一種水平井沖砂返排液紊流流態發生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水平井沖砂洗井技術領域，具體涉及一種水平井沖砂返排液紊流流態發生器，促進返排液中砂粒懸浮，降低砂粒在水平井段發生二次沉降堆積。
【背景技術】
[0002]針對水平井井筒出砂造成產量下降，國內外油田先后提出不同的水平井沖砂洗井工藝技術，具有代表性的旋轉射流沖砂工藝技術。
[0003]旋轉射流沖砂工藝技術的主要技術原理是通過油管連接洗井閥、液流導向器、旋轉射流沖砂器等配套工具下入井內砂面位置附近，通過地面泵車將沖砂洗井液由油管或油套環空泵入井筒作為動力液，動力液帶動旋轉射流沖砂器旋轉，流經旋轉射流沖砂器噴嘴后形成高壓旋轉水射流，沖擊、攪動井筒內沉積砂粒，使砂粒懸浮；動力液經過旋轉射流沖砂器后，攜帶懸浮砂粒轉換為返排液，通過不同循環通道(油套環空或油管)，將井筒內砂粒返出地面，完成水平井井筒積砂的沖洗作業。
[0004]該工藝在短水平段水平井沖砂作業中，效果較好，但是當水平井水平段較長時，由于返排液在水平段發生層流或流態的變化，垂向上砂粒的運移距離有限，在砂粒重力作用下，返排液中懸浮的砂粒往往容易在水平段井筒內發生二次沉降堆積，從而降低了沖砂效果O
[0005]從目前調研情況看，不同水平井沖砂洗井工藝在現場應用過程中，水平井段均沒有涉及返排液紊流流態發生器，主要是依靠旋轉射流沖砂器形成湍流，對于長水平段水平井由于水平段根部與趾部的距離較遠，趾部形成的紊流流態返排液無法有效在整個水平段得以延續，容易產層層流，導致懸浮砂粒二次沉降堆積，可能形成新的砂橋，沖砂效果降低。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是克服現有技術中返排液懸浮的砂粒往往容易在水平段井筒內發生二次沉降堆積的問題。
[0007]為此，本發明提供了一種水平井沖砂返排液紊流流態發生器，包括上接頭I和下接頭2，所述上接頭I和下接頭2之間設有流道筒3，所述流道筒3外設有外螺旋流道5，流道筒3內設有第一內螺旋流道4 ；
所述上接頭I和下接頭2內部均設有與第一內螺旋流道4匹配且相通的第二內螺旋流道6。
[0008]所述流道筒3的外徑大于或等于上接頭I或下接頭2的外徑。
[0009]所述上接頭I和下接頭2外均制有外螺紋。
[0010]本發明的有益效果是:水平井沖砂返排液紊流流態發生器配套裝置結構簡單，適應性強，主要在長水平段水平井沖砂洗井作用過程中，依靠返排液自身能量，在流經紊流流態發生器旋轉流道時，形成多級新的紊流，實現對水平井段砂粒的充分攪動，避免二次沉降，大大提高了水平井段沖砂效果。紊流流態發生器結構簡單，絲扣與油管連接下入水平段，在不改變沖砂洗井工藝管柱的結構與受力狀態前提下，有效提高水平井沖砂洗井效果，是一種簡單而實用的發明設計。
[0011]下面將結合附圖做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明紊流流態發生器的內螺旋流道示意圖。
[0013]圖中:1、上接頭；2、下接頭；3、流道筒；4、第一內螺旋流道；5、外螺旋流道；6、第二內螺旋流道。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
為了解決現有技術中返排液懸浮的砂粒往往容易在水平段井筒內發生二次沉降堆積的問題。本實施例提供了一種水平井沖砂返排液紊流流態發生器，包括上接頭I和下接頭2，上接頭I和下接頭2之間設有流道筒3，流道筒3外設有外螺旋流道5，流道筒3內設第一內螺旋流道4 ;
上接頭I和下接頭2內部均設有與第一內螺旋流道4匹配且相通的第二內螺旋流道6。
[0015]本實施例紊流流態發生器的工作過程:水平井沖砂返排液紊流流態發生器的上接頭1、下接頭2插入油管與油管連接，與水平井沖砂洗井工藝管柱下入水平段，依據水平井水平段長度，確定水平段設置紊流流態發生器數量，室內模擬實驗顯示，20-30m間隔連接一個配套裝置效果較好。
[0016]由于水平井沖砂返排液紊流流態發生器設計有內、外螺旋流道5，返排液攜帶砂粒在油套環空、油管循環通道內流過紊流流態發生器的螺旋流道時，返排液在水平井段重新形成紊流，有效降低水平段內返排液攜帶砂粒發生二次沉降堆積，促進水平井段砂粒在返排液中運移，實現提高水平井沖砂洗井效果的目的。
[0017]當水平井反循環沖砂洗井時，返排液通過紊流流態發生器的外螺旋流道5，在水平段油套環空形成紊流，減緩砂粒二次沉降，促進沖砂返排；當水平井正循環沖砂洗井，油管內返排液通過紊流流態發生器的下接頭2流入第一內螺旋流道4后，在油管內形成紊流，再通過上接頭I的第二內螺旋流道6流出，在此過程中促進水平段油管內返排液攜砂。在水平井沖砂洗井過程中，根據不同循環方式，該水平井沖砂返排液紊流流態發生器均可使返排液形成紊流，減緩砂粒二次沉降，促進沖砂返排。
[0018]本發明的主要工作原理:水平井沖砂返排液在自身動力基礎上，流經水平段配套紊流流態發生器螺旋流道后，再次形成紊流流態，促進返排液中砂粒懸浮，減緩水平井段砂粒二次沉降堆積，提高長水平段水平井沖砂洗井效果。
[0019]本實施例的水平井沖砂返排液紊流流態發生器，在不改變水平井沖砂洗井工藝管柱結構、受力狀態基礎上，實現正反循環沖砂洗井過程中水平井段油套環空或油管內返排液形成紊流流態，最大程度上降低水平井段返排液中砂粒的二次沉降堆積，提高了水平井沖砂洗井效果。
[0020]實施例2: 本實施例提供了一種如圖1、2所示的水平井沖砂返排液紊流流態發生器，包括上接頭I和下接頭2，上接頭I和下接頭2之間設有流道筒3，流道筒3外設有外螺旋流道5，流道筒3內設有內螺旋流道；上接頭I和下接頭2內部均設有與內螺旋流道匹配且相通的螺旋流道。流道筒3的外徑大于或等于上接頭I或下接頭2的外徑，上接頭I和下接頭2外均制有外螺紋。
[0021]本實施例紊流流態發生器的工作過程:水平井沖砂返排液紊流流態發生器的上接頭1、下接頭2與油管螺紋連接，與水平井沖砂洗井工藝管柱下入水平段，依據水平井水平段長度，確定水平段設置紊流流態發生器數量，室內模擬實驗顯示，20-30m間隔連接一個配套裝置效果較好。
[0022]由于水平井沖砂返排液紊流流態發生器設計有內、外螺旋流道5，返排液攜帶砂粒在油套環空、油管循環通道內流過紊流流態發生器的螺旋流道時，返排液在水平井段重新形成紊流，有效降低水平段內返排液攜帶砂粒發生二次沉降堆積，促進水平井段砂粒在返排液中運移，實現提高水平井沖砂洗井效果的目的。
[0023]當水平井反循環沖砂洗井時，返排液通過紊流流態發生器的外螺旋流道5，在水平段油套環空形成紊流，減緩砂粒二次沉降，促進沖砂返排，由于流道筒3的外徑大于或等于上接頭I或下接頭2的外徑時，外螺旋流通的螺旋半徑較大，增大了紊流效果，進一步減緩砂粒二次沉降，促進沖砂返排；當水平井正循環沖砂洗井，油管內返排液通過紊流流態發生器下接頭2流入第一內螺旋流道4后，在油管內形成紊流，再通過上接頭I的第二內螺旋流道6流出，在此過程中促進水平段油管內返排液攜砂。在水平井沖砂洗井過程中，根據不同循環方式，該水平井沖砂返排液紊流流態發生器均可使返排液形成紊流，減緩砂粒二次沉降，促進沖砂返排。
[0024]綜上所述，水平井沖砂返排液紊流流態發生器主要在長水平段水平井沖砂洗井作用過程中，依靠返排液自身能量，在流經紊流流態發生器旋轉流道時，形成多級新的紊流，實現對水平井段砂粒的充分攪動，避免二次沉降，克服了旋轉射流沖砂工藝技術存在的問題，大大的提高了水平井段的沖砂效果。
[0025]該紊流流態發生器結構簡單，絲扣與油管連接下入水平段，在不改變沖砂洗井工藝管柱的結構與受力狀態前提下，有效提高水平井沖砂洗井效果，是一種簡單而是用的裝置。
[0026]本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一一敘述。
[0027]以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，并不構成對本發明的保護范圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬于本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種水平井沖砂返排液紊流流態發生器，包括上接頭(I)和下接頭(2)，其特征在于:所述上接頭(I)和下接頭(2)之間設有流道筒(3)，所述流道筒(3)外設有外螺旋流道(5)，流道筒(3)內設有第一內螺旋流道(4)； 所述上接頭(I)和下接頭(2)內部均設有與第一內螺旋流道(4)匹配且相通的第二內螺旋流道(6)。
2.根據權利要求1所述的一種水平井沖砂返排液紊流流態發生器，其特征在于:所述流道筒(3 )的外徑大于或等于上接頭(I)或下接頭(2 )的外徑。
3.根據權利要求1所述的一種水平井沖砂返排液紊流流態發生器，其特征在于:所述上接頭(I)和下接頭(2)外均制有外螺紋。
【專利摘要】本發明屬于水平井沖砂洗井技術領域，具體涉及一種水平井沖砂返排液紊流流態發生器，包括上接頭和下接頭，所述上接頭和下接頭之間設有流道筒，所述流道筒外設有外螺旋流道，流道筒內設有第一內螺旋流道；所述上接頭和下接頭內部均設有與第一內螺旋流道匹配且相通的第二內螺旋流道。本發明的有益效果是：水平井沖砂返排液紊流流態發生器配套裝置結構簡單，適應性強，主要在長水平段水平井沖砂洗井作用過程中，依靠返排液自身能量，在流經紊流流態發生器旋轉流道時，形成多級新的紊流，實現對水平井段砂粒的充分攪動，避免二次沉降，大大提高了水平井段沖砂效果。
【IPC分類】E21B21-00
【公開號】CN104632107
【申請號】CN201410726282
【發明人】李大建, 曾亞勤, 甘慶明, 呂億明, 牛彩云, 王百, 李亞洲, 朱洪征, 崔文昊, 常莉靜
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月4日