底部单流阀自动除砂装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油工业的井下管柱的配套工具，特别是底部单流阀自动除砂装置，可自动去除沉积在底部单流阀上部的泥砂和杂质，尤其适用于注水井的注水管柱。
【背景技术】
[0002]目前的油田注水井分层注水管柱的结构，虽然可以满足日常注水要求，但是在技术层面存在一定的缺陷。目前注水管柱底部经常连接的工具有两种，一种是底部筛堵，其结构包括底部丝堵、筛管和中部球与座，中部球与座在正常注水时可起到单流阀的作用，筛管作为反洗井液流通道，丝堵可沉淀少许杂物。另外一种是单流阀，单流阀包括底部球座和阀球，连接在注水管柱的底部，是井液的循环通道，起到正常注水时油管内腔达到一定压力，保证配水器正常工作的作用。这两种管柱结构极易被铁锈、砂粒等杂物掩埋。另外还有一些措施施工工艺也经常用到中部球座、底部球座等井下工具。由于下油管或施工过程中油管、下井工具不清洁的原因以及井筒内施工液体的机械杂质等，致使一些固体颗粒和杂质直接沉淀在阀球上。根据近几年来的统计，大部分注水井分层注水管柱阀球以上的沉积物都小于1.0m，大量出砂井例外。底部球座是进行反洗井时的液流通道，一旦出现上述情况，就会导致反洗不通的严重后果。遇此情况，措施工序无法进行，需起出施工管柱检查后重新下入，作业工作量大幅增加，严重影响了生产的正常进行。一般情况下，沉砂或杂质埋过球体0.3-0.5m再经过沉积，反洗井时就很难洗通。当阀球被掩埋后就堵塞了整个管柱的循环通道，使其失去了应有的作用。阀球被掩埋而产生的后果主要表现在以下几个方面:一是作业工人需要起出井内的油管及配套工具，工作强度和难度大大增加；二是增加了措施施工井的修井难度，工序返工的可能性大大增加。三是缩短了油水井的免修期，增加了生产成本，延误油水井的正常生产，影响原油产量。为此，针对油田注水井和分层施工井的单流阀堵塞问题，现场急需研制一种能够清除杂质，防止球座被掩埋的装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供底部单流阀自动除砂装置，安装在单流阀底部球座的上部，旨在克服目前底部球座被掩埋后无法反洗井的技术难题，保证注水管柱工作正常，延长注水井免修周期。对于措施施工工序来说，可消除工序返工现象，减轻工人劳动强度，缩短作业占井时间。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:底部单流阀自动除砂装置包括筒体、中心管和喷头，筒体内安装带有液流通道的固定挡圈、外圆两端设有螺纹分别与油管管柱的下端和底部单流阀的底部球座连接；中心管的上部与带有喷射孔的喷头连接、下部管体从固定挡圈中穿过后安装弹簧和固定螺母。
[0005]本实用新型的显著效果是:
[0006]本工具连接在单流阀底部球座的上部，正常注水或施工时，液体流经喷头的喷射孔再经过中心管将液体和压力传导至单流阀阀球上使其密封，达到正常注水或施工的目的。反洗井时将会有两种情况发生，一是当本工具上部没有沉积物时，液体流经单流阀的底部球座顶开阀球再顶开中心管上的凡尔进入油管内，从而达到正常反洗井的目的；二是当本工具被沉积物掩埋时，液体经底部球座顶开阀球，通过本工具的中心管，再通过喷头上喷射孔将中心管的凡尔以上的沉积物清除掉，随循环液体返出地面。当本工具凡尔以上的沉积物被清除后，凡尔的洗井通道被打通，整个管柱又恢复到了第一种情况所述的正常状态。
[0007]本工具安装在单流阀底部球座的上部，可以挡住沉积物，始终保持底部球座与阀球的清洁干净，阀球始终处于自由状态，随时可以满足反洗井要求，并且具备消除井内少量沉积物的功能，延长注水井的生产寿命，降低作业工作量，减轻工人劳动强度。对于多数有轻微杂物沉积的井，通过洗井就可以恢复正常生产，大大提高了生产时效。避免了因维护作业导致的环境破坏。对于一些注水井的措施工序而言，避免了因单流阀底部球座堵塞而导致施工失败，节约生产成本。
[0008]本工具结构简单，易于加工，成本低廉，在使用时没有特殊的技术要求，便于操作，且该工具可以重复使用，生产成本低，不影响正常的生产和日常测试工作，生产过程中的注水井可以通过定期反洗井的方式将尾部的沉砂等杂物清除掉，避免了因局部问题而导致的较大的施工费用，是一种很好的生产辅助工具。不但可以起到保护单流阀底部球座的作用，还拥有清理管柱尾部沉积物的功能，克服了目前注水及措施施工井由于少量沉积物的堵塞而引起的种种不利因素，解决了长期困扰生产的技术难题。在油田分层注水和施工方面使用，能够创造很好的经济效益和社会效益，具有很好的使用效果。本实用新型也可用于带有中部球座的采油井施工管柱中，防止中部球座被堵塞，提高采油井的施工效率，缩短作业占井时间。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型的保护范围，凡使用本实用新型的设计思路得出的改进均属于本实用新型的保护范畴。
[0011]参见图1，底部单流阀自动除砂装置包括筒体3、中心管2和喷头1，筒体3内安装带有液流通道的固定挡圈4、外圆两端设有螺纹分别与油管管柱的下端和底部单流阀的底部球座连接；中心管2的上部与带有喷射孔的喷头I连接、下部管体从固定挡圈4中穿过后安装弹簧5和固定螺母6。中心管2的中部杆体设有凡尔，该凡尔的密封面是下斜面与中心管2上的凡尔配合。筒体3的上部内圆设有凡尔座，该凡尔座的密封面是上斜面；筒体3的下部内圆设有挡台，在该挡台下安装固定挡圈4。喷头I的管体上端封闭，在管体上设置喷射孔，喷射孔与管体的夹角设定在40 - 50度之间。固定挡圈4的液流通道是液流孔或环状液流槽，设置在中心孔的外周。
[0012]具体操作
[0013]本工具组装完成后，先将喷头I 一端向上插入下井注水管柱的底端，直到筒体3与注水管柱的底部丝扣接触并连接，再在筒体3的下部连接单流阀即可正常下入井内。当下至设计深度后即可正常自油管内注入液体，液体通过本装置即可将压力传导至单流阀，达到正常注水和施工的目的。当有沉积物时可以通过反循环洗井的方式将其洗到地面。如果是注水井可以根据该下入井的出砂情况定期进行反洗井作业效果更好。
【主权项】
1.底部单流阀自动除砂装置，其特征是，包括筒体、中心管和喷头，筒体内安装带有液流通道的固定挡圈、外圆两端设有螺纹分别与油管管柱的下端和底部单流阀的底部球座连接；中心管的上部与带有喷射孔的喷头连接、下部管体从固定挡圈中穿过后安装弹簧和固定螺母。2.根据权利要求1所述的底部单流阀自动除砂装置，其特征是，所述中心管的中部杆体设有凡尔，该凡尔的密封面是下斜面。3.根据权利要求2所述的底部单流阀自动除砂装置，其特征是，所述筒体的上部内圆设有凡尔座，该凡尔座的密封面是上斜面与中心管上的凡尔配合；筒体的下部内圆设有挡台，在该挡台下安装固定挡圈。4.根据权利要求1所述的底部单流阀自动除砂装置，其特征是，所述喷头的管体上端封闭，在管体上设置喷射孔，喷射孔与管体的夹角设定在40 - 50度之间。5.根据权利要求1或3所述的底部单流阀自动除砂装置，其特征是，所述固定挡圈的液流通道是液流孔或环状液流槽，设置在中心孔的外周。
【专利摘要】本实用新型公开的是底部单流阀自动除砂装置，可自动去除沉积在底部单流阀上部的泥砂和杂质，尤其适用于注水井的注水管柱。本装置包括筒体、中心管和喷头，筒体内安装带有液流通道的固定挡圈、外圆两端设有螺纹分别与油管管柱的下端和底部单流阀的底部球座连接；中心管的上部与带有喷射孔的喷头连接、下部管体从固定挡圈中穿过后安装弹簧和固定螺母。本工具结构简单，易于加工，成本低廉，在使用时没有特殊的技术要求，便于操作，且该工具可以重复使用，生产成本低，不影响正常的生产和日常测试工作，生产过程中的注水井可以通过定期反洗井的方式将尾部的沉砂等杂物清除掉，避免了因局部问题而导致的较大的施工费用，具有很好的使用效果。
【IPC分类】E21B43/20, E21B37/00
【公开号】CN204804772
【申请号】CN201520535793
【发明人】张成良, 许荣奎, 吕林, 孙汉军, 李景勇
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司临盘采油厂
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月21日