[发明专利]负压捞砂工具及负压捞砂工艺

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井修井领域，尤指一种针对地层压力系数低时井底出砂的负压捞砂工具及负压捞砂工艺。

背景技术

目前国内油田的油井都普遍存在出砂现象，出砂会在井底形成砂柱，淹没产层，增加油气水流动阻力，使油气井产量降低，甚至不产出，对井下和地面管线有冲蚀损坏作用，特别是在地面输油管线中沉淀或结垢，影响油气的输出。对于泵抽采油井，砂粒进入电泵机组，会产生砂卡。还会因出砂导致频繁修井，增加油田的修井成本。

为消除出砂的危害，目前已经发展了水力冲砂和机械捞砂两大类技术。水力冲砂一次冲砂量大，清洗井底完全，但冲砂液会因各种原因漏进地层，污染油气层，当井很深而地层压力较低时，冲砂液难以返至地面，导致水力冲砂失效。机械捞砂不需要外来冲砂液，因而不会污染油层。但现有的机械捞砂工具一次捞砂量少，在深井中效果不太明显。捞砂泵捞砂量虽然比较大，但由于无法破除砂粒胶结及小落物，往往会造成捞砂不成功。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负压捞砂工具及其捞砂工艺，其能够边钻边捞砂，且一次捞砂量大，操作简单。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种负压捞砂工具，其中包括负压发生器，所述负压发生器包括位于上、下部的螺杆和螺杆泵，所述螺杆与螺杆泵之间设置有万向节保护套，所述万向节保护套内腔设有万向节，所述万向节的上、下端分别与螺杆、螺杆泵连接，所述螺杆泵的下端通过第一钻具与双层管壁的多个沉砂管依次连接，所述沉砂管的下端通过第二钻具与捞砂鞋连接。

本发明负压捞砂工具，其中所述万向节保护套的内腔为阶梯缩孔，所述万向节保护套的外表开有多个旁通孔，所述万向节保护套的上端设有与螺杆连接的第一母扣，所述万向节保护套的下端设有与螺杆泵连接的第一公扣。

本发明负压捞砂工具，其中所述万向节的上、下端分别与螺杆的传动轴和螺杆泵的转子连接。

本发明负压捞砂工具，其中所述沉砂管包括外管和设置于外管内腔的内管，所述内管通过多个扶正块支撑在外管上，所述内管的上端通过堵头封住，所述内管的上部设有多个出水孔。

本发明负压捞砂工具，其中所述螺杆上端连接有第三钻具。

本发明负压捞砂工具，其中所述螺杆泵的下端连接有转换接头，所述转换接头下端与所述第一钻具的上端连接。

本发明负压捞砂工具，其中多根所述外管直接串接在一起或通过多根钻具串接在一起，多根所述外管的上、下端连接有上接头和下接头，所述上接头与所述第一钻具的下端连接，所述下接头通过所述第二钻具与所述捞砂鞋连接。

本发明负压捞砂工具，其中所述上接头与外管之间及下接头与外管之间均设有盘根。

一种负压捞砂工艺，其包括如下步骤：

(1)根据实测环空液面，确定所述负压发生器的安装位置，保证负压发生器至少安装于液面以下100-200米；

(2)根据捞砂井段捞砂量设计需要的沉砂管数量和捞砂次数；

(3)根据井眼直径和井斜情况确定沉砂管位置；

(4)在确定好负压发生器、沉砂管的位置后，确定钻具组合；

(5)下钻具组合探砂面，根据完井井底与下入钻柱深度对比确定砂面，砂面到完井井底的距离对应的就是设计捞砂进尺；

(6)探到砂面后上提钻具1-2米，开泵、开转盘，排量一般5-12升/秒，转盘转速一般30-100转/分；

(7)缓慢下放钻具进行捞砂作业，钻压一般0-3吨，可根据现场情况调整，同时注意观察立压、泵压、扭矩参数变化；

(8)捞砂完成后起钻；

(9)井口清理沉砂。

采用上述方案后，本发明负压捞砂工具及负压捞砂工艺具有以下优点：

1、通过负压发生器驱动的局部循环，解决了因地层压力低，无法正常循环携砂的问题；

2、利用沉砂管下接捞砂鞋，通过地面驱动其转动的方式，可以将大粒径沉砂研磨变小，通过负压发生器产生的局部循环，实现了边钻边高效捞砂的目的；

3、串接沉砂管，保证了一次性捞砂量不受限制，有效减少了因捞砂量而起钻的次数。

附图说明

图1是本发明的负压发生器的结构示意图；

图2是本发明的万向节保护套结构示意图；

图3是本发明的螺杆泵的结构示意图；

图4是本发明的沉砂管结构示意图；

图5是本发明负压捞砂工具流体循环结构示意图。

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明；

具体实施方式