[发明专利]应用在待修油井中并能由修井机驱动的冲砂装置

说明书

本发明涉及了一种应用在待修油井中并能由修井机驱动的冲砂装置，其包括冲砂头及用于将冲砂头送入并布置在待修油井底部的管柱，管柱包括沿着自上而下以连续或间断方式收缩自身径向尺寸的内管和沿着自上而下以连续或间断方式收缩自身径向尺寸的外管，内管内存在芯腔，内管与外管之间存在环腔，内管和/或外管的下端连接冲砂头，芯腔能够接收并向冲砂头提供冲砂液，以使冲砂头实施冲砂作业，环腔能接收并向冲砂头提供惰性气体，并使惰性气体在冲砂头外与冲砂液混合。上述冲砂装置可以降低对驱动设备的载重能力、输出扭矩和冲砂液泵送压力的要求，并允许使用费用较低的修井机来驱动其完成冲砂作业。

技术领域

本发明属于石油开发技术领域，具体涉及一种应用在待修油井中并能由修井机驱动的冲砂装置。

背景技术

在油井生产过程中，由于地层砂以及细颗粒从地层产出，堵塞了出油通道，造成油井产能逐渐降低甚至停产，同时会损坏井下设备造成井下卡死事故。为了恢复油井的产量，需要使用高速流动的冲砂液将井底砂堵冲散，并通过管柱内空间与管柱-套管环形空间建立流体循环，并借用流体循环上返的能力，将冲散的砂子带出地面，也就是冲砂作业。

现有的油井冲砂作业过程中，常用到中空管柱和冲砂头构成的冲砂装置，但随着井深增加，需要的管柱长度也随之增加，管柱自身重量变大，对驱动设备的综合要求也会随之增加，由此导致费用低、载重能力低、输出扭矩低和冲砂液泵送压力低的修井机难以适用，并被迫使用费用高、载重能力高、输出扭矩高和冲砂液泵送压力高的钻机来实施。因此，为实现低成本冲砂，如何改进冲砂装置并使其可以由修井机直接驱动成为了亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述全部或部分问题，本发明的目的是提供一种应用在待修油井中并能由修井机驱动的冲砂装置，其可以降低对驱动设备的载重能力、输出扭矩和冲砂液泵送压力要求，以允许使用费用低的修井机来驱动其完成冲砂作业。

本发明提供了一种应用在待修油井中并能由修井机驱动的冲砂装置，其包括冲砂头及其输送管柱，输送管柱包括沿着自上而下以连续或间断方式收缩尺寸的内管和沿着自上而下以连续或间断方式收缩尺寸的外管，内管内存在芯腔，内管与外管之间形成环腔，所述内管和/或外管的下端连接冲砂头，芯腔能够接收冲砂液并向冲砂头提供冲砂液，使得冲砂头能实施冲砂作业，环腔能接收并向冲砂头提供惰性气体，并使惰性气体在冲砂头外与冲砂液混合。

进一步地，还包括设在所述芯腔内并与所述冲砂头相邻的第一单向阀，其能够准许冲砂液自上而下从其内部流过。

进一步地，还包括设在所述环腔内并与所述冲砂头相邻的第二单向阀，其能够准许惰性气体自上而下从其内部流过。

进一步地，所述内管和外管的径向尺寸沿着自上而下以间断方式同步地收缩，所述内管和外管均包括沿着自上而下顺序连接且径向尺寸依次递减的第一节、第二节和第三节。

进一步地，所述外管和内管皆由S135钢制成。

进一步地，所述内管的第一节的内径为所述待修油井的套管的内径的0.360-0.364倍，其壁厚为所述套管的内径的0.043-0.047倍，其长度为1400m-1600m；所述内管的第二节的内径为所述套管的内径的0.308-0.312倍，其壁厚为所述套管的内径的0.037-0.041倍，其长度为2400-2600m；所述内管的第三节的内径为所述套管的内径的0.184-0.188倍，其壁厚为所述套管的内径的0.034-0.038倍，其长度为3900-4100m；所述外管的第一节的内径为所述套管的内径的0.693-0.689倍，其壁厚为所述套管的内径的0.063-0.067倍，其长度为1400m-1600m m；所述外管的第二节的内径为所述套管的内径的0.536-0.540倍，其壁厚为所述套管的内径的0.057-0.061倍，其长度为2400-2600m；所述外管的第三节的内径为所述套管的内径的0.452-0.456倍，其壁厚为所述套管的内径的0.058-0.062倍，其长度为3900-4100m。