一种井下扰流携砂装置制造方法及图纸

本发明专利技术供了一种井下扰流携砂装置，包括：用于连接在采油泵上的本体，所述本体内具有流体流通的第一通道。以及沿本体径向延伸出本体的第二通道，所述第二通道具有远离所述本体的进液口和与所述第一通道相连通的排液口。其中，所述第二通道的尺寸沿着靠近所述本体的方向逐渐减小，使得自所述进液口流至排液口的流体的流速逐渐增大。本发明专利技术的井下扰流携砂装置能够有效提高井下流体的流速和携砂能力，避免油井底部沉砂现象的产生。油井底部沉砂现象的产生。油井底部沉砂现象的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种井下扰流携砂装置


[0001]本专利技术涉及油气开采领域，具体涉及一种井下扰流携砂装置。

技术介绍

[0002]在石油开采的过程中，经常会遇见疏松砂岩油藏。这种疏松砂岩油藏在产油过程中会夹杂着大量的地层砂石。因此对于疏松砂岩油藏，为提高油井产能、减少维护作业，通常采用射流泵或螺杆泵进行携砂开采。
[0003]在实际生产中，对于油井储层完井段，其流体的流速会自上而上逐渐下降，同时，由于井下套管内腔面积数倍于油管(或泵的尾管)的内腔面积。因此，储层完井段全部或部分井段流体流速较小，通常小于流体的临界携砂流速。这种情况会导致泵的携砂效率较低，从而产生油井底部沉砂的现象。当沉砂严重时，完井段会被沉砂掩埋，从而影响油井的正常生产。

技术实现思路

[0004]针对如上所述的技术问题，本专利技术旨在提出一种井下扰流携砂装置，本专利技术的井下扰流携砂装置能够有效提高井下流体的流速和携砂能力，避免油井底部沉砂现象的产生。
[0005]根据本专利技术，提供了一种井下扰流携砂装置，包括：用于连接在采油泵上的本体，所述本体内具有流体流通的第一通道。以及沿本体径向延伸出本体的第二通道，所述第二通道具有远离所述本体的进液口和与所述第一通道相连通的排液口。
[0006]其中，所述第二通道的尺寸沿着靠近所述本体的方向逐渐减小，使得自所述进液口流至排液口的流体的流速逐渐增大。
[0007]在一个优选的实施例中，在所述本体远离所述采油泵的一端设置有沿本体径向延伸的上盖体和下盖体，所述第二通道设置在上盖体和下盖体之间。
[0008]在一个优选的实施例中，在所述下盖体上设置有多个沿周向均匀分布的分隔体，使得所述第二通道被分隔为多个沿所述下盖体周向分布的流道，所述分隔体的尺寸沿着靠近所述本体的方向逐渐增大。
[0009]在一个优选的实施例中，所述上盖体和下盖体具有朝向所述采油泵的方向弯曲的第一曲面，所述分隔体的侧壁构造为第二曲面，所述第二曲面的末端汇聚于所述排液口处。
[0010]在一个优选的实施例中，在所述采油泵上的侧壁上还设置有构造为锥形的导流板，所述导流板的自由端与所述上盖体相连接。
[0011]在一个优选的实施例中，还包括设置在所述第二通道靠近进液口的一端的密封件。
[0012]在一个优选的实施例中，所述密封件靠近本体一侧的侧壁构造为锥面。
[0013]在一个优选的实施例中，在所述排液口上还设置过滤层。
[0014]在一个优选的实施例中，所述上盖体、下盖体和导流板由陶瓷材料制成，所述导流
板通过可拆卸的方式连接在所述本体上。
[0015]在一个优选的实施例中，在所述本体和上盖体之间还设置有减震环。
附图说明
[0016]下面将参照附图对本专利技术进行说明。
[0017]图1显示了根据本专利技术的井下扰流携砂装置的示意图。
[0018]图2为图1所示的井下扰流携砂装置沿A
‑
A
’
方向的剖切示意图。
[0019]图3为图1所示的井下扰流携砂装置沿B
‑
B
’
方向的剖切示意图。
[0020]在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本专利技术的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
[0021]下面通过附图来对本专利技术进行介绍。
[0022]图1显示了根据本专利技术的一个实施例的井下扰流携砂装置100。如图1所示，井下扰流携砂装置100包括用于连接在采油泵11上的本体10。所述本体10构造为管状，在所述本体10内具有供流体流通的第一通道20，所述第一通道20与采油泵11的吸入口相连通。由此通过所述采油泵11将第一通道20内的流体输送至地面井口处。
[0023]在所述本体10上还设置有与第一通道20相连通的供流体流通的第二通道30。具体地，在所述本体10上设置有沿所述本体10径向延伸的上盖体42和下盖体44。在所述上盖体42和下盖体44之间形成有间隙43，所述第二通道30设置在所述间隙43内。
[0024]如图1所示，所述第二通道30远离所述本体10的一端形成为进液口36，靠近所述本体10的一端形成为排液口38。所述排液口38伸入所述第一通道20内，由此保证第一通道20和第二通道30的连通。
[0025]在本专利技术中，所述第二通道30的尺寸沿着靠近所述本体10的方向逐渐减小。容易理解，在井下的流体从所述进液口36流向排液口38的过程中，流体的流速会随着第二通道30尺寸的减小而逐渐升高。由此通过增加井下流体的流速，使得所述流速达到临界携砂速度。
[0026]而由于各个油井的井下流体的携砂含量各不相同，因此不同油井的临界携砂速度各不相同。而通过调整所述第二通道30两端的尺寸差值，可以调整井下流体流至所述进排液口38时的流出速度与进入进液口36时流入速度之间的速度差，根据不同的携砂含量和流入速度灵活第二通道30两端的尺寸差值，保证所述井下扰流携砂装置100能够适用于不同工况的油井。
[0027]而根据伯努利定理，随着流入所述第二通道30的流体流速的不断增大，其压力会不断地降低，由此在所述第二通道30的两端会形成压力差，即所述排液口38的压力会小于进液口36的压力。容易理解，这种压力差一方面有助于进一部增大流体的流通速度，另一方面也使得携带砂石的井下流体更容易地从所述第二通道30流入第一通道20之中。
[0028]另外，随着井下流体的速度的不断增大，其雷诺数Re也随之不断增大，由此可以使得井下流体在所述第二通道30的运动状态从层流变为紊流。而当井下流体处于紊流状态时，可以对流体中所含的砂石进行充分的搅拌，从而不仅能够提高井下流体的携砂能力，还
能够防止砂石沉积堵塞采油泵11、第一通道20和第二通道30。
[0029]在一个优选的实施例中，所述上盖体42和下盖体44构造为朝向所述采油泵11的方向弯曲的第一曲面41，使得所述第二通道30形成为曲形通道。相较于传统的平直通道，这种不规则的曲形通道有利于进一步提高井下流体的雷诺数。
[0030]如图1所示，在一个优选的实施例中，在所述采油泵11的侧壁上还设置有导流板25。所述导流板25的自由端26连接在所述进液口36处，使得所述进液口36位于所述自由端26远离本体10的一侧。所述的导流板25设置为锥形，从而使得导流板25能够对自进液口36流入的井下流体起到收集和导流的作用，提高所述进液口36收集井下流体的效率。
[0031]同时，在所述进液口36处还设置有过滤层37。通过所述过滤层37可以将超出粒径过大的井下固态杂质过滤在所述第二通道30的外部，防止这些固态杂质堵塞第二通道30及第一通道20等井下通道。
[0032]除此以外，如图1所示，在所述过滤层37远离本体10的一侧还设置有密封件50。所述密封件50优选地设置为可变形的弹性件，其尺寸设置为略大于井壁的尺寸。由此，当所述井下扰流携砂装置100位于井下时能够产生一定程度的变形并抵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下扰流携砂装置，包括：用于连接在采油泵(11)上的本体(10)，所述本体内具有流体流通的第一通道(20)，以及沿本体的径向延伸出本体的第二通道(30)，所述第二通道具有远离所述本体的进液口(36)和与所述第一通道相连通的排液口(38)，其中，所述第二通道的尺寸沿着靠近所述本体的方向逐渐减小，使得自所述进液口流至排液口的流体的流速逐渐增大。2.根据权利要求1所述的井下扰流携砂装置，其特征在于，在所述本体远离所述采油泵的一端设置有沿本体径向延伸的上盖体(42)和下盖体(44)，所述第二通道设置在上盖体和下盖体之间。3.根据权利要求2所述的井下扰流携砂装置，其特征在于，在所述下盖体上设置有多个沿周向均匀分布的分隔体(60)，使得所述第二通道被分隔为多个沿所述下盖体周向分布的流道(65)，所述分隔体的尺寸沿着靠近所述本体的方向逐渐增大。4.根据权利要求3所述的井下扰流携砂装置，其特征在于，所述上盖体和下盖体具有朝向所述采油泵的方向弯曲的第一曲面(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钧，郑德帅，何汉平，孔令军，佟颖，牛成成，田璐，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：