本技术涉及石油和天然气开采作业装备,具体而言,涉及一种自定向多模式冲洗工具。
背景技术:
1、随着石油及天然气开发及开采技术的深入,部分油气井的出砂日益严重,井筒内出砂伴随而来的是砂堵、砂埋、抽油泵砂卡等问题,如不及时进行除砂处理,会严重影响能源采收产量,甚至更为严重的是油气井的报废。为解决出砂带来的困难,必须利用冲洗工具适时进行干预处理,提高采收效率。
2、目前常用的方法是通过向井筒内注入洗井液,将井内的砂粒随洗井液携带至地面。一般选配的冲洗作业管串较为简单,端部连接带有水眼通道的冲洗头,冲洗也仅停留在冲砂阶段,对于返排砂的效果,也仅是依靠洗井液携砂配方的携砂作用。除砂效果不明显,根本无法达到除砂的目的。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于:提供一种高效的冲砂和携砂能力的工具作业串,以解决现有冲洗工具存在的携砂、除砂不理想的问题。该作业管串可以实现在作业过程中可以适时改变洗井液的主流趋势,通过搅动砂层、反向高速冲洗液的携带能力,将井筒内除砂携带出井。超重载型安全工具为施工作业提供了一种安全分离装置,此安全工具在遇特殊情况下,可实现上下两部分分离,下部工具丢在井内,待后续处理;上部工具可提出井口。连续油管连接器为将连续油管与作业工具连接在一起,提供了一种安全可靠的连接方式。
2、为解决上述问题,本实用新型所采用的技术方案是:
3、一种自定向多模式冲洗工具,其特殊之处在于,包括依序连接的连续油管连接器、超重载型安全工具和可换向式冲洗工具;
4、所述连续油管连接器的上部用以连接连续油管,下部用以连接超重载型安全工具,其结构包括经螺纹连接的外套和下连接体,所述外套内部设有内锥套和锥形摩擦开口环,所述锥形摩擦开口环压装在内锥套的内部且锥形摩擦开口环的外锥面与内锥套喇叭口开口方向相对应,所述锥形摩擦开口环的下端面贴触有减摩环;
5、所述超重载型安全工具包括由上而下依序连接的上阀套、上扭矩轴、下扭矩套和连接头;所述上阀套内部设有阀芯组,所述上扭矩轴下端面内孔处螺纹连接有上球座,所述连接头的内部安装有下球座;所述下扭矩套的内侧设有内支撑套,所述内支撑套上部的内孔处容置有卡块组,所述内支撑套中部设有将其外侧与其中心孔连通的连通孔,所述内支撑套的下部套接有剪切环;所述上扭矩轴径向设有用以连接其轴外侧与其轴中心孔的小圆孔;所述连接头上安装有用于建立通道的压力破裂盘;
6、所述可换向式冲洗工具包括依序连接的上连接头、上连接套、下连接套和下冲洗头;所述上连接头上端与超重载型安全工具相连,所述上连接套下端的换向轴孔内安装有换向轴,所述换向轴下部安装有连接芯轴,所述连接芯轴下部安装有节流嘴或堵头,所述下连接套内部安装有芯轴套;所述换向轴外侧套设有复位弹簧。
7、进一步地,所述连续油管连接器中:
8、所述内锥套喇叭口开口方向向下;所述锥形摩擦开口环安装于内锥套内部,所述锥形摩擦开口环外锥面与内锥套喇叭口开口方向相对应;
9、所述外套上部安装有顶丝;所述外套内部内凹槽处及所述下连接体内部内凹槽处均安装有密封件;所述外套上端部带有锥面过渡斜面,所述过渡斜面的夹角a范围30°-80°。
10、所述锥形摩擦开口环为c形开口环,其外侧为带有2°-15°锥角的锥面,内部为单线或多线的螺旋状锯齿形,单线螺纹螺距2-5mm,其锯齿形牙型角45°-80°;所述c形开口环的开口宽度3-25mm。
11、进一步地,所述超重载型安全工具中:
12、所述阀芯组的数量为1组或者2组,其结构包括底座、固定套、翻板、销轴、复位弹簧和密封件;所述底座外侧包含有环形槽,下部端面处包含有用于放置密封件的环形槽;所述固定套套装在底座下端面外侧;所述翻板通过销轴固定在固定套处;所述复位弹簧安装在翻板处,销轴穿过复位弹簧的中心孔内;所述翻板包含翻板锥面,所述底座内通孔与下端面过渡处为线或带有一定角度的锥面。
13、所述上扭矩轴下端插入下扭矩套内部,且上扭矩轴牙坎插入下扭矩套牙坎内,形成互相嵌入的配合关系;上扭矩轴牙坎数量与下扭矩套牙坎数量一致;所述上扭矩轴外侧包含有凹槽,所述凹槽上下两侧通过斜面进行过渡;
14、所述卡块组是将圆环沿轴线方向进行均匀分割而成,分割后卡块的数量为2-6块;分割宽度1-5mm,分割角度45°-135°;所述卡块组外侧包含有卡块组环形槽,内部具有与上扭矩轴外部凹槽相适配的凹槽。
15、所述内支撑套下部连通孔形状为圆孔或腰型孔,所述内支撑套下部外侧设置有环形槽或盲孔,若为环形槽其数量为1或2;若为盲孔,盲孔数量为2-12个,其盲孔均匀分布在下部外圆柱,所有盲孔均匀布置在截面为同一截面或两截面。
16、所述剪切环沿圆周设置有多个内外贯通的螺纹孔,所述螺纹孔可均匀布置在一个截面或两个截面上;所述剪切环套装在内支撑套下部,其剪切环螺纹孔与内支撑套下部外侧环形槽或盲孔对齐,并通过剪切销钉固定连接。
17、所述连接头从上到下三个截面处依次设置有通孔、螺纹孔、压力破裂盘安装螺纹孔,所述通孔、螺纹孔的数量为多个,所述压力破裂盘安装螺纹孔的数量为1个或2个。
18、所述下球座中心内通孔上下两端均设置有喇叭口过渡锥面,外侧包含有下球座环形槽;安装时所述下球座环形槽与连接头的螺纹孔所处截面对齐,通过安装的剪切销钉进行固定。
19、所述压力破裂盘在大于设定的额定压力下即可爆破,从而使连接头内外建立通道。
20、进一步地,所述可换向式冲洗工具中:
21、所述上连接套外侧设置有水孔通道,水孔通道中心线与上连接套中心线夹角范围20°-160°。
22、所述连接芯轴外侧包含有内外连通的连接芯轴流水孔;所述下冲洗头内部可根据选择放置或不放置旋流轮。
23、所述换向轴处设置有具有一定的深度和宽度的换向槽,换向槽按一定规律设置有长槽、短槽、转向槽。
24、本实用新型提供了一种高效的冲砂和携砂能力的工具作业串,其中,连续油管连接器可以解决将连续油管与作业工具的安全可靠的连接。如遇特殊情况,超重载型安全工具可提供一种安全分离方式,降低因特殊情况造成更大的资源浪费。可换向式冲洗工具通过优选的换向设计方案,实现正向冲洗、反向冲洗自由切换,解决现有冲洗工具存在的携砂、除砂不理想的问题。
1.一种自定向多模式冲洗工具,其特征在于,包括依序连接的连续油管连接器、超重载型安全工具和可换向式冲洗工具;
2.如权利要求1所述的一种自定向多模式冲洗工具,其特征在于,所述连续油管连接器中:
3.如权利要求1所述的一种自定向多模式冲洗工具,其特征在于,所述连续油管连接器中:
4.如权利要求1所述的一种自定向多模式冲洗工具,其特征在于,所述超重载型安全工具中:
5.如权利要求1所述的一种自定向多模式冲洗工具,其特征在于,所述超重载型安全工具中:
6.如权利要求1所述的一种自定向多模式冲洗工具,其特征在于,所述超重载型安全工具中:
7.如权利要求1所述的一种自定向多模式冲洗工具,其特征在于,所述超重载型安全工具中:
8.如权利要求1所述的一种自定向多模式冲洗工具,其特征在于,所述超重载型安全工具中:
9.如权利要求1所述的一种自定向多模式冲洗工具,其特征在于,所述可换向式冲洗工具中:
