一种反循环大通径旋流冲砂器的制作方法

本实用新型属于油田采油修井技术领域，具体涉及一种反循环大通径旋流冲砂器。

背景技术：

随着定向井、水平井技术的不断发展和储层改造规模的逐渐增大，尤其是水平井“千方砂、万方液”分段多簇“体积压裂”的规模应用，油井出砂问题日益严重，一定程度上影响了产能的有效发挥和后期措施的顺利开展，需及时进行冲砂洗井作业。

目前，常规笔尖仍是各大油田所采用的主要冲砂工具，但其存在以下几点问题：一是冲砂形式单一，不能通过旋流有效冲刷清洗井壁、保证井筒良好的通过性；二是在大斜度、水平段冲砂作业中，若采用正循环冲砂，受井眼轨迹和层流效应影响，井筒底部沉砂难以彻底冲起，且冲起砂粒会发生二次沉淀，易造成砂堵卡；若采用反循环冲砂，冲砂液冲击力明显降低，在遇到致密、胶结砂面时往往会导致冲砂无进尺；三是在中低压油藏，尤其是在分段改造、多簇射孔的低压油井中冲砂时，冲砂液漏失严重，影响施工效率的同时，对油层也会造成一定程度的污染。

针对以上问题，一些油田已基于常规笔尖进行了改进完善和改造创新，但仍然有部分问题未能很好解决，如专利200620075761.4能实现大斜度、水平段旋流冲砂，但其携砂液通道窄，易被大块砂粒或落井胶皮堵塞无法进行冲砂；专利200920222290.9能实现反循环旋流冲砂，且上返通道较大，但其密封件较多，通过性较差；专利201020564825.3能实现旋流高效冲砂和清洗井筒的目的，但其喷嘴为外旋转部件，易卡死致使无法正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的上述技术问题，提供一种反循环大通径旋流冲砂器。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种反循环大通径旋流冲砂器，包括中心管和设于中心管下端的笔尖，所述中心管外设有衬管，所述衬管中部与中心管连接形成环形通道，所述衬管上部沿周向均匀设有多个条形进液孔，多个条形进液孔与环形通道相通；

所述衬管设有第一凸台和第二凸台，所述第一凸台设于多个条形进液孔外且第一凸台的上端低于多个条形进液孔的进口端，所述第一凸台外固设有截流皮碗，所述第二凸台设于衬管的下部，所述第二凸台沿周向均匀设有多个旋流孔。

还包括皮碗座和压帽，所述皮碗座固设在衬管外，所述截流皮碗下端与皮碗座连接，所述压帽设于皮碗座外且螺纹连接压紧截流皮碗。

所述多个旋流孔开口朝下，且与中心管轴向夹角为20-40°。

所述多个旋流孔直径为6-15mm。

所述衬管通过螺纹和销钉与中心管连接形成环形通道，所述笔尖通过螺纹和销钉连接固定在中心管底部。

所述皮碗座通过螺纹连接固定在衬管上，所述截流皮碗硫化在皮碗座上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的这种反循环大通径旋流冲砂器，通过截流皮碗让油套环空泵入的冲砂液在皮碗处升压，并经过冲砂工具环形通道和旋流孔2-1形成高速旋流，有效冲散旋起沉砂、冲刷清洗井壁。在充分发挥反循环冲砂携砂性能强、卡钻风险小优势的同时，将旋流冲砂巧妙结合进来，增强了冲砂效果，并保证了较大上返通道。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施示意图。

图中：1、笔尖；2、衬管；3、皮碗座；4、压帽；5、截流皮碗；6、中心管；7、环形通道；2-1、旋流孔；2-2、进液孔。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种反循环大通径旋流冲砂器，包括中心管6和设于中心管6下端的笔尖1，所述中心管6外设有衬管2，所述衬管2中部与中心管6连接形成环形通道7，所述衬管2上部沿周向均匀设有多个条形进液孔2-2，多个条形进液孔2-2与环形通道7相通；

所述衬管2设有第一凸台和第二凸台，所述第一凸台设于多个条形进液孔2-2外且第一凸台的上端低于多个条形进液孔2-2的进口端，所述第一凸台外固设有截流皮碗5，所述第二凸台设于衬管2的下部，所述第二凸台沿周向均匀设有多个旋流孔2-1。

本实施例使用截流皮碗5和旋流孔2-1，以此在反循环冲砂时形成高速旋转射流，可有效冲散并旋起沉砂，同时冲刷清洗井壁，保证了良好的通过性。截流皮碗5同时避免了皮碗以下地层或射孔段直接接触动力冲砂液，有效减少中低压油井的地层漏失量，提高了冲砂效率，降低了对底层的伤害。

由于未在中心管6内设计任一结构，保证了较大上返通道，有效避免了大块砂粒或胶皮等落井物件堵塞冲砂工具。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种反循环大通径旋流冲砂器，还包括皮碗座3和压帽4，所述皮碗座3固设在衬管2外，所述截流皮碗5下端与皮碗座3连接，所述压帽4设于皮碗座3外且螺纹连接压紧截流皮碗5。如图1所示。

所述多个旋流孔2-1开口朝下，且与中心管6轴向夹角为20-40°。

所述多个旋流孔2-1直径为6-15mm。

所述衬管2通过螺纹和销钉与中心管6连接形成环形通道7，所述笔尖1通过螺纹和销钉连接固定在中心管6底部。组合式笔尖1，保留了常规笔尖1的机械推铲和防砂堵功能，同时笔尖1受损后可单独更换，降低了使用和维护成本；

所述皮碗座3通过螺纹连接固定在衬管2上，所述截流皮碗5硫化在皮碗座3上。

工作过程及原理如下：

地面连接好井口、管线，检查好反循环大通径旋流冲砂器，并与油管连接下至砂面以上10米位置，随后启动泵车开始反循环冲砂。冲砂液泵注至截流皮碗5处时油套环空被封堵，只能经进液孔2-2流入衬管2与中心管6形成的环形通道7中，同时由于节流压差将截流皮碗5进一步压紧在井壁上，使密封更加可靠；冲砂液经环形通道7流至旋流孔2-1处，因旋流孔2-1直径（6-15mm）较小，且在轴向、径向均有一定角度，冲砂液通过旋流孔2-1后形成高速旋转射流，直接作用到砂面和井壁上，其较强的冲击、旋流性能会起到良好的冲砂清洗效果；由高速旋转射流冲散并旋起的沉砂经中心管6进入油管，最终返至地面，完成冲砂。

实施例3：

本实施例提供了一种反循环大通径旋流冲砂器，如图1所示，由笔尖1、衬管2、皮碗座3、压帽4、截流皮碗5、中心管6、旋流孔2-1、环形通道7、进液孔2-2组成。

在本实施例中，截流皮碗5硫化在皮碗座3上，并由压通过螺纹与皮碗座33连接将截流皮碗5压紧，皮碗座3通过螺纹连接固定在衬管2上，衬管2通过螺纹和销钉与中心管6连接形成环形通道7，笔尖1通过螺纹和销钉连接固定在中心管6底部，同时在衬管2底部第二凸台周向开有若干轴向、径向都成一定角度（20-40°）的旋流孔2-1，在衬管2中上部周向开有若干条形进液孔2-2，工具整体可直接与油管连接使用。

该反循环大通径旋流冲砂器较之正循环冲砂有更好的携砂性能（如51/2″套管21/7″油管冲砂可提高167%）和更小的卡钻风险；截流皮碗5让油套环空泵入的冲砂液在皮碗处升压，并经过冲砂工具环形通道7和旋流孔2-1形成高速旋流，有效冲散旋起沉砂、冲刷清洗井壁。在充分发挥反循环冲砂携砂性能强、卡钻风险小优势的同时，将旋流冲砂巧妙结合进来，增强了冲砂效果，并保证了较大上返通道。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。