本发明涉及石油开采过程中使用的冲砂装置,特别是一种小冲管连续冲砂管柱。
背景技术:
出砂是指在石油开采过程中砂粒随流体从油层中运移出来的现象。油井出砂的主要原因是油藏储层为疏松胶结砂岩,另外,在油田开发中后期,由于长期注水或注气开采、过度的酸化以及抽吸过大或过快等均可能极大的破坏储层骨架,造成油井出砂。油气井出砂的危害主要表现在:①砂埋产层,造成油井减产或停产;②高速的砂粒,造成地面及井下设备加剧磨蚀;③出砂导致地层亏空并坍塌,造成套管损坏使油井报废等。目前,冲砂技术主要依靠冲砂液在泵车的压力下将井内砂粒冲散并携带至地面。存在缺点:一是接换单根油管时必须停泵,冲砂液中砂粒容易下沉,造成砂埋卡砂铲事故;二是冲砂过程中井口敞开,冲砂液污染环境;三是冲开油层后,容易造成井喷。
技术实现要素:
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种小冲管连续冲砂管柱,冲砂过程中无需接单根油管,无需停泵,既节省了施工时间,又避免了沉砂卡砂铲事故的发生,同时也实现了冲砂过程的安全与环保。本发明提供的技术方案是:小冲管连续冲砂管柱,使用时套于油井油管内,包括小冲管、中心管、轴承总成、叶轮、砂铲,小冲管下端与中心管上端通过轴承总成连接,中心管下端通过连接管与叶轮连接,叶轮下方连接砂铲;所述小冲管由冲管压帽、冲管连接管、数根油管构成,冲管压帽下方连接冲管连接管,冲管连接管的下方连接数根油管,冲管压帽与冲管连接管之间设置密封总成,密封总成填满油井油管与小冲管之间的空间。具体的,所述密封总成包括支撑环、V形密封圈以及压环,V形密封圈置于支撑环与压环之间,压环位于V形密封圈下方。具体的,所述油井油管下端连接油管接箍,油管接箍下端连接有油管连接管,所述油管连接管的下方连接有油管压帽。具体的,所述轴承总成由轴承上端盖、推力轴承以及轴承下端盖构成,轴承上端盖环套于小冲管下端外侧和中心管上端外侧,中心管上设置有上凸起和下凸起,上凸起卡着轴承上端盖,下凸起卡着轴承下端盖,轴承上端盖与轴承下端盖连接且与中心管之间形成环套空间,所述环套空间内设置上推力轴承和下推力轴承,上推力轴承位于上凸起和轴承上端盖连接之间,下推力轴承位于下凸起和轴承下端盖连接之间,上推力轴承和下推力轴承都环套中心管外圆周设置。优选的,所述轴承上端盖与中心管之间设置上Z形密封圈,轴承下端盖与中心管之间设置下Z形密封圈。优选的,所述砂铲外部镶嵌有硬质合金块。本发明的优点在于:1)密封总成在油井油管与小冲管之间建立了压差,在压差与小冲管自重的作用下,小冲管可以沿油井油管下行;2)叶轮与小冲管之间设置了推力轴承,轴承上端盖和轴承下端盖与中心管之间都采用了Z形圈密封,保证了叶轮与砂铲的转动灵活,不会造成卡砂铲埋砂铲情况的发生;3)叶轮在液压的作用下可以带动砂铲转动,实现对胶结砂的磨铣;4)砂铲外部镶嵌了硬质合金块,冲砂过程中不会造成对砂铲的磨损。本发明提供的小冲管连续冲砂管柱冲砂过程连续,无需接单根,无需停泵,既节省了施工时间,又避免了沉砂卡砂铲事故的发生;由于液体带动叶轮、砂铲旋转磨铣砂层,不会因为砂面胶结而使的冲砂过程被迫中止;冲砂过程中井口保持完好,冲开油层后出现井喷可以直接关井或压井,保证了冲砂过程的安全与环保。附图说明图1是本发明具体实施方式的结构示意图。1冲管压帽2支撑环3V形密封圈4压环5冲管连接管6油管接箍7油管连接管8油管9油管压帽10油管11轴承上端盖12Z形密封圈13推力轴承14轴承下端盖15中心管16连接管17叶轮18砂铲19油井油管。具体实施方式如图1所示小冲管连续冲砂管柱,使用时套于油井油管内,包括小冲管、中心管、轴承总成、叶轮、砂铲,砂铲外部镶嵌有硬质合金块。小冲管由冲管压帽、冲管连接管、数根油管构成。冲管压帽下方连接冲管连接管,冲管连接管的下方连接数根油管,冲管压帽与冲管连接管之间设置密封总成,,密封总成填满油井油管与小冲管之间的空间。密封总成能够使小冲管与油井油管形成压差。密封总成包括支撑环、V形密封圈以及压环,V形密封圈置于支撑环与压环之间,压环位于V形密封圈下方。小冲管下端与中心管上端通过轴承总成连接。所述轴承总成由轴承上端盖、推力轴承以及轴承下端盖构成,轴承上端盖环套于小冲管下端外侧和中心管上端外侧,中心管上设置有上凸起和下凸起,上凸起卡着轴承上端盖,下凸起卡着轴承下端盖,轴承上端盖与轴承下端盖连接且与中心管之间形成环套空间,所述环套空间内设置上推力轴承和下推力轴承,上推力轴承位于上凸起和轴承上端盖连接之间,下推力轴承位于下凸起和轴承下端盖连接之间,上推力轴承和下推力轴承都环套中心管外圆周设置。所述轴承上端盖与中心管之间设置上Z形密封圈,轴承下端盖与中心管之间设置下Z形密封圈。油井油管下端连接油管接箍,油管接箍下端连接有油管连接管,所述油管连接管的下方连接有油管压帽。使用本发明提供的小冲管连续冲砂管柱时,需要经过如下步骤:1)将小冲管连续冲砂管柱下入井内:自下往上依次把砂铲、叶轮、推力轴承、小冲管等下入井中,小冲管的长度根据沉砂高度而定;2)等到小冲管下入到合适长度后,安装密封总成、油管接箍、油管连接管、油管压帽,通过油管接箍连接油井油管,然后下入油井油管,油井油管的下入长度等于砂面深度减去1米,在下入油井油管的过程中,当小冲管连续冲砂管柱与砂面接触后,小冲管连续冲砂管柱停止不动,继续下入油井油管,小冲管连续冲砂管柱缩回到油井油管中,轴承总成、叶轮、砂铲余留油井油管管外;3)坐悬挂器,安装采油树;4)从油井油管打压时,液体推动叶轮旋转叶轮带动砂铲一起旋转,实现对沉砂的松动,同时密封总成实现了油井油管与小冲管的密封,在油井油管与小冲管之间建立了压差,在压差与小冲管自重的作用下,小冲管连续冲砂管柱沿油井油管下行,始终保持砂铲与砂面的接触;砂子松动后,由液体通过油井油管外部带出,根据出口液体含砂量调节泵压,控制冲砂速度。5)冲砂完成后起出本发明所述小冲管连续冲砂管柱,先起出油井油管,起出油井油管时,内部小冲管连续冲砂管柱不随油井油管一起上行,当油管压帽与密封总成对着时,油管压帽带动小冲管连续冲砂管柱与油井油管一起上行,直至起出。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。