一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具制造技术

本发明专利技术涉及一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，包括多孔射流本体和旋转喷头本体，多孔射流本体侧壁上设有多个倾斜贯通其内外的射流喷嘴，所述多孔射流本体的一端与所述旋转喷头本体可旋转的密封连接并连通，旋转喷头本体内有沿其旋转中心线贯通的流体通道，旋转喷头本体的侧壁上沿其周向间隔设有多个与流体通道连通的喷孔，喷孔中装有旋转喷嘴，部分或全部旋转喷嘴的喷射方向均沿旋转喷头本体的周向倾斜，且倾斜方向一致，流体通道远离多孔射流本体的一端内部装配有旋流喷嘴，旋流喷嘴靠近多孔射流本体的一端设有导流通道，另一端设有锥形的喷射口，旋流喷嘴内部设有导流叶轮。优点：能够安全高效地清洗套管和井底。能够安全高效地清洗套管和井底。能够安全高效地清洗套管和井底。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具


[0001]本专利技术涉及套管清洗技术，特别涉及一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具。

技术介绍

[0002]在油气开采过程中，原油不断从地层流向井筒，并通过油管输送到地面。随着时间的积累，原油中的石蜡及稠油最早附着在套管或油管内壁，造成管径缩小，降低油井产量。此外，地层中的泥沙也会随着原油开采，被运移到井底处，并附着在套管或油管内壁，形成垢。一方面，套管和油管中的垢使得套管管径缩小，阻塞了流体流动，另一方面，流动的泥沙也可能造成射孔炮眼的堵塞，并给井底的设备造成砂卡的风险，最终阻碍石油开采，造成油井的产量迅速减小。一般情况下，油井生产一段时间后，会对油管内壁和套管内壁进行清洗。一般选用的方法包括机械刮削和水射流清洗的方法。水射流技术以其高效、清洁、廉价等特点在近几十年中得到了快速的发展，已广泛应用于冲砂洗井等完井作业中。
[0003]目前常用的套管/油管清洗工具包括内部旋流式射流工具、外部涡旋式射流工具以及喷头旋转式射流工具。其中内部旋流式射流工具是在喷嘴出口内部安装导向叶轮，改变流体的流动方向，将轴向的射流转化为带有周向速度的旋转射流，用于清洗油管或套管内壁。外部涡旋式射流工具主要是在工具的外币面上开设多个一定直径和角度的射流孔，流体流经射流孔形成高速射流，冲洗套管和油管内壁。喷头旋转式射流工具包括工具本体和旋转喷头，在射流反冲力的作用下驱动旋转喷头转动，在旋转喷头和本体之间的阻尼液以及驱动力的共同作用下旋转喷头保持相对稳定的转速，旋转喷头形成的旋转射流清洗油管和套管内壁。
[0004]然而，针对于上述三种射流清洗工具往往存在各自的弊端，对于内部旋流工具，其射流的旋流特性较弱，难以在大尺寸的套管内部形成有效的清洗；对于外部涡旋工具来说，射流的角度和方向是一定的，在某些尺寸下存在不能完全清洗套管和油管内壁的可能性；对于喷头旋转射流工具来说，在井下复杂的工作条件下，有可能造成喷头旋转困难的难题。
[0005]针对现有射流清洗工具存在的种种问题，有必要提供一种多孔叶轮旋转喷头射流套管清洗工具，以确保安全高效地完成套管内壁及井底的清洗除垢工作。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，有效的克服了现有技术的缺陷。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0008]一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，包括多孔射流本体和旋转喷头本体，上述多孔射流本体为圆管状构件，其侧壁上沿其轴向和周向间隔设有多个倾斜贯通其内外的射流喷嘴，上述多孔射流本体的一端与上述旋转喷头本体可旋转的密封连接并连通，上述旋转喷头本体内具有沿其旋转中心线贯通的流体通道，上述旋转喷头本体的侧壁
上沿其周向间隔设有多个与上述流体通道连通的喷孔，上述喷孔中装有旋转喷嘴，部分或全部上述旋转喷嘴的喷射方向均沿上述旋转喷头本体的周向倾斜，且倾斜方向一致，上述流体通道远离上述多孔射流本体的一端内部装配有旋流喷嘴，上述旋流喷嘴靠近上述多孔射流本体的一端设有导流通道，另一端设有锥形的喷射口，上述旋流喷嘴内部设有导流叶轮。
[0009]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0010]进一步，上述旋转喷头本体外形为子弹头状，其内部同轴设有圆柱状的上述流体通道，上述旋转喷头本体与上述多孔射流本体同轴设置。
[0011]进一步，上述旋流喷嘴包括一端开口的圆筒状的喷嘴本体和固定盖，上述喷嘴本体固定装配在上述流体通道的另一端，上述旋流喷嘴的另一端开设有上述喷射口，上述固定盖密封装配在上述喷嘴本体的一端开口处，其上设有贯穿其的上述导流通道，上述导流叶轮位于上述喷嘴本体内部，并装配在上述固定盖上。
[0012]进一步，上述固定盖的中部设有装配孔，上述导流叶轮靠近上述固定盖的一端通过连接轴或销轴与上述装配孔连接，上述导流通道设有多个，并均匀间隔的分布在上述装配孔四周。
[0013]进一步，还包括动力本体，上述动力本体为圆管状构件，上述多孔射流本体的一端与上述动力本体的一端同轴密封连接并连通，并通过上述动力本体与上述旋转喷头本体可旋转的密封连接并连通，上述动力本体中设有上盘阀、下盘阀和旋转叶轮，上述上盘阀可旋转的装配于上述动力本体内部的一端，上述上盘阀的外周间隔开设有多个第一过流通道，上述旋转叶轮的一端与上述旋转喷头本体对应端连接，上述旋转叶轮内设有两端贯穿其的中心流道，上述中心流道与上述流体通道相连通，上述下盘阀装配于上述旋转叶轮的另一端，上述下盘阀的外周间隔开设有多个第二过流通道，上述下盘阀与上盘阀叠合，且二者的中部贯通设有与上述中心流道连通的流道，上述下盘阀可相对上述上盘阀转动至上述第二过流通道与第一过流通道相互贯通或交错分布，上述旋转叶轮的侧壁靠近其一端的部位贯穿设有回流孔。
[0014]进一步，上述旋转喷头本体的一端延伸设有与上述中心流道同轴的连接部，上述连接部一端伸入上述动力本体的一端内部，并通过轴承与上述动力本体的内壁旋转连接。
[0015]进一步，上述轴承为止推轴承。
[0016]进一步，上述动力本体的一端连接有密封套，上述密封套装配于上述连接部外，二者可相对旋转，上述连接部外周设有密封环槽，上述密封环槽中装有与上述密封套密封接触的密封件。
[0017]本专利技术的有益效果是：能够安全高效地清洗套管和井底，并且把套管内壁及井底的碎屑及时冲洗出井筒，保持井筒清洁，为井底工具及原油生产提供良好的工作环境。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具的结构剖视图；
[0019]图2为本专利技术的多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具中旋流喷嘴的固定盖的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术的多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具中旋流喷嘴的固定盖的
结构剖视图；
[0021]图4为本专利技术的多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具中旋流喷嘴的喷嘴本体的结构剖视图；
[0022]图5为本专利技术的多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具的另一种实施例的结构示意图；
[0023]图6为图5实施例中上盘阀的结构示意图；
[0024]图7为图5实施例中下盘阀的结构示意图；
[0025]图8为图5实施例中旋转叶轮的结构剖视图。
[0026]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0027]1、多孔射流本体；2、旋转喷头本体；3、旋转喷嘴；4、旋流喷嘴；5、动力本体；11、射流喷嘴；21、流体通道；22、连接部；23、轴承；41、导流叶轮；42、喷嘴本体；43、固定盖；51、上盘阀；52、下盘阀；53、旋转叶轮；54、密封套；221、密封件；511、第一过流通道；521、第二过流通道；531、中心流道；532、回流孔。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，其特征在于：包括多孔射流本体(1)和旋转喷头本体(2)，所述多孔射流本体(1)为圆管状构件，其侧壁上沿其轴向和周向间隔设有多个倾斜贯通其内外的射流喷嘴(11)，所述多孔射流本体(1)的一端与所述旋转喷头本体(2)可旋转的密封连接并连通，所述旋转喷头本体(2)内具有沿其旋转中心线贯通的流体通道(21)，所述旋转喷头本体(2)的侧壁上沿其周向间隔设有多个与所述流体通道(21)连通的喷孔，所述喷孔中装有旋转喷嘴(3)，部分或全部所述旋转喷嘴(3)的喷射方向均沿所述旋转喷头本体(2)的周向倾斜，且倾斜方向一致，所述流体通道(21)远离所述多孔射流本体(1)的一端内部装配有旋流喷嘴(4)，所述旋流喷嘴(4)靠近所述多孔射流本体(1)的一端设有导流通道，另一端设有锥形的喷射口，所述旋流喷嘴(4)内部设有导流叶轮(41)。2.根据权利要求1所述的一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，其特征在于：所述旋转喷头本体(2)外形为子弹头状，其内部同轴设有圆柱状的所述流体通道(21)，所述旋转喷头本体(2)与所述多孔射流本体(1)同轴设置。3.根据权利要求1所述的一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，其特征在于：所述旋流喷嘴(4)包括一端开口的圆筒状的喷嘴本体(42)和固定盖(43)，所述喷嘴本体(42)固定装配在所述流体通道(21)的另一端，所述旋流喷嘴(4)的另一端开设有所述喷射口，所述固定盖(43)密封装配在所述喷嘴本体(42)的一端开口处，其上设有贯穿其的所述导流通道，所述导流叶轮(41)位于所述喷嘴本体(42)内部，并装配在所述固定盖(43)上。4.根据权利要求3所述的一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，其特征在于：所述固定盖(43)的中部设有装配孔，所述导流叶轮(41)靠近所述固定盖(43)的一端通过连接轴或销轴与所述装配孔连接，所述导流通道设有多个，并均匀间隔的分布在所述装配孔四周。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种多孔叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡强法，吕维平，朱峰，刘家炜，贾夏，任彬，郑翔，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司中石油江汉机械研究所有限公司北京石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：