連續(xù)循環(huán)沖砂裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及油田油水井的洗井沖砂領(lǐng)域，特別涉及一種油水井的連續(xù)循環(huán)沖砂裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開發(fā)的不斷深入，油水井的洗井沖砂工作量也不斷增長。而在低壓易漏失、長井段、水平井、高環(huán)保要求等高風險油水井的沖砂工作中，常規(guī)的正循環(huán)或返循環(huán)洗井沖砂方式，必須在地面連接水龍帶，在更換單根時，必須停止循環(huán)才能進行，也不能防止循環(huán)液外泄，有較大的卡鉆風險和環(huán)保風險，在長井段的沖砂時，工作量將相當大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)循環(huán)沖砂裝置及方法。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明采用第一技術(shù)方案:一種連續(xù)循環(huán)沖砂裝置，其包括:位于上方的提升單元、與提升單元相連且密封油管本體及接箍的沖砂封井器、被沖砂封井器密封連接的油水井井口、懸掛于油水井井口內(nèi)的工作筒、懸掛工作筒的懸掛器、密封工作筒內(nèi)腔且可改變通斷狀態(tài)的換流接箍、允許工作筒部分插入的套管、設(shè)置在套管內(nèi)且與換流接箍連接的油管、以及設(shè)置在油管底部的沖砂工具單元。
[0005]在第一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0006]所述工作筒通過懸掛器懸掛于油水井井口的大四通內(nèi)，其下部伸入套管內(nèi)；工作筒的內(nèi)腔能與換流接箍的膠筒形成密封;其中工作筒與套管之間的環(huán)形空間是栗入洗井液的流動通道。
[0007]所述換流接箍經(jīng)過工作筒時能通過其上的密封膠筒與工作筒的內(nèi)腔形成密封。
[0008]所述換流接箍根據(jù)其內(nèi)外的壓力差異切換狀態(tài)而改變液流路徑。
[0009]所述沖砂工具單元為沖砂筆尖或沖砂鏟。
[0010]所述換流接箍包括上接頭、設(shè)置在上接頭內(nèi)的彈簧座、一端向彈簧座提供彈力的復(fù)位彈簧、與復(fù)位彈簧另一端接觸的平衡球、與平衡球配合的球座、密封膠筒、上旋塞閥座、一端與上旋塞閥座配合的旋塞閥、卡在旋塞閥上的開關(guān)軸、與旋塞閥另一端配合的下旋塞閥座、與下旋塞閥座連接的并帽、與上接頭相連接的下接頭。
[0011]所述工作筒的長度大于一根帶換流接箍的油管長度。
[0012]為達到上述目的，本發(fā)明采用第二技術(shù)方案:一種連續(xù)循環(huán)沖砂方法，其包括:
[0013]沖砂前期準備步驟:先用油管和沖砂工具單元下入井內(nèi)，探到砂面后，上提油管，將工作筒連接在懸掛器下方，工作筒套在油管外，懸掛器下方連接工作筒坐于油水井井口的大四通內(nèi)；其中油管穿過沖砂封井器、封井器上的循環(huán)出口通過管線連接到排污池;而油水井井口的循環(huán)進口連向栗車;沖砂用的油管接箍換成換流接箍，且開關(guān)軸旋轉(zhuǎn)到關(guān)位；
[0014]沖砂步驟:連接帶換流接箍的油管到?jīng)_砂管柱，開栗栗入沖砂液，建立井內(nèi)液體循環(huán)，直至出口返液正常，緩慢下放沖砂管柱沖砂，此時沖砂液沿工作筒與套管的環(huán)形空間下行，并沿油管與套管的環(huán)形空間下行到砂面，沖散井內(nèi)的積砂，混砂液沿油管內(nèi)腔上返，當返出液到達換流接箍時，若換流接箍位于工作筒下方，則因栗入液壓力顯然高于油管內(nèi)返出液壓力，則平衡球在外部壓力和復(fù)位彈簧共同作用壓在球座上，換流接箍內(nèi)部的返出液只能通過橋式通道向上流動，繼續(xù)流向上一個換流接箍，而不會流向油管與套管的環(huán)形空間；當返出液到達工作筒內(nèi)的換流接箍時，換流接箍外部的旁通孔直接與沖砂封井器上的循環(huán)出口相通，返出液的壓力顯然高于循環(huán)出口的壓力，因地面的換流接箍旋塞閥處于截止狀態(tài)，則換流接箍內(nèi)的返出液無法從橋式通道向上流動，返出液只能克服復(fù)位彈簧的彈力頂開平衡球，通過旁通孔流向換流接箍外部，從沖砂封井器的循環(huán)出口排入排污池。
[0015]換單根時步驟:當沖砂油管下到?jīng)_砂封井器時，連接一根帶換流接箍的油管到?jīng)_砂管柱上，旋轉(zhuǎn)當前換流接箍的開關(guān)軸到開位，打開旋塞閥，使旋塞閥上下連通，因換流接箍旁通孔有臨時遮罩遮擋，油管內(nèi)的上返液不能從旁通孔泄露，當下放沖砂管柱，當前換流接箍經(jīng)過沖砂封井器時，由于臨時遮罩直徑大于沖砂封井器膠芯內(nèi)徑，臨時遮罩將停留在沖砂封井器上，待當前換流接箍穿過沖砂封井器后，其旁通孔失去遮擋開啟，其是否過流由其位置狀態(tài)而定。
[0016]本發(fā)明優(yōu)點是:
[0017]本發(fā)明能在連續(xù)循環(huán)的條件下，很容易地更換油管單根加深沖砂管柱，且不使循環(huán)水及返出液外泄，有效地控避免了沉砂卡鉆的風險和環(huán)保風險，特別適合低壓易漏失、長井段、水平井、高環(huán)保要求等高風險油水井的長時間沖砂作業(yè)。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述:
[0019]圖1為本發(fā)明組裝狀態(tài)時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2為本發(fā)明中換流接箍處于第一狀態(tài)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0021 ]圖3為本發(fā)明中換流接箍處于第二狀態(tài)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖4為本發(fā)明中換流接箍處于第三狀態(tài)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例:如圖1-4所示，為本發(fā)明提供一種連續(xù)循環(huán)沖砂裝置的具體實施例，其包括:位于上方的提升單元1、與提升單元1相連且密封油管本體及接箍的沖砂封井器2、被沖砂封井器2密封連接的油水井井口 3、懸掛于油水井井口 3內(nèi)的工作筒5、懸掛工作筒5的懸掛器4、密封工作筒5內(nèi)腔且可改變通斷狀態(tài)的換流接箍6、允許工作筒5部分插入的套管7、設(shè)置在套管7內(nèi)且與換流接箍6連接的油管8、以及設(shè)置在油管內(nèi)的沖砂工具單元9。沖砂工具單元9距離砂面10存在間隙，且砂面10離井底11有一定距離。
[0024]如圖2所示，換流接箍6包括上接頭12、設(shè)置在上接頭12內(nèi)的彈簧座13、一端向彈簧座13提供彈力的復(fù)位彈簧14、與復(fù)位彈簧14另一端接觸的平衡球15、與平衡球15配合的球座17、密封膠筒18、上旋塞閥座19、一端與上旋塞閥座19配合的旋塞閥20、卡在旋塞閥20上的開關(guān)軸21、與旋塞閥20另一端配合的下旋塞閥座22、與下旋塞閥座22連接的并帽23、以及與上接頭12相連接并套設(shè)在上旋塞閥座19、旋塞閥20、下旋塞閥座22、并帽23外側(cè)的下接頭24。換流接箍6的上接頭12內(nèi)建油管內(nèi)螺紋可以連接油管，內(nèi)部的加工有縱向橋式通道;彈簧座13經(jīng)螺紋連接在上接頭12的內(nèi)腔，彈簧座13有密封墊16密封;復(fù)位彈簧14套于彈簧座13上并將平衡球15球座17上，球座17從上接頭12下部裝入通過螺紋連接在上接頭12的內(nèi)腔并也有密封墊16密封，球座17上方的空間通過旁通孔直接通向外部空間，與橋式通道不連通;下接頭24上端外部套有密封膠筒18，下接頭24上部通過螺紋與上接頭12相連，并有密封圈保證密封;上旋塞閥座19和下旋塞閥座22共同把旋塞閥20限制在下接頭24的內(nèi)腔，開關(guān)軸21卡在旋塞閥20上，開關(guān)軸21旋轉(zhuǎn)可以驅(qū)動旋塞閥20轉(zhuǎn)動以改變通斷狀態(tài);并帽23通過螺紋連接在下接頭24下部內(nèi)腔，并將上旋塞閥座19、旋塞閥20、下旋塞閥座22限制在下接頭24的內(nèi)腔;下接頭24下端加工有油管母螺紋可以連接油管本體。備用時換流接箍6上的旁通孔120用臨時遮罩25遮擋。當開關(guān)軸21旋轉(zhuǎn)到關(guān)位時，旋塞閥20上下不連通，液路截止，如圖3所示，當開關(guān)軸旋轉(zhuǎn)到開位時，旋塞閥20上下連通，若換流接箍6的外部壓力高于內(nèi)部壓力，則平衡球15在外壓力和復(fù)位彈簧14共同作用壓在球座17上，換流接箍6內(nèi)部的流體只能通過橋式通道流動;如圖4所示，當開關(guān)軸21旋轉(zhuǎn)到開位時，旋塞閥20上下連通，若換流接箍6的外部壓力低于內(nèi)部壓力，則換流接箍6內(nèi)的流體可以克服復(fù)位彈簧14的彈力(很小)頂開平衡球15，流向換流接箍外部。
[0025]沖砂前期準備步驟:先用油管8(底部帶沖砂工具單元9)下入井內(nèi)，探到砂面10后，上提油管20m，將工作筒5連接在懸掛器4下方，工作筒5套在油管外，懸掛器4下方連接工作筒5坐于井口3的大四通內(nèi)；油管穿過沖砂封井器2，封井器2上的循環(huán)出口通過管線連接到排污池;井口 3的循環(huán)進口連向栗車或循環(huán)設(shè)備;沖砂用的油管其接箍換成換流接箍，本專利申請具有2個或多個換流接箍6，且開關(guān)軸21旋轉(zhuǎn)到關(guān)位，旁通孔120用臨時遮罩25遮擋，其中臨時遮罩25類似于活頁，用螺栓固定，脫離換流接箍后可方便地取下備用，由此排列整齊備用;