心距，以实现内管与偏心套之间的有效过流面积周期性变化的目的；所述旋转冲洗机构包括转动管、轴承套、长键、轴承、外连接套、锁定套和下连接套，在所述转动管的首端外壁形成一径向缩径台阶，在所述径向缩径台阶处由下至上依次设置所述轴承和所述轴承套，在所述转动管的外侧套接所述外连接套，所述外连接套的首端与所述撞击机构的尾端螺纹连接，所述外连接套的首端内壁与所述轴承套之间通过长键键连接，以防止轴承套发生转动，所述外连接套的尾端与所述下连接套的首端螺纹连接，所述下连接套的尾端与所述冲洗头的首端螺纹连接。2.根据权利要求1所述的一种振动解堵的工艺管柱，其特征在于：在所述过滤短节的内部均匀设置有过滤片，在所述过滤片上均匀开设有通孔，用于过滤高压液流中的杂质。3.根据权利要求1所述的一种振动解堵的工艺管柱，其特征在于：所述动力机构包括螺杆转子和定子，所述螺杆转子能将高压液流的压能部分转化为动能，使得高...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建伟，鞠少栋，王新涛，刘传刚，邢洪宪，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：