本實(shí)用新型涉及一種壓縮空氣循環(huán)沖砂洗井裝置。

背景技術(shù)：

隨著油田開發(fā)的不斷深入，油田水源井的洗井沖砂工作量也不斷增長(zhǎng)。而在低壓力、高滲透、易漏失、長(zhǎng)井段、易卡鉆、高環(huán)保要求等高風(fēng)險(xiǎn)水源井的沖砂清淤工作中，常規(guī)的洗井沖砂方式，很難建立有效循環(huán)，且必須在地面連接水龍帶，在更換單根時(shí)，必須停止循環(huán)才能進(jìn)行，也不能防止循環(huán)液外泄，有較大的卡鉆風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，在長(zhǎng)井段的沖砂時(shí)，工作量將相當(dāng)大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種壓縮空氣循環(huán)沖砂洗井裝置，有效地避免了沉砂卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，特別適合低壓力、高滲透、易漏失、長(zhǎng)井段的水源井的長(zhǎng)時(shí)間沖砂清淤作業(yè)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種壓縮空氣循環(huán)沖砂洗井裝置，其包括：換流接箍、與換流接箍外側(cè)相連的懸掛器、與懸掛器螺紋連接的集成井、與集成井一側(cè)相連并與空壓設(shè)備相連的注氣進(jìn)口、與集成井另一側(cè)相連的循環(huán)出口、與換流接箍?jī)?nèi)側(cè)相連的沖洗油管、套設(shè)在沖洗油管外側(cè)且與懸掛器密封連接的內(nèi)工作筒、套設(shè)在內(nèi)工作筒外側(cè)的外工作筒、以及與集成井底部連接并套設(shè)在外工作筒外側(cè)的水源井套管，其中所述換流接箍包括上接頭、設(shè)置在上接頭內(nèi)側(cè)的并帽、設(shè)置在上接頭內(nèi)側(cè)并與并帽抵靠接觸的旋塞閥座、與旋塞閥座配合的旋塞閥、與旋塞閥相連的旋塞開關(guān)、一端與上接頭抵靠接觸的支撐彈簧、與支撐彈簧另一端抵靠接觸的活塞、以及與上接頭連接且收容活塞的下接頭。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括如下附屬技術(shù)方案：

所述內(nèi)工作筒通過懸掛器懸掛于集成井內(nèi)，外工作筒經(jīng)螺紋連接于集成井，內(nèi)工作筒用橋接頭相連，橋接頭上開有用于進(jìn)氣的側(cè)孔，內(nèi)工作筒的內(nèi)腔與換流接箍外側(cè)的硫化密封墊形成密封，內(nèi)工作筒與外工作筒之間的環(huán)形空間是壓縮空氣的流動(dòng)通道。

在所述換流接箍軸向通過內(nèi)工作筒時(shí)，其上的硫化密封墊與內(nèi)工作筒的內(nèi)腔形成密封。

所述換流接箍與沖洗油管連接，并自動(dòng)根據(jù)其內(nèi)外的壓力差異切換活塞的開關(guān)狀態(tài)，并改變流體流通路徑。

所述旋塞閥的通斷切換為自動(dòng)或手動(dòng)。

其還包括一端與集成井底部接觸而另一端則與水源井套管接觸的密封墊、以及與外工作筒末端相連的上并帽，所述換流接箍還包括設(shè)置在活塞上的T型圈。

由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1、連續(xù)循環(huán)，無沉砂卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)；

2、循環(huán)液不外泄，無環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)；

3、更換油管單根時(shí)，只需在換流接箍經(jīng)過懸掛器時(shí)手動(dòng)開啟旋塞閥，無需拆裝管線，更安全便捷；

4、連續(xù)循環(huán)，更換油管單根之前無需長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)，沖洗周期大幅縮減，能在連續(xù)注入高壓壓縮空氣的條件下，很容易地更換油管單根加深沖洗管柱，且不使循環(huán)氣及返出流體(氣液固三相混合)外泄，有效地避免了沉砂卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，特別適合低壓力、高滲透、易漏失、長(zhǎng)井段的水源井的長(zhǎng)時(shí)間沖砂清淤作業(yè)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：

圖1為本使用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中換流接箍在旋塞閥關(guān)閉、活塞關(guān)閉狀態(tài)下的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中換流接箍在旋塞閥開啟、活塞關(guān)閉狀態(tài)下的示意圖；

圖4為本實(shí)用新型中換流接箍在旋塞閥開啟、活塞開啟狀態(tài)下的示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：如圖1-4所示，本實(shí)用新型提供一種壓縮空氣循環(huán)沖砂洗井裝置的具體實(shí)施例，其包括換流接箍11、與換流接箍11外側(cè)相連的懸掛器12、與懸掛器12螺紋連接的集成井13、與集成井13一側(cè)相連并與空壓設(shè)備25相連的注氣進(jìn)口14、與集成井13另一側(cè)相連的循環(huán)出口15、與集成井13底部接觸的密封墊16、與換流接箍11內(nèi)側(cè)相連的沖洗油管17、套設(shè)在沖洗油管17外側(cè)且與懸掛器12密封連接的內(nèi)工作筒18、套設(shè)在內(nèi)工作筒18外側(cè)的外工作筒19、與集成井13底部連接并套設(shè)在外工作筒19外側(cè)且底部帶噴頭23的水源井套管20、與內(nèi)工作筒18末端相連的橋接頭21、以及與外工作筒19末端相連的上并帽22。

如圖2所示，換流接箍11包括上接頭1、設(shè)置在上接頭1內(nèi)側(cè)的并帽2、設(shè)置在上接頭1內(nèi)側(cè)并與并帽2抵靠接觸的旋塞閥座3、與旋塞閥座3配合的旋塞閥4、與旋塞閥4相連的旋塞開關(guān)5、設(shè)置在上接頭1外側(cè)的硫化密封墊6、一端與上接頭1抵靠接觸的支撐彈簧7、與支撐彈簧7另一端抵靠接觸的活塞8、設(shè)置在活塞8上的T型圈9、與上接頭1連接且收容活塞8的下接頭10。換流接箍11的上接頭1內(nèi)建油管內(nèi)螺紋可以連接油管；旋塞開關(guān)5側(cè)向穿過上接頭1的本體，尾部卡于旋塞閥4的T型槽內(nèi)，旋塞開關(guān)5旋轉(zhuǎn)可以驅(qū)動(dòng)旋塞閥4轉(zhuǎn)動(dòng)以改變通斷狀態(tài)；旋塞閥4位于旋塞閥座3之間，并帽2經(jīng)螺紋連接于上接頭1，并將旋塞閥座3和旋塞閥4限制在上接頭1的內(nèi)腔；支撐彈簧7上端位于上接頭1下部?jī)?nèi)腔，下端緊壓活塞8，以使活塞8在自由狀態(tài)及內(nèi)部高壓的條件下保持關(guān)閉狀態(tài)；活塞8位于支撐彈簧7下，其下部由下接頭的內(nèi)臺(tái)階限位，活塞8上的T型圈9可與下接頭10的內(nèi)腔形成密封，在外部壓力超過支撐彈簧7的等效壓力時(shí)，活塞8可以上行使換流接箍?jī)?nèi)外連通；上接頭1外部下端安裝了硫化密封墊6，可與工作筒18的內(nèi)腔形成有效密封；下接頭10下端加工有油管母螺紋可以連接油管本體。

換流接箍11位于工作筒18內(nèi)進(jìn)氣孔上方時(shí)，旋塞開關(guān)5位于開位，旋塞閥4上連通，換流接箍11內(nèi)腔處于開啟狀態(tài)；當(dāng)外部壓力高于內(nèi)部壓力時(shí)，活塞8上行，T型圈9密封失效，換流接箍11內(nèi)外連通。

如圖4所示，換流接箍11位于工作筒18內(nèi)進(jìn)氣孔下方及穿過工作筒18時(shí)，旋塞開關(guān)5位于開位，旋塞閥4上連通，換流接箍11內(nèi)腔處于開啟狀態(tài)；因外部壓力低于內(nèi)部壓力，活塞8在內(nèi)部高壓和支撐彈簧7的共同作用下保持關(guān)閉狀態(tài)，換流接箍11內(nèi)外截止。

沖砂準(zhǔn)備：先用普通油管(底部帶噴頭23)下入井內(nèi)，探到砂面后，上提油管20m；將工作筒18連接在懸掛器12下方，工作筒18套在沖洗油管17外，懸掛器12經(jīng)螺紋連接于集成井13上；外工作筒19經(jīng)螺紋連接于集成井13下，并環(huán)于工作筒18外的中上部，橋接頭21橋接工作筒18，其本體上開的側(cè)孔用于工作筒18進(jìn)氣，上并帽22經(jīng)螺紋連接于外工作筒19之下，環(huán)于工作筒18外，并同時(shí)密封工作筒18和外工作筒19；集成井13上的循環(huán)出口15通過硬管線連接到排污池，注氣進(jìn)口14連向空壓設(shè)備25，集成井13坐于水源井套管20的本體上，密封墊16密封了集成井13與水源井套管20。裝有換流接箍11的沖洗油管地面排放整齊待用，換流接箍上的旋塞開關(guān)5處于關(guān)位。

沖砂洗井：連接帶換流接箍11的油管到?jīng)_砂洗井管柱(注意懸掛器12以上的換流接箍11的旋塞開關(guān)5始終是處于關(guān)位，經(jīng)過懸掛器12時(shí)，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)到開位)，開啟空壓設(shè)備25注入高壓壓縮空氣(直至沖砂洗井結(jié)束中途無須停泵)，建立井內(nèi)流體循環(huán)，直至出口返液正常，緩慢下放沖砂管柱沖砂。此時(shí)，高壓壓縮空氣沿工作筒18與外工作筒19的環(huán)形空間下行，頂開位于工作筒18內(nèi)進(jìn)氣孔上的換流接箍11的活塞8，高壓氣體向上流到頂部的換流接箍11處，因旋塞閥4關(guān)閉而被截止，大排量的高壓氣體進(jìn)入油管向下流到噴頭處；其它位置的換流接箍11因壓力差異和支撐彈簧7的共同作用，活塞8關(guān)閉，內(nèi)外截止；高壓氣體流經(jīng)噴頭23時(shí)，高速氣流將井底沉砂及其它雜質(zhì)沖散激活，與水形成三相混合流體向上返向循環(huán)出口15，上返的三相混合流體高含氣，密度大幅降低，因而液柱壓力降低，減小了對(duì)出水層的壓力，出水層能快速產(chǎn)水，很容易建立流體循環(huán)；由于注氣進(jìn)口14與循環(huán)出口15均為固定連接，井口以上油管無需連接管線，因而整個(gè)沖砂過程無須停止循環(huán)，也沒有洗井液外泄，因而能有效地避免沉砂卡鉆和環(huán)保問題。

換單根：當(dāng)沖洗油管下到懸掛器時(shí)(注意懸掛器12以上的換流接箍11的旋塞開關(guān)5始終是處于關(guān)位的)，連接一根帶換流接箍的沖洗油管到?jīng)_砂管柱上，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)當(dāng)前換流接箍的旋塞開關(guān)5到開位打開旋塞閥4，使旋塞閥上下連通，沖洗油管內(nèi)的氣體穿過當(dāng)前換流接箍，向上行至頂部換流接箍(旋塞閥處于關(guān)閉狀態(tài))被截止，繼續(xù)向下正常沖洗，直到?jīng)_洗不再進(jìn)尺，循環(huán)適當(dāng)時(shí)間后泄壓起出沖洗管柱即可。

由于懸掛器12以上的換流接箍旋塞閥4始終處于關(guān)閉狀態(tài)，因而高壓氣體不會(huì)從油管泄露，另外，注氣進(jìn)口14、循環(huán)出口15均為固定設(shè)計(jì)，無循環(huán)液外泄，不會(huì)造成井口污染，因而整個(gè)沖砂過程無須停止循環(huán)，也沒有洗井液外泄，因而能有效地避免沉砂卡鉆和環(huán)保問題。更換單根時(shí)不需連接水龍帶，保證了更換單根的高效、安全進(jìn)行。由于工作筒18的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度略大于根帶換流接箍的油管長(zhǎng)度，能確保工作筒18內(nèi)始終有兩個(gè)換流接箍，其中一個(gè)換流接箍用于進(jìn)氣，另外一個(gè)用于密封，因而確保了壓縮空氣的連續(xù)注入，保證了整個(gè)沖砂洗井過程的流暢施工。

值得注意的是，本申請(qǐng)中涉及的各部件的密封、硫化、井口、管柱、沖砂的安全注意事項(xiàng)等內(nèi)容屬于公知的技術(shù)范疇，不在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍，在此不予贅述。

當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。