一種連續油管旋風式雙管沖洗工具的制作方法

本發明涉及一種油氣田同心連續油管所需的沖洗工具，尤其涉及一種連續油管旋風式雙管沖洗工具。

背景技術：

油氣田井底出砂會嚴重阻礙油的流動，為油氣生產帶來嚴重問題。若砂懸浮在生產管線中，會給泵帶來毀滅性的損傷。現有除砂技術多為直接向井筒內泵送液體，低壓力地層、薄弱地層除砂多采用氮氣舉升，作業成本很高。

同心連續油管為在一層連續油管內有一層小尺寸連續油管。利用同心連續油管和連續油管旋風式雙管沖洗工具進行沖洗作業時，液體從內管泵入，從內外管環空返回地面，減小了液體上返面積。因而與常規沖洗作業相比，在同等上返速度下，同心連續油管作業將會大幅降低作業排量，減小作業壓力，降低沖洗作業對地層的傷害。

技術實現要素：

為了解決低壓水平井沖砂困難，對地層傷害大的問題，本發明提供一種連續油管旋風式雙管沖洗工具，可多種模式轉換，實現一趟管柱解決多種常規問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種連續油管旋風式雙管沖洗工具，所述連續油管旋風式雙管為同心連續油管，包括外管和內管；所述沖洗工具包括：鉚釘接頭、旋轉連接桿、旋轉接頭、定位C環、roll-on接頭(卷筒接頭或回轉接頭)、承壓帽、上部連接桿、外殼、控制彈簧、上部定位環、控制噴嘴、固定控制環、轉動控制環、壓緊彈簧、彈簧定位環、換向器、換向器銷釘、緊定銷釘、下部連接桿、下部轉動桿、十字板固定環、十字板、噴射頭、螺桿以及噴嘴，其中，

所述鉚釘接頭上部與同心連續油管外管連接，下部與所述旋轉連接桿的上端連接，所述旋轉連接桿的下端套在所述旋轉接頭內；

所述旋轉接頭與所述外殼連接，所述定位C環安裝在所述旋轉接頭與所述外殼內部之間；

所述Roll-on接頭上部與同心連續油管內管連接，下部與所述上部定位環連接；

所述承壓帽安裝在所述roll-on接頭內部，其下部與所述上部連接桿連接，所述控制彈簧安裝在所述roll-on接頭、所述承壓帽、所述上部連接桿以及所述上部定位環這四者形成的環空內；所述上部定位環固定在所述外殼上；

所述控制噴嘴安裝在所述固定控制環上，所述固定控制環固定在所述外殼上，所述轉動控制環安裝在所述外殼內部，緊貼所述固定控制環；

所述彈簧定位環安裝在所述外殼內部，所述壓緊彈簧安裝在所述轉動控制環和所述彈簧定位環之間；

所述上部連接桿與所述換向器相連，所述換向器與所述下部連接桿相連；所述換向器與所述外殼之間安裝有所述換向器銷釘；

另一個彈簧定位環安裝在所述下部連接桿的外部，與所述外殼固定連接；所述下部連接桿與所述下部轉動桿連接；

另一組固定控制環、轉動控制環和壓緊彈簧依次安裝在所述下部轉動桿外部，此固定控制環通過所述緊定銷釘與所述外殼固定；

所述螺桿安裝在所述噴射頭內部，所述十字板壓在所述螺桿上部，所述十字板固定環安裝在所述噴射頭的上部內螺紋上，所述噴射頭的上部外螺紋與所述外殼下端相連；所述噴嘴設于所述噴射頭的最前端。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

優選地，在所述沖洗工具上繞絲形成對外部攜砂液進行過濾、去除過大顆粒的繞絲過濾網；所述繞絲的截面為梯形，梯形平行邊的短邊貼緊所述沖洗工具、長邊向外。

優選地，所述換向器的外圓上設計有鋸齒形溝槽，外殼上安裝的緊定銷釘前端深入溝槽內，使得換向器在一次向下運動和向上運動后會發生一定角度的偏轉；所述換向器內部設計有通向外殼內部環空的孔道。

優選地，所述十字板的結構為圓環內部添加多個筋條。

優選地，所述固定控制環和所述轉動控制環上對應開有多個通孔，當兩者通孔轉動到同一角度范圍上時，通路打開；當兩者通孔不在同一角度范圍上時，通路關閉；依靠所述固定控制環和所述轉動控制環之間通路的打開和關閉來控制液體是否向上或向下流動。

優選地，所述上部連接桿和所述下部連接桿的外圓上設有多齒，所述轉動控制環的內圓上設有多個通槽，多齒與多個通槽相配合，使得上部連接桿和下部連接桿轉動時能帶動轉動控制環轉動。

本發明的有益效果是：

(1)本發明可實現使用同心連續油管進行無氮氣的低壓、負壓井內沖洗作業，節省作業成本；

(2)本發明上部與同心連續油管連接簡便，連接方式緊固可靠；

(3)本發明通過排量變化驅動換向機構換向，從而實現三種工作模式的轉換；三種模式可以滿足常規沖洗工具的全部作業需求，實現一趟管柱解決沖洗作業；節省作業時間和作業成本。

附圖說明

圖1為本發明的連續油管旋風式雙管沖洗工具的結構示意圖；

圖2為本發明的十字板固定環的結構示意圖；

圖3為本發明的十字板的結構示意圖；

圖4為本發明的繞絲截面圖。

在附圖中，各標號所表示的部件名稱列表如下：

1——鉚釘接頭；2——旋轉連接桿；3——旋轉接頭；4——定位C環；5——roll-on接頭；6——承壓帽；7——上部連接桿；8——外殼；9——控制彈簧；10——上部定位環；11——控制噴嘴；12——固定控制環；13——轉動控制環；14——壓緊彈簧；15——彈簧定位環；16——換向器；17——換向器銷釘；18——緊定銷釘；19——下部連接桿；20——下部轉動桿；21——十字板固定環；22——十字板；23——噴射頭；24——螺桿；25——噴嘴。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

請先參照圖1所示，其為本發明的連續油管旋風式雙管沖洗工具的結構示意圖。所述連續油管旋風式雙管為同心連續油管，其包括外管和內管；所述沖洗工具包括：鉚釘接頭1、旋轉連接桿2、旋轉接頭3、定位C環4、roll-on接頭5、承壓帽6、上部連接桿7、外殼8、控制彈簧9、上部定位環10、控制噴嘴11、固定控制環12、轉動控制環13、壓緊彈簧14、彈簧定位環15、換向器16、換向器銷釘17、緊定銷釘18、下部連接桿19、下部轉動桿20、十字板固定環21、十字板22、噴射頭23、螺桿24以及噴嘴25，其中，

所述鉚釘接頭1上部與同心連續油管外管(圖未示)連接，下部與所述旋轉連接桿2的上端連接，所述旋轉連接桿2的下端套在所述旋轉接頭3內；

所述旋轉接頭3與所述外殼8連接，所述定位C環4安裝在所述旋轉接頭3與所述外殼8內部之間；

所述Roll-on接頭5上部與同心連續油管內管(圖未示)連接，下部與所述上部定位環10連接；

所述承壓帽6安裝在所述roll-on接頭5內部，其下部與所述上部連接桿7連接，所述控制彈簧9安裝在所述roll-on接頭5、所述承壓帽6、所述上部連接桿7以及所述上部定位環10這四者形成的環空內；

所述上部定位環10通過銷釘固定在所述外殼8上；

所述控制噴嘴11安裝在所述固定控制環12的螺紋孔上，所述固定控制環12通過緊定銷釘固定在所述外殼8上，所述轉動控制環13安裝在所述外殼8內部，緊貼所述固定控制環12；

所述彈簧定位環15安裝在所述外殼8內部，通過銷釘與所述外殼8固定，所述壓緊彈簧14安裝在所述轉動控制環13和所述彈簧定位環15之間；

所述上部連接桿7的下端螺紋與所述換向器16相連，所述換向器16的下端螺紋與所述下部連接桿19相連；所述換向器16與所述外殼8之間安裝有所述換向器銷釘17；

另一個彈簧定位環(圖未示)安裝在所述下部連接桿19的外部，與所述外殼8之間通過緊定銷釘固定；所述下部連接桿19的下端螺紋與所述下部轉動桿20連接；

另一組固定控制環、轉動控制環和壓緊彈簧(圖未示)依次安裝在所述下部轉動桿20外部，此固定控制環通過所述緊定銷釘18與所述外殼8固定；

所述螺桿24安裝在所述噴射頭23內部，所述十字板22壓在所述螺桿24上部，所述十字板固定環21安裝在所述噴射頭23的上部內螺紋上，所述噴射頭23的上部外螺紋與所述外殼8下端相連；所述噴嘴25設于所述噴射頭23的最前端。請參照圖2和圖3所示，圖2為本發明的十字板固定環的結構示意圖，圖3為本發明的十字板的結構示意圖。

使用本發明時，將沖洗工具連接在同心連續油管最前端，將連續油管內管伸出外管一部分，使用壓制工具在外管上壓上凹坑；將所述鉚釘接頭1安裝到同心連續油管外管上，用銷釘固定；先將所述旋轉接頭3與所述外殼8之間螺紋卸開，將所述roll-on接頭5上端小徑套入同心連續油管內管，用滾壓工具將二者固定；將所述定位C環4安裝到所述旋轉連接桿2下端，連接所述旋轉接頭3與所述外殼8。進行作業時，液體從內管泵入，從所述換向器16處流出然后進行上下分流；上端通過所述roll-on接頭5上的孔噴出，對環空液體形成真空抽吸；下端液體通過螺旋機構螺旋加速后從所述噴嘴25處射出，對下端井筒進行沖洗。轉換模式時，提高內管排量，內部部件受壓增大，向前運動，在所述換向器16導向下進行轉動，所述固定控制環12和所述轉動控制環13之間會發生相對轉動，從而產生打開或堵塞的效果，控制液體是否向上或向下流動。停止泵入液體后，內部部件在彈簧作用下恢復原位。

本發明采用鉚釘接頭方式與同心連續油管外管相連，采用roll-on方式與同心連續油管內管相連；roll-on接頭外部設置的旋轉接頭在安裝過程中可以向上滑動露出內部滾壓空間，便于使用工具滾壓roll-on接頭。

本發明采用直接在工具上繞絲形成繞絲過濾網對外部攜砂液進行過濾，去除過大顆粒；所采用繞絲截面為梯形，梯形平行邊的短邊貼緊工具，長邊向外。請參照圖4所示，其為本發明的繞絲截面圖。

其換向方式為提高排量壓力驅動內部換向器軸向移動，換向器在軸向運動中會發生角度偏轉，帶動上部連接桿、下部轉動桿轉動，兩者進而帶動轉動控制環轉動，使得固定控制環和轉動控制環之間產生相對旋轉，從而控制液體是否向上和向下流動。

換向器外圓上設計有類鋸齒形溝槽，外殼上安裝的緊定銷釘前端深入溝槽內，使得換向器在一次向下運動和向上運動后會發生一定角度的偏轉；其內部設計有通向外殼內部環空的孔道。

前端依靠十字板及十字板固定環對內部螺桿進行固定，十字板結構上為圓環內部添加一定數量筋條；十字板固定環通過與噴射頭上端內螺紋連接將十字板固定在十字板固定環與噴射頭形成的環空內，這樣液體從筋條縫隙間流入螺桿的旋轉環空，既能固定住螺桿又不影響液體旋轉加速。

固定控制環和轉動控制環上開有一定數量通孔，當兩者通孔轉動到同一角度范圍上時，通路打開；當兩者通孔不在同一角度范圍上時，通路關閉。依靠固定控制環和轉動控制環之間通路的打開和關閉來控制液體是否向上或向下流動。

上部連接桿和下部連接桿外圓上設計有多齒，與轉動控制環內圓上的多個通槽配合，使得上部連接桿和下部連接桿轉動時能帶動轉動控制環轉動。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。