一種井下氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種井下氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器，至少包括發(fā)生器本體，所述的發(fā)生器本體的上部和下部分別設(shè)置有上部沖擊波反射裝置和下部沖擊波反射裝置，上部沖擊波反射裝置和下部沖擊波反射裝置均為彈性器件，且均分布于發(fā)生器本體的左右兩側(cè)，用于將發(fā)生器本體與井壁隔開；所述的發(fā)生器本體至少包括殼體、管道、管嘴、支座及活塞，所述的殼體的外壁上還套有可移動(dòng)圓環(huán)A和可移動(dòng)圓環(huán)B，其中可移動(dòng)圓環(huán)A位于排氣孔的下方，可移動(dòng)圓環(huán)B位于排氣孔的上方。該氣動(dòng)波發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長，解決了【背景技術(shù)】中的不足。該氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器能夠增大發(fā)生器的使用壽命，并且產(chǎn)生的氣體沖擊波集中。
【專利說明】一種井下氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種井下氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器，用于流體礦產(chǎn)開采過程中清除淤塞，并提高流體礦產(chǎn)產(chǎn)量。
【背景技術(shù)】
[0002]油氣等流體資源是國家戰(zhàn)略資源儲備中重要的組成部分，因此需要在勘探、開發(fā)、采集各個(gè)環(huán)節(jié)提高生產(chǎn)效率。目前在油氣等流體資源常見的開采方案為首先施工勘探井確定油氣田的分布和儲量。其次施工開發(fā)井，利用定向井等技術(shù)讓整個(gè)開發(fā)井的井身盡可能長的在油氣層中穿過，開發(fā)井施工完畢后向井眼中投入帶空洞的篩管，利用油氣層和井眼之間的壓力差讓油氣資源從地層的裂隙中流出經(jīng)篩管進(jìn)入開發(fā)井眼，最終利用抽油泵等設(shè)備將其抽送到地表進(jìn)行提煉等二次開發(fā)。
[0003]但在開采過程中由于油氣層多為較松散的沉積巖，其膠結(jié)強(qiáng)度較低，巖粉顆粒容易脫落并隨油氣一起流動(dòng)，一定時(shí)間之后脫落的巖粉顆粒容易在地層流出油氣的裂隙口或篩管的孔眼中沉積，造成油氣流動(dòng)通道的堵塞，將大大降低油氣的采收效率。在這種情況下就需要向發(fā)生堵塞的開發(fā)井眼中投入氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器，利用泵入的壓縮空氣和其自身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生連續(xù)的高壓氣體脈沖，沖開堵塞的篩管和地層裂隙，恢復(fù)流體流動(dòng)通道。
[0004]目前已知的氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器存在以下幾個(gè)問題:1)高壓氣體脈沖噴出后周圍沒有遮擋，產(chǎn)生一定的發(fā)散，使高壓氣體的沖擊能不能完全作用于堵塞部位，造成了能量的浪費(fèi)和效率的低下。2)發(fā)散的高壓氣體可能推動(dòng)氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器產(chǎn)生移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致與篩管的碰撞，加速沖擊波發(fā)生器的損壞，降低其工作壽命。尤其在天然氣等易燃易爆的地層中，沖擊波發(fā)生器和篩管的碰撞可能產(chǎn)生火花造成爆炸等重大安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長的氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器，解決了【背景技術(shù)】中的不足，該氣動(dòng)波發(fā)生器能夠增大發(fā)生器的使用壽命，并且產(chǎn)生的氣體沖擊波集中。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種井下氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器，至少包括發(fā)生器本體，所述的發(fā)生器本體的上部和下部分別設(shè)置有上部沖擊波反射裝置和下部沖擊波反射裝置，上部沖擊波反射裝置和下部沖擊波反射裝置均為彈性器件，且均分布于發(fā)生器本體的左右兩側(cè)，用于將發(fā)生器本體與井壁隔開；所述的發(fā)生器本體至少包括殼體、管道、管嘴、支座及活塞，其中殼體的底部為開放式，管道的頂部為開放式，殼體的底部與管道的頂部通過支座固定連接且兩者之間共同形成一腔室，管嘴位于殼體的頂端，管嘴上連接有高壓氣管且高壓氣管通過管嘴與腔室連通，所述的活塞位于殼體內(nèi)，且活塞能夠在殼體內(nèi)由殼體的頂部至支座處上下移動(dòng)，活塞的頂部與殼體的內(nèi)壁相接觸，且活塞頂部上與殼體相接觸的部位設(shè)有密封圈A，活塞的底部與支座的內(nèi)側(cè)相接觸且支座上與活塞相接觸的部位設(shè)有密封圈B，所述的活塞將腔室分為兩個(gè)部分，其中活塞下方的部分為腔室A，活塞上方的部分為腔室B，腔室A與腔室B通過活塞上的氣節(jié)門連通；殼體上的左右兩側(cè)設(shè)有排氣孔，當(dāng)活塞移動(dòng)至殼體內(nèi)的上部且與密封圈B分離時(shí)，排氣孔與腔室A連通；所述的殼體的外壁上還套有可移動(dòng)圓環(huán)A和可移動(dòng)圓環(huán)B，其中可移動(dòng)圓環(huán)A位于排氣孔的下方，可移動(dòng)圓環(huán)B位于排氣孔的上方。
[0008]所述的殼體的頂部設(shè)有用于捆綁繩索的安裝孔A。
[0009]所述的管道的底部設(shè)有用于懸掛重物的安裝孔B。
[0010]所述的密封圈B通過鎖緊套安裝固定在支座上。
[0011]本發(fā)明所提供的氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器與現(xiàn)有技術(shù)相比，其對氣體沖擊能匯聚、集中，提高了沖擊的效率。同時(shí)在沖擊波發(fā)生器的上端和下端加裝反射裝置，能夠?qū)_擊波能量維持在沖擊波發(fā)生器的工作范圍內(nèi)，并且匯聚的沖擊氣體使發(fā)生器保持在井眼中線，不與井壁或篩管發(fā)生摩擦碰撞，增大了發(fā)生器的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明提供的氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中:1-殼體，2-管嘴，3-活塞，4-支座，5-管道，6_密封圈B，7_鎖緊套，8_可移動(dòng)圓環(huán)A，9-可移動(dòng)圓環(huán)B，10-密封圈A，11-氣節(jié)門，12-高壓氣管，13-上部沖擊波反射裝置，14-下部沖擊波反射裝置，15-安裝孔A，16-腔室B，17安裝孔B，18-腔室A，19-排氣孔。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，以下內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所做的進(jìn)一步纖細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所述【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，上述結(jié)構(gòu)都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0015]本實(shí)施例所提供的氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，至少包括發(fā)生器本體，發(fā)生器本體的上部和下部分別設(shè)置有上部沖擊波反射裝置13和下部沖擊波反射裝置14，上部沖擊波反射裝置13和下部沖擊波反射裝置14均為彈性器件，且均分布于發(fā)生器本體的左右兩側(cè)，用于將發(fā)生器本體與井壁隔開。所述的彈性器件可以選用彈簧、橡膠桿或其他器件。
[0016]所述的發(fā)生器本體至少包括殼體1、管道5、管嘴2、支座4及活塞3，其中殼體I的底部為開放式，管道5的頂部為開放式，殼體I的底部與管道5的頂部通過支座4固定連接且兩者之間共同形成一腔室。所述的殼體I的頂部設(shè)有用于捆綁繩索的安裝孔A15。所述的管道5的底部設(shè)有用于懸掛重物的安裝孔B17。
[0017]管嘴2位于殼體I的頂端，管嘴2上連接有高壓氣管12且高壓氣管12通過管嘴2與腔室連通，所述的活塞3位于殼體I內(nèi)，且活塞3能夠在殼體I內(nèi)由殼體I的頂部至支座4處上下移動(dòng)，活塞3的頂部與殼體I的內(nèi)壁相接觸，且活塞3頂部上與殼體I相接觸的部位設(shè)有密封圈A10，活塞3的底部與支座4的內(nèi)側(cè)相接觸且支座4上與活塞3相接觸的部位設(shè)有密封圈B6，所述的密封圈B6通過鎖緊套7安裝固定在支座4上。
[0018]所述的活塞3將腔室分為兩個(gè)部分，其中活塞3下方的部分為腔室A18，活塞3上方的部分為腔室B16，腔室A18與腔室B16通過活塞3上的氣節(jié)門11連通；殼體I上的左右兩側(cè)設(shè)有排氣孔19，當(dāng)活塞3移動(dòng)至殼體I內(nèi)的上部且與密封圈B6分離時(shí)，排氣孔19與腔室A18連通；所述的殼體I的外壁上還套有可移動(dòng)圓環(huán)AS和可移動(dòng)圓環(huán)B9，其中可移動(dòng)圓環(huán)A8位于排氣孔19的下方,可移動(dòng)圓環(huán)B9位于排氣孔19的上方。
[0019]本實(shí)施例所提供的氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器的工作原理如下:該沖擊波發(fā)生器通過安裝孔A和牽引繩固定，通過安裝孔B將重物固定在殼體上，高壓氣管連接在氣嘴上。需要使用發(fā)生器時(shí)將連接好重物和牽引繩的發(fā)生器投入井眼中，控制牽引繩將發(fā)生器下放到需要沖擊淤塞的工作部位?？諌簷C(jī)通過高壓氣管將壓縮空氣從氣嘴送入殼體。初始狀態(tài)下機(jī)具內(nèi)部如圖1所示，密封圈A的存在使進(jìn)入殼體的壓縮空氣只能通過氣節(jié)門緩慢的進(jìn)入腔室A，同時(shí)活塞上部腔室B的氣壓逐漸增大推動(dòng)活塞向下移動(dòng)到支座上，壓縮密封圈B，使進(jìn)入腔室A的高壓氣體不能溢出。
[0020]當(dāng)進(jìn)入腔室A的壓縮氣體氣壓超過腔室B的氣壓后，氣體將推動(dòng)活塞快速向上移動(dòng)，解除了密封圈B的密封，高壓氣體進(jìn)入支座和活塞之間的殼體中，并通過排氣孔與可移動(dòng)圓環(huán)A和可移動(dòng)圓環(huán)B之間的調(diào)節(jié)間隙向外噴出，形成沖擊波。腔室A的高壓氣體噴出后腔室A內(nèi)部的氣壓降低并小于腔室B的氣壓，從而使活塞重新向下快速移動(dòng)到支座，壓縮密封圈B密封腔室A準(zhǔn)備下一次的沖擊。
[0021]由于上下沖擊波反射裝置的存在，從發(fā)生器殼體內(nèi)噴出的高壓氣體匯聚發(fā)生器殼體外部和反射裝置之間的區(qū)域內(nèi)，對堵塞的篩管孔和產(chǎn)層施加氣體沖擊作用，解除淤塞，如此循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種井下氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器，至少包括發(fā)生器本體，其特征在于:所述的發(fā)生器本體的上部和下部分別設(shè)置有上部沖擊波反射裝置和下部沖擊波反射裝置，上部沖擊波反射裝置和下部沖擊波反射裝置均為彈性器件，且均分布于發(fā)生器本體的左右兩側(cè)，用于將發(fā)生器本體與井壁隔開；所述的發(fā)生器本體至少包括殼體、管道、管嘴、支座及活塞，其中殼體的底部為開放式，管道的頂部為開放式，殼體的底部與管道的頂部通過支座固定連接且兩者之間共同形成一腔室，管嘴位于殼體的頂端，管嘴上連接有高壓氣管且高壓氣管通過管嘴與腔室連通，所述的活塞位于殼體內(nèi)，且活塞能夠在殼體內(nèi)由殼體的頂部至支座處上下移動(dòng)，活塞的頂部與殼體的內(nèi)壁相接觸，且活塞頂部上與殼體相接觸的部位設(shè)有密封圈A，活塞的底部與支座的內(nèi)側(cè)相接觸且支座上與活塞相接觸的部位設(shè)有密封圈B，所述的活塞將腔室分為兩個(gè)部分，其中活塞下方的部分為腔室A，活塞上方的部分為腔室B，腔室A與腔室B通過活塞上的氣節(jié)門連通；殼體上的左右兩側(cè)設(shè)有排氣孔，當(dāng)活塞移動(dòng)至殼體內(nèi)的上部且與密封圈B分離時(shí)，排氣孔與腔室A連通；所述的殼體的外壁上還套有可移動(dòng)圓環(huán)A和可移動(dòng)圓環(huán)B，其中可移動(dòng)圓環(huán)A位于排氣孔的下方，可移動(dòng)圓環(huán)B位于排氣孔的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器，其特征在于:所述的殼體的頂部設(shè)有用于捆綁繩索的安裝孔A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器，其特征在于:所述的管道的底部設(shè)有用于懸掛重物的安裝孔B。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下氣動(dòng)沖擊波發(fā)生器，其特征在于:所述的密封圈B通過鎖緊套安裝固定在支座上。
【文檔編號】E21B31/107GK103437732SQ201310343288
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】契霍特金V·F, 段隆臣, 李謙, 湯鳳林, 龐豐 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）