[发明专利]一种井下流体谐振聚能振动解堵装置及其解堵方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种解堵装置及其方法，特别涉及一种井下流体谐振聚能振动解堵装置及其解堵方法。 

背景技术

油井经过长时间开采处于高含水后期，由于钻井、完井、井下作业和长期的采油、注水过程中的污染物和机械杂质，以及钻井液和沥青胶质沉积，盐类沉积等污染了近井地带，致使近井地带孔隙通道堵塞十分严重。一些稠油井长期开采导致原油中轻质成分含量降低，重质成分含量增加，致使原油粘度增加。井筒及近井地带的稠油、死油非常容易堵塞炮眼和油层孔道，导致油水井产油量和注水量下降。

目前常规的处理工艺是洗井或酸洗，而普通酸洗等措施只能一次性溶解碳酸盐近井地带污染物，不能很好的解决近井地带的堵塞问题，同时由于部分油井出现地层亏空的现象，洗井或酸洗返排液无法返排出井口，部分油井的地层隔层较薄，常规的洗井工艺无法达到施工目的。 

发明内容

针对现有技术中油井解堵装置方法存在的上述问题，本发明提供一种井下流体谐振聚能振动解堵装置及其解堵方法。

本发明的技术方案是：

一种井下流体谐振聚能振动解堵装置，包括流速增速系统、流体谐振腔、压力脉冲波传递系统、用于连接抽油泵的接口；所述流速增速系统为中空圆台结构，其内表面设有类似于来复线的螺旋状沟槽，外表面包覆有磁铁；所述流体谐振腔与所述流速增速系统相连通，设置于所述流速增速系统的上方，流体谐振腔内部的上表面为向下凸起的锥状结构；所述压力脉冲波传递系统为空心管状结构，其下端与流体谐振腔相连通，其侧壁上设有用于将流体压力脉动波传递到压力脉冲波传递系统外部空间的鼓膜；所述压力脉冲波传递系统的上端设有用于连接抽油泵的接口。

作为本发明的进一步改进，所述流速增速系统的外表面包覆的磁铁为钐钴磁铁。

作为本发明的进一步改进，所述压力脉冲波传递系统的下端通过锥状结构顶部附近的孔与流体谐振腔连通。

作为本发明的进一步改进，所述压力脉冲波传递系统上端的接口为螺纹接口。

作为本发明的进一步改进，所述鼓膜为金属薄片。

作为本发明的进一步改进，所述锥状结构的锥间角为120°至150°。

作为本发明的进一步改进，所述鼓膜从上至下均匀排布。

一种井下流体谐振聚能振动解堵装置的解堵方法，具体包括如下步骤：

（1）将井下流体谐振聚能振动解堵装置通过其上端的接口接到抽油泵上，启动抽油泵；

（2）井下流体在流速增速系统中高速旋转并稳定上升，进入流体谐振腔；

（3）当流体通过振荡腔时，在剪切层中形成一连串离散涡环，当其到达锥形碰撞壁并与之相互作用时，在碰撞区产生压力振荡波，该波以声速向上游传播，当压力波相位与射流初始振荡相位相同时，整个腔体里流体的振荡被迭加、放大，该过程不断重复，形成强烈的自激振荡脉冲射流；

（4）流体继续上升进入流体谐振腔，通过压力脉冲波传递系统上的鼓膜，将流体谐振腔中的流体压力脉动波传递到压力脉冲波传递系统的外部空间内，并在该空间内形成周期性的振动，使流体近井地带的污染物脱落下来，从而实现解堵作用。

本发明的有益效果是：

在油井正常工作时，油井采出液从井底被抽吸到地面或自喷的过程中，本发明一种井下流体谐振聚能振动解堵装及其解堵方法利用采出液流动动力，能够在油层环形空间周边产生强烈谐振波，解堵率可达98%，系统无动设备，具有结构简单、低耗能、安全可靠等优点。本发明作业费用低，有利于提高油井产量，解除油（水）井近井地带堵塞，提高油井产液量，增加近井地带油层的渗透率。

附图说明

图1是直井套管完井示意图；

图2是水平井套管完井示意图；

图3是直井裸眼完井示意图；

图4是水平井裸眼完井示意图；

图5是井下解堵系统示意图。

图中：1、表层套管，2、水泥环，3、油泥套管，4、射孔孔眼，5、油层，6、技术套管，7、轴套外封隔器，8、裸眼，9、悬挂器，10、尾管，11、扶正器，12、井下解堵系统，13、筛管，14、接口，15、压力脉动波传递系统，16、流体谐振腔，17、流速增速系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

 本发明一种井下流体谐振聚能振动解堵装置的结构如图5所示，包括流速增速系统17、流体谐振腔16、压力脉冲波传递系统15、用于连接抽油泵的接口14，整个装置的材料优选为不锈钢304，其动力来自于抽油泵。