专利名称：连续冲洗工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油开采中油井中清除堵塞污物的设备，尤其涉及一种用于井筒炮眼或井筒外部附近地层堵塞污物的连续冲洗工具。
石油工业出版社1991年3月出版的《采油技术手册第七分册——防砂技术》一书中公布了一种皮碗冲洗工具，其目的是清除油层部位井筒炮眼或井筒外部附近地层堵塞污物使油流畅通，其工具的结构为在一个空心管柱的轴向一定距离上安装3个皮碗，最上一个和最下一个皮碗喇叭口朝上，中间的皮碗喇叭口朝下，在下面的两个皮碗之间的管柱壁上开有通孔，工作时将皮碗式清洗工具连接在油管下部并随其下到要清洗的井段部位，下面两个皮碗将其井段一部分分割成一个小环空，此时将清洗液从油管注入，并从管柱壁上的通孔进入这个小环空，然后从对准这个小环空的一组炮眼进入，通过井筒外壁的地层，再从最上一个皮碗上部的炮眼流出返回地面，以达到清洗的目的。这种清洗方法及工具虽然结构和工艺简单，能使较长的井段炮眼得到清洗，但存在着清洗液压力低，无强烈的抽吸爆发力，致使清洗不彻底，同时还可使地层的结构被破坏，导致产生空穴。另外现场应用中还使用的一种投棒式清洗工具，是将一个密闭的活塞—液缸结构的工具安装在油管柱的下端，随管柱下入到要清洗的井段处，此时密封的油管内为一个大气压，然后从井口处将一根铁棒从油管内投入，铁棒作自由落体运动并撞击活塞将其打下，此时井段炮眼处就突然暴露在低压状态下，从而产生强烈的抽吸作用，将炮眼内的污物清除出去。这种清洗方法及工具的结构和施工工艺简单，清洗效果较好，但存在着清洗井段较短和只能一次性使用的缺点，对于厚油层的长井段炮眼的清洗效果较差。
本发明的目的是提供一种连续冲洗工具，它能有效的克服和避免上述现有技术中存在的缺点和不足，同时具有可连续进行冲洗，冲洗时可产生强烈的抽吸力，清洗彻底、干净，清洗井段的长度不受限制等优点。
本发明的目的是这样达到的包括上接头、皮碗、皮碗座、缸筒、活塞、凡尔、弹簧和凡尔座的连续冲洗工具，其阀座上连接上缸筒和下缸筒，上缸筒的另一端与上皮碗座相连，之间安装有上皮碗，下缸筒的另一端连接在下皮碗座上。上皮碗座和阀座上还装有若干个有孔螺栓，上皮碗座上的有孔螺栓和阀座上的有孔螺栓之间安装有液管，液管的内孔通过有孔螺栓的孔与上皮碗座的内孔、阀座的侧孔和活动液阀的弯孔相连通。活动液阀安装在阀座的内腔，并与内腔呈滑动配合。下缸筒中装有活动缸筒，并与下缸筒呈滑动配合。上活塞与下活塞之间有连杆相连，分别在上缸筒和活动缸筒中运行，连杆在活动液阀的中孔运行。
本发明的目的还可以通过如下措施来达到上皮碗座为一端带有内孔的圆柱状结构，其上装有若干个有孔螺栓，有孔螺栓的中孔与其内孔相连通。上皮碗座上的有孔螺栓与阀座上的有孔螺栓之间连接液管，有孔螺栓的侧孔连通液管与上皮碗座的内孔。阀座为具有数个侧孔，两端有内台肩的管状结构，活动液阀安装其内，活动液阀为外表面与其内表面呈滑动配合。活动液阀为端部带外台阶的管状结构，其端部至侧壁有数个弯孔。该弯孔通过阀座和有孔螺栓与上缸筒、下缸筒和液管的内腔以及井筒内腔空间相连通。上活塞和下活塞由连杆连接在一起，分别在上缸筒和活动缸筒中运行，连杆通过活动液阀的中孔，并与其呈滑动配合。下缸筒为筒状结构，一端内表面有若干个园弧状槽，其壁上有若干个侧孔。活动缸筒装在下缸筒中，其一端有带中孔的端盖，连杆通过该端盖的中孔，其壁上有数个侧孔。下活塞与活动缸筒为滑动配合，活动缸筒与下缸筒也呈滑动配合。
附图
的图面说明如下附图为本发明的实施例结构剖视主视图。
本发明下面结合附图作进一步详述如附图，上接头1与皮碗座2相连接，并将上皮碗3固定在上皮碗座2上。上皮碗座2上装有若干个有孔螺栓4(图中表示为2个)，其孔与上皮碗座2一端的中孔相连通。上缸筒8的一端与上皮碗座2相连，另一端与阀座11相连接。阀座11上也装有若干个有孔螺栓10(图中表示为2个)，上皮碗座2上的有孔螺栓4与阀座11上的有孔螺栓10之间装有液管7，液管7通过阀座11、有孔螺栓4和10，及活动液阀9与上缸筒8、下缸筒13、活动缸筒14的内腔和上皮碗座2的中孔以及井筒等空间相连通。活动液阀9装在阀座11中，其外表面与阀座11的内表面呈滑动配合。活动液阀9的中心有通孔，连杆6在其中滑动运行。活动液阀9端部有外台阶，用以限制其上下活动范围。活动液阀9的端面有若干个通向外表面的弯孔21和25(图中表示为2个)，这些弯孔21、25分别可与上缸筒8、下缸筒13及活动缸筒14、液管7和上皮碗座2的中孔及井筒等空间相连通。上活塞5在上缸筒2中运行，它通过连杆6与下活塞12在活动缸筒14中运行。下缸筒13一端内表面有园弧槽26，其壁上有若干个侧孔28(图中表示为2个)。活动缸筒14装在下缸筒13中，其一端有带中孔的端盖31，连杆6在此中孔运行，其壁上有数个侧孔29。活动缸筒14外表面与下缸筒13的内表面呈滑动配合。下皮碗座15连接在下缸筒13的另一端，它通过凡尔座接头17将下皮碗座15上，凡尔18和弹簧19装在与凡尔接头17相连接的凡尔座20中。
在运行时，上接头1连接在油管柱上并随之下到井筒中要清洗部位，在初始状态时，上活塞5、下活塞12、活动液阀9、活动缸筒14均处于下死点位置，凡尔18在弹簧19的作用下处于关闭状态，下缸筒13的侧孔28与活动缸筒14的侧孔29呈错开位置状，侧孔24与弯孔25相通并与井筒环空沟通，园弧槽26与侧孔27相通，并将端盖31的上下腔室连通，弯孔21与侧孔23相通。
工作时，由地面高压泵车向管柱注入高压液体，高压液体首先进入上接头1→上皮碗座2→有孔螺栓4→液管7→有孔螺栓10→侧孔23→弯孔21进入上缸筒8的下腔室，在高压液体的作用下，上活塞5、下活塞12和连杆6向上移动，而活动液阀9和活动缸筒14保持不动。在下活塞12的上移过程中，活动缸筒14的下腔室气压逐渐降低，当活塞5、12上移至一定位置时，下活塞12将顶起端盖31并迫使活动缸筒14上移。当上行到一定位置时，活动缸筒14的侧孔29和下缸筒13的侧孔28相连通。此时井筒环空将突然暴露在低压状态下，产生强烈的抽吸作用，井筒炮眼内的污物即被抽出，并通过连通的侧孔28、29进入活动缸筒14的下腔室，在清洗的过程中，由于抽吸的负压作用，将使上皮碗3和下皮碗16扩张，将上下皮碗之间的井筒段密封，提高了炮眼的清洗效果。此时活动液阀9在活动缸筒14的端盖31作用下也被顶起，当到达上死点位置时，有孔螺栓10的孔23与弯孔25相连通，弯孔21与侧孔22相通并与井筒环空沟通。此时高压液体由上接头1→上皮碗座2→有孔螺栓4→液管7→有孔螺栓10→侧孔23→弯孔25进入下缸筒13的上腔室，由于端盖31的侧壁将下缸筒13的园弧槽26遮断，在高压液体的作用下，活动缸筒14首先被压下，同时活塞5、12也下移，当活动缸筒14下移到下死点时，侧孔28和侧孔29错开并将活动缸筒14的下腔室变成密闭腔，而园弧槽26通过侧孔27将下缸筒13的上腔室与活动缸筒14的上腔室沟通。此时高压液体通过弯孔25→下缸筒13上腔室→园弧槽26→侧孔27进入活动缸筒14的上腔室，从而迫使下活塞12和上活塞5下行。此时活动缸筒14的下腔室的压力逐渐升高，最终迫使凡尔18克服弹簧19的弹力而下移，造成活动缸筒14的下腔室通过下皮碗座15的侧孔30与井筒环空沟通，并将通过其侧孔30将污物排至井筒的下段。同时上缸筒8下腔室之液体在上活塞5的作用下，通过弯孔21→侧孔22排至井筒环空内。当上、下活塞下行到下死点，上活塞5将活动液阀9压下并到达下死点时，阀座11的侧孔和活动液阀9的弯孔的连通状态又恢复到初始状态。在高压液体的作用下，上、下活塞开始上行，活动缸筒14上腔室的液体通过侧孔27→园弧槽26→弯孔25→侧孔24→排到井筒环空中去，完成一个清洗循环过程。对于井筒的一个固定段炮眼组，可以通过多次的抽吸，将其彻底清洗，并可通过将此连续冲洗工具的上下提放变换位置来达到清洗不同井段的目的。
本发明与现有技术相比有如下优点1、可进行连续多次抽吸，抽吸强度大、效率高，清洗彻底；2、活动缸筒内可产生负压，抽吸的压差大，清洗效果好；3、采用上下皮碗结构，可使被清洗的井段密封，提高清洗效率；4、可通过上下提放管柱来达到清洗长井段的目的，不受限制。
权利要求
1.一种连续冲洗工具，包括上接头、皮碗、皮碗座、活塞、缸筒、凡尔、弹簧和凡尔座，其特征在于阀座(11)上连接上缸筒(8)和下缸筒(13)，上缸筒(8)的另一端与上皮碗座(2)相连，下缸筒(13)的另一端连接在下皮碗座(15)上，上皮碗座(2)和阀座(11)上装有若干个有孔螺栓(4、10)，有孔螺栓(4)和有孔螺栓(10)之间安装有液管(7)，阀座(11)的内腔安装活动液阀(9)，下缸筒(13)中有活动缸筒(14)，活塞(5、12)由连杆(6)连接在一起，分别在上缸筒(8)和活动缸筒(14)中运动，连杆(6)在活动液阀(9)的中孔中运动。
2.根据权利要求1所述的连续冲洗工具，其特征在于上皮碗座(2)为一端带有内孔的圆柱状结构，其上安装有若干个有孔螺栓(4)，有孔螺栓(4)的中孔与其内孔相连通。
3.根据权利要求1或2所述的连续冲洗工具，其特征在于有孔螺栓(4)和有孔螺栓(10)之间连接液管(7)，有孔螺栓(4)的侧孔连通液管(7)与上皮碗座(2)的内孔。
4.根据权利要求1所述的连续冲洗工具，其特征在于阀座(11)为具有数个侧孔(22、23、24)、两端有内台阶的管状结构，活动液阀(9)安装其内，与其内壁呈滑动配合。
5.根据权利要求1所述的连续冲洗工具，其特征在于活动液阀(9)为端部带外台阶的管状结构，其端部至侧壁有数个弯孔(21、25)，该弯孔通过阀座(11)和有孔螺栓(10)与上缸筒(8)、下缸筒(13)、液管(7)的内腔及井筒内腔空间相连通。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的连续冲洗工具，其特征在于上活塞(5)和下活塞(12)由连杆(6)连接在一起，分别在上缸筒(8)和活动缸筒(14)中运动，连杆(6)通过活动液阀(9)的中孔，并与其呈滑动配合。
7.根据权利要求6所述的连续冲洗工具，其特征在于下缸筒(13)呈筒状结构，一端内表面有园弧状槽(26)，其壁上有若干个侧孔(28)。
8.根据权利要求7所述的连续冲洗工具，其特征在于下缸筒(13)中有活动缸筒(14)，其一端有带中孔的端盖(31)，连杆(6)通过该中孔，其壁上有数个侧孔(27)。
9.根据权利要求6所述的连续冲洗工具，其特征在于下活塞(12)与活动缸筒(14)呈滑动配合，活动缸筒(14)下缸筒(13)也呈滑动配合。
全文摘要
本发明公开了一种连续冲洗工具,包括上接头、皮碗、皮碗座、活塞、缸筒、凡尔、弹簧和凡尔座。在阀座上连接上缸筒和下缸筒,上缸筒的另一端与皮碗座相连接,下缸筒的另一端连接在下皮碗座上。上皮碗座和阀座上装有若干个有孔螺栓,有孔螺栓之间连接有液管,阀座内腔中安装有活动液阀,下缸筒中安装活动缸筒,活塞由连杆相连,可在上缸筒和活动缸筒中沿轴向移动,连杆在活动液阀的中孔中沿轴向运动。本发明主要用于井筒炮眼和井筒外部附近地层的清洗,可进行长井段的清洗,清洗效率高。
文档编号E21B37/00GK1370908SQ0110784
公开日2002年9月25日 申请日期2001年2月23日 优先权日2001年2月23日
发明者陈宗毅, 胥锐一, 李贵恩 申请人:中国石化胜利油田有限公司采油工艺研究院