[发明专利]平行管水力射流冲煤粉井下装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于清除煤层气井没沉积煤粉、煤焦、煤泥等固形颗粒，恢复产能的工艺技术，属于油气田及煤层气田开发技术领域。

背景技术：

在煤层气井排水采气过程中，由于煤层结构和地层构造原因，不可避免地要有煤粉、煤泥和煤焦等固性物质产出，如果这些产出的固性物质，没有被产出液带出井筒，而大量沉积在煤层气井的底部，就会导致埋泵和卡泵等，造成排采停顿，为了恢复生产，必须将沉积在井底的固性物质排出地面。

目前，现场主要采用机械捞煤粉，由于煤粉很容易悬浮于水中，很难确定煤粉是否全部捞出，效率非常低且不能全部清出固形颗粒。油田常用的常规水力冲砂工艺应用于煤层气井，会导致冲煤粉液漏失严重，返出量远小于进入量，不仅污染煤层，同时也增大了排水采气的困难。另外，现有捞煤粉作业方式，在修井过程中，不能控制煤层气井内液体的液面高度，造成煤层的湿润污染。因此，急需一种新的工艺技术，满足煤层气井和低压漏失油井将井底内的固形沉积物排出地面，该工艺就是为解决上述问题提出的新的修井工艺技术。

发明内容

本发明的目的是：克服目前煤层气井修井作业的效率低的缺点；改变煤层气井修井作业方式单一的现状。本发明提供一种全新的煤层气井修井作业方式，在不伤害煤层的情况下，高效快速的将井底沉积的煤粉排出；并且在修井作业的过程中，使井底动液面不会上升。

本发明所采用的技术方案为：平行管水力射流冲煤粉装置主要由喉道扩散管、高压喷嘴、搅拌喷嘴、高压腔、套筒、外筒、铜垫片、O形密封圈、冲砂齿和导向接头组成，其特征在于：导向接头与高压腔通过焊接连接在一起；冲砂齿与套筒通过焊接连接在一起；高压腔的上、下端外圆面分别以螺纹与外筒和套筒相连接，高压腔上、下两端内圆面分别以螺纹与高压喷嘴和搅拌喷嘴相连接，高压腔与高压喷嘴和搅拌喷嘴之间设置有铜垫片；喉道扩散管下端以螺纹与外筒连接，喉道扩散管与外筒之间设置有O形密封圈。

使用时，喉道扩散管上端以螺纹与1.5in寸连续油管(返出液管)相连接，导向接头上端以螺纹与另一个1.5in连续油管(动力液管)相连接，形成平行管柱。然后将平行管水力射流冲煤粉装置下入到井下预定位置。煤层气井冲煤粉作业时，来自地面三柱塞高压往复泵的高压动力液由动力液管下行，通过导向接头进入到高压腔内；动力液分为2路，一路由搅拌喷嘴喷出喷出，冲击井底，搅动煤粉后，地层混合液经外筒圆周壁面上的孔道，进入到射流排煤粉装置的环空。另一路动力液通过高压喷嘴喷出，动力液的总压头几乎全部转变为速度水头，使液柱周围压力降低，形成负压区，在井底压力与负压区之间的压差作用下，将地层液抽吸到喉管内。喉管直径总是要大于喷嘴直径，动力液和地层混合液在喉管内充分混合后，速度水头降低，而压力水头有所回升。在此过程中，动力液失去动量和动能，而地层混合液得到动量和动能。混合后的液体进入到扩散管内，随着扩散管断面面积逐渐增大，使得速度水头重新转换为压力水头，从而可使混合液举升到地面上来。随着平行管水力射流冲煤粉装置的逐渐下放，完成整个煤层气井的排煤粉工作。另外在搅拌喷嘴处，动力液的总压头也几乎全部变为速度水头，使液柱周围压力降低，这样可以完全避免对井底的伤害。

本发明设计合理，结构简单，操作简单，工作可靠，利用该装置可以快速高效彻底地将井底的沉积的煤粉排出，并且不会对煤层产生伤害，有利于煤层气井作业完后产能的恢复。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明由以下实例给出，下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图所示本发明由喉道扩散管1、外筒2、O形密封圈3、9、高压喷嘴4、铜垫片5、11、高压腔6、套筒7、冲砂齿8、搅拌喷嘴12和导向接头10组成，其组装关系如下：导向接头10通过焊接与高压腔6相连接；高压腔6上、下端内圆面分别以螺纹与高压喷嘴4和搅拌喷嘴12相连接，在高压腔6与高压喷嘴4和搅拌喷嘴12之间分别设置有铜垫片5、11；外筒2上、下端内圆面分别以螺纹与喉道扩散管1和高压腔6的外圆面相连接，在喉道扩散管1和高压腔6的凹槽内分别设置有O形密封圈3、9，；套筒2与冲砂齿8通过焊接相连接，套筒2以螺纹与高压腔6相连接。其中外筒2侧面的圆周管壁上设计有孔道；喉道扩散管1为内径从下到上由细变粗的细管体，喉道扩散管1的上端与1.5in连续油管(返出液管)相连接；导向接头10上端以螺纹与另一个1.5in连续油管(动力液管)相连接。