解堵装置及解堵工艺管柱的制作方法

本申请涉及油井解堵领域，尤其涉及一种解堵装置及解堵工艺管柱。

背景技术：

油井在经过一定周期的采油生产后，油层常会发生堵塞，从而使油井的采收率下降。为此，需要对发生堵塞的油层采取解堵措施。其中，酸化解堵是现有诸多的用于油层解堵中一种较为行之有效的解堵技术，其是通过酸液在油层中流动来溶解堵塞物，以恢复和提高油层的渗透率，减小原油流动井阻力，从而达到油井增产的目的。

技术实现要素：

然而，本申请发明人在实施现有的酸化解堵技术时发现，油层常会出现解堵效果不佳甚至解堵失败的情况。主要原因是：油层中存在的堵塞物例如胶结物经酸液溶蚀之后会产生大量微粒，而油层中存在的固态无机物经酸液溶蚀之后会产生的钙镁离子可能会再次生成沉淀。从而，经酸液溶蚀之后产生的微粒和沉淀可能再次堵塞油层的渗流通道，使渗流通道的渗透性下降，轻者削弱酸化解堵效果，重者导致酸化失败。

有鉴于此，本申请实施方式提供了一种解堵装置及解堵工艺管柱，以提高酸化解堵效果。

为了实现上述目的，本申请实施方式提供了如下的技术方案。

本申请一方面提供了一种解堵装置，其包括：

具有中空腔室的连接件，所述连接件的侧壁上设置有至少一个第一通孔，所述至少一个第一通孔连通所述中空腔室和所述连接件的外部空间；所述连接件能与油管相连接以向所述中空腔室中注入酸液；

与所述连接件连接的筒体，所述筒体的壁上设置有第二通孔，所述第二通孔连通所述筒体的内部腔室和所述筒体的外部空间；所述筒体的内部腔室中能设置发生部；

设置在所述中空腔室内的引发件，所述引发件靠近所述筒体；

与所述引发件相配合的触发件，当所述触发件撞击所述引发件时，所述引发件引发所述发生部产生气体。

优选地，所述连接件呈圆筒状，呈圆筒状的所述连接件沿轴向具有相背对第一端和第二端；其中，所述第一端开口，所述第二端封闭；所述第一端能与所述油管相连接，所述第二端与所述筒体相连接。

优选地，所述连接件沿轴向具有靠近所述第一端的第一部分、靠近所述第二端的第二部分和位于所述第一端和所述第二端之间的第三部分；其中，所述第一部分的内周壁上设置有用于与油管相连接的螺纹，所述第二部分的底壁上设置所述引发件，所述第三部分的侧壁上设置所述至少一个第一通孔。

优选地，所述第二通孔设置在所述筒体远离所述连接件的底壁上；所述解堵装置还包括：

纵长延伸的管体，所述管体至少部分位于所述筒体中并与所述第二通孔相连通；所述管体的侧壁上设置有多个第三通孔，所述多个第三通孔连通所述管体和所述筒体的内部腔室。

优选地，所述管体沿其纵长延伸方向具有至少一个开口的端部，其中，所述管体的一个开口的端部插设在所述第二通孔中，所述管体的另一端部延伸进入所述筒体中。

优选地，所述筒体中设置有隔离件，所述隔离件位于所述管体的两端之间；所述隔离件沿所述管体的纵长延伸方向将所述筒体的内部腔室分隔成第一腔室和第二腔室。

优选地，所述隔离件呈板状，呈板状的所述隔离件上设置有开口，所述开口供所述管体穿设。

优选地，所述筒体的内部腔室中容置有叠氮化钠、硝酸铵中的至少一种以形成所述发生部。

优选地，所述引发件包括：

支撑部，所述支撑部具有凹槽；

引发部，所述引发部设置在所述凹槽中，所述引发部具有朝向所述筒体的凸起；所述凸起顶触在所述筒体与所述连接件相连接的壁上。

优选地，所述触发件呈棒状，呈棒状的所述触发件的材料为金属。

优选地，所述触发件包括纵长延伸的主体，以及设置在所述主体端部上的导向部，所述导向部沿所述主体纵长延伸方向的截面面积逐渐减小。

本申请另一方面提供了一种解堵工艺管柱，其包括：

套管；

下入到所述套管中的油管；

如上述实施方式之一所述的解堵装置，所述解堵装置连接在所述油管的下端，所述筒体的内部腔室中设置发生部；当所述触发件撞击所述引发件时，所述引发件引发所述发生部产生气体。

借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：

1、本申请的解堵装置通过引发件引发容置在筒体的内部腔室中的发生部反应，产生气体进入岩层，压开岩层产生横向裂缝，发生部反应完成后，再往油管注入酸液进一步溶蚀裂缝，使裂缝难以闭合，在油井解堵的同时不会产生大量微粒和再次生成沉淀，有效的疏通储油层的渗流通道，增加渗流通道的渗透性，从而较佳地的提高酸化解堵效果。

2、筒体内设有第一腔室、第二腔室，第一腔室中容置的发生部反应后能同时引发第二腔室中容置的发生部反应，产生更多气体进行压力补充，用以延伸形成的裂缝，对岩层进行更深的穿透。

3、发生部反应产生的气体可使重质原油黏度大幅度降低，便于开采；通过设置管体，能够使产生的气体更方便快速的导入第二通孔，在第二通孔处压开岩层，产生缝隙，进而完成油井解堵。

4、管体侧壁上设有多个第三通孔，多个第三通孔与管体相连通，通过设置多个第三通孔，能够使产生的气体更方便快速的进入管体，从而作用于岩层，使岩层产生横向裂缝。

5、连接件包括第一部分、第二部分和第三部分，第一部分用于与油管进行连接，第三部分上设置有至少一个第一通孔，用于往裂缝处注入酸液，第二部分上设有引发件用于引发发生部使发生部产生气体。

6、至少一个第一通孔沿第三部分侧壁环形阵列分布，能够更好地完成对酸液的注入。

7、触发件包括金属制主体和和导向部，当触发件由于重力下落撞击引发件时，导向部能够更容易的触发引发件。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的解堵装置的结构示意图；

图2为图1中连接件与筒体的装配结构示意图；

图3为图1中管体的结构示意图；

图4为图1中引发件的结构示意图；

图5为触发件的结构示意图；

图6为本申请实施方式的解堵工艺管柱的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为本申请实施方式的解堵装置100的结构示意图；如图2所示，为图1中连接件与筒体的装配结构示意图。请一并参阅图1和图2，本申请实施方式的解堵装置100用于与油管连接并下入到油井套管中，其包括：具有中空腔室104的连接件10，所述连接件10的侧壁上设置有多个第一通孔105，所述多个第一通孔105连通所述中空腔室104和所述连接件10的外部空间；所述连接件10能与所述油管相连接以向所述连接件10的中空腔室104中注入酸液；与所述连接件10连接的筒体20，所述筒体20的壁上设置有第二通孔202，所述第二通孔202连通所述筒体20的内部腔室201和所述筒体20的外部空间；所述筒体20的内部腔室201中能设置发生部(图中未示出)；设置在所述中空腔室104内的引发件30，所述引发件30靠近所述筒体20；与所述引发件30相配合的触发件60，当所述触发件60撞击所述引发件30时，所述引发件30引发所述发生部产生气体。

本申请的解堵装置100通过所述引发件30引发所述筒体20内的所述发生部反应，产生大量高温高压气体，并通过所述管体40进入岩层，压开岩层产生横向裂缝，所述发生部反应完成后，再往油管注入酸液进一步溶蚀裂缝，使裂缝难以闭合，在油井解堵的同时不会产生大量微粒和再次生成沉淀，有效的疏通储油层的渗流通道，增加渗流通道的渗透性，从而较佳地的提高酸化解堵效果。

请继续参阅图1和图2，所述连接件10呈圆筒状，呈圆筒状的所述连接件10沿轴向具有相背对第一端106和第二端107；其中，所述第一端106开口，所述第二端107封闭；所述第一端106能与所述油管相连接，所述第二端107与所述筒体20相连接。

所述连接件10呈圆筒状，以适配现有的油管多为圆柱形管，从而方便所述连接件10与油管的连接。

如图2所示，连接件10的第二端107封闭，即第二端107设置有底壁，所述筒体20可以连接在所述底壁上，以实现与所述第二端107的连接。具体的，例如所述筒体20的端部与所述第二端107固定粘接或者焊接。

所述连接件10沿轴向具有靠近所述第一端106的第一部分101、靠近所述第二端107的第二部分102和位于所述第一端106和所述第二端107之间的第三部分103；其中，所述第一部分101的内周壁上设置有用于与所述油管相连接的螺纹，所述第二部分102的底壁上设置所述引发件30，所述第三部分103的侧壁上设置所述多个第一通孔105。

如图2所示，作为优化，所述多个第一通孔105沿第三部分16的外周壁呈环形阵列分布，从而能使酸液能均衡的流出中空腔室104，以更好地完成对酸液的注入。

筒体20可成筒状，其具有内部腔室201以容易用于产生气体的发生部，所述发生部能在所述引发件30被所述触发件60撞击时产生气体。

在本申请中，所述筒体20的内部腔室201中设置的所述发生部包括但不限于叠氮化钠(NaN₃)、硝酸铵(NH₄NO₃)等。将上述所列至少一种化学药剂设置在所述筒体20的内部腔室201中以形成所述发生部。所述发生部能够在受热时发生化学分解反应，从而产生气体。

请继续参阅图1，在一个实施方式中，所述第二通孔202设置在所述筒体20远离所述连接件10的底壁上；所述解堵装置100还包括：纵长延伸的管体40，所述管体40至少部分位于所述筒体20中并与所述第二通孔202相连通；所述管体40的侧壁上设置有多个第三通孔403，所述多个第三通孔403连通所述管体40和所述筒体20的内部腔室201。

所述管体40能较佳地将所述发生部产生的气体导出所述筒体20的所述内部腔室201，从而使气体能较更方便快速的进入待解堵的油层，在所述第二通孔202处压开岩层，产生缝隙，进而完成油井解堵。

如图3所示，为本申请中管体40的结构示意图。请一并参阅图1和图3，所述管体40的侧壁上设置的多个第三通孔403用于连通所述管体40和所述筒体20的内部腔室201，从而将所述筒体20的内部腔室201中由所述发生部产生的气体引导进入所述管体40中，并进一步通过与所述管体40相连通的第二通孔202将气体导出所述筒体20的内部腔室201进入待解堵的油层。

作为优化，所述多个第三通孔403沿所述管体40的外周壁呈环形阵列分布，从而能够均衡气体的流量，以更好地完成对气体的导出。

请继续参阅图3，所述管体40沿其纵长延伸方向具有至少一个开口的端部，其中，所述管体40的一个开口的端部插设在所述第二通孔202中，所述管体40的另一端部延伸进入所述筒体20中。

在本实施例中，将所述管体40开口的一端插设在所述第二通孔202中，在实现所述管体40与所述第二通孔202相连通的同时，还可以由所述第二通孔202对所述管体40进行位置限定，从而较佳的防止所述管体40在所述筒体20中可能因位置不定而发生窜动，影响气体导出效果。

为了增大气体导出的速度和流量，所述管体40的两个端部均可以设置成开口的。

当然，本申请中所述管体40与所述第二通孔202连通的方式并不限于上述实施例，在其他可行的实施例中，只要能够实现两者的连通，均应包含在本申请的保护范围内。例如所述管体40开口的一端固定连接(例如粘结或焊接)在所述筒体20的底壁的面上，所述管体40端部的开口与所述第二通孔202相连通。

请继续参阅图1，在一个实施方式中，所述筒体20中设置有隔离件50，所述隔离件50位于所述管体40的两端之间；所述隔离件50沿所述管体40的纵长延伸方向将所述筒体20的内部腔室201分隔成第一腔室2011和第二腔室2012。

在本实施例中，当第一腔室2011中容置的所述发生部反应后能同时引发第二腔室2012中容置的所述发生部反应，产生更多的高温高压气体进行压力补充，用以延伸形成的裂缝，对岩层进行更深的穿透，使产生的渗流通道更大，增加渗流通道的渗透性。

同时，第二腔室2012中容置的所述发生部反应产生大量以氮气、二氧化碳为主的气体，可使重质原油黏度大幅度降低，便于开采。

所述隔离件50呈板状，呈板状的所述隔离件50上设置有开口(图中未示出)，所述开口供所述管体40穿设。

如图4所示，为申请中引发件30的结构示意图。请参阅图4，所述引发件30包括：

支撑部301，所述支撑部301具有凹槽3011；引发部302，所述引发部302设置在所述凹槽3011中，所述引发部3011具有朝向所述筒体20的凸起3021；所述凸起3021顶触在所述筒体20与所述连接件10相连接的壁上。

在本实施例中，支撑部301大致呈筒状，且其截面形状与所述连接件10的的中空腔室104的截面形状相同，以便于将所述引发件30设置在所述连接件10的所述中空腔室104中。例如，当所述中空腔室104的截面形状为圆形时，所述支撑部301呈圆筒状。

呈筒状的所述支撑部301的一端开口(如图4中示意的上端)，另一端封闭(如图4中示意的下端)，如此所述支撑部301的侧周壁与封闭的端部之间形成所述凹槽3011。

所述引发部302大致呈板状，呈板状的所述引发部302设置在所述凹槽3011中，并与所述支撑部301的侧周壁固定连接。

所述引发部302上具有朝向所述筒体20的凸起3021，所述凸起3021顶触在所述筒体20的壁上。相应地，所述引发部3021在背离所述凸起3021延伸的方向上形成了凹入部3022，形成的所述凹入部3022与所述触发件60的端部相适配，以便于所述触发件60下落至与所述凹入部3022发生碰撞时，两者之间能较佳地契合，从而更大限度的利用碰撞产生引发所述发生部反应的能量。

所述引发部302的材料可以为金属，当所述触发件60下落至与所述引发部302的所述凹入部3022发生碰撞时，所述触发件60的动能转化为所述引发件30的内能，从而使所述引发件30的温度升高，从而可以对容置在所述筒体20的内部腔室201中的所述发生部进行加热，为所述发生部进行化学反应产生气体提供触发条件。

如图5所示，为申请中触发件60的结构示意图。请参阅图5，所述触发件60呈棒状，呈棒状的所述触发件60的材料为金属。

金属制的所述触发件60的比重较大，使得所述触发件60可以在下落过程中获得较大的速度。且金属材料易得，成本较低。

进一步地，所述触发件60包括纵长延伸的主体601，以及设置在所述主体601端部上的导向部602，所述导向部602沿所述主体601纵长延伸方向的截面面积逐渐减小。

在本实施例中，当所述触发件60由于重力下落时，设置在所述主体601端部的所述导向部602能够有效的较小迎阻面积，从而降低所述触发件60下落的阻力，使所述触发件60在碰撞所述引发件30时具有较大的撞击速度，更好的使所述引发件30引发容置在所述筒体20中的所述发生部反应产生气体。

此外，所述导向部602沿所述主体601纵长延伸方向的截面面积逐渐减小，如图4所示，所述导向部602由上至下呈锥体状，从而使所述导向部602能够更容易的触发引发件30。

本申请的解堵装置100通过所述引发件30引发所述筒体20内的所述发生部反应，产生大量高温高压气体，并通过所述管体40进入岩层，压开岩层产生横向裂缝，所述发生部反应完成后，再往油管注入酸液进一步溶蚀裂缝，使裂缝难以闭合，在油井解堵的同时不会产生大量微粒和再次生成沉淀，有效的疏通储油层的渗流通道，增加渗流通道的渗透性，从而较佳地的提高酸化解堵效果。

如图6所示，为本申请实施方式的解堵工艺管柱的结构示意图。请参阅图6，本申请实施方式的种解堵工艺管柱，其包括：套管200；下入到所述套管200中的油管300；如上述实施方式之一所述的解堵装置100，所述解堵装置100连接在所述油管200的下端，所述筒体20的内部腔室201中设置发生部；当所述触发件60撞击所述引发件30时，所述引发件30引发所述发生部产生气体。

下面结合图6说明本申请的所述解堵装置100以及所述解堵装置100应用在解堵工艺管柱中的工作原理。

将所述解堵装置100连接在油管300的下端后，下入到所述套管200中，并使所述解堵装置100大致位于待解堵油层400所在深度。然后将触发件60从井口投入至所述油管300中，所述触发件60由于重力的作用下落，并撞击所在所述连接件10中的所述引发件30，从而引爆所述筒体20的第一腔室2011中容置的所述发生部发生热化学反应，产生大量高温高压气体。所述气体通过设置在所述管体40侧壁上的所述多个第三通孔403进入所述管体40中，并进一步通过与所述管体40相连通的第二通孔202导出所述筒体20，并最终进入岩层，进而压开岩层，使岩层产生横向裂缝。所述第一腔室2011中容置的所述发生部反应后能同时引发所述第二腔室2012中容置的所述发生部反应，产生更多的高温高压气体进行压力补充，用以延伸形成的裂缝，对岩层进行更深的穿透，使产生的渗流通道更大，增加渗流通道的渗透性。反应发生后过一定时间例如20分钟，再从井口向所述油管300中注入酸液，注入的所述酸液由设置在所述连接件10的侧壁上的至少一个第一通孔105进入岩层，完成对裂缝的进一步溶蚀，使裂缝更加难以闭合，同时也可解除无机盐垢、胶质、沥青质等堵塞，完成对油井的解堵。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。