[发明专利]井下捞砂工具

说明书

技术领域

本发明涉及油田生产管柱，具体地说是井下捞砂工具。

背景技术

油田开发进入中后期，一些区块受长期注水或注气开采以及油井不合理的生产制度的影响，储层骨架受到破坏而造成油层出砂，出砂后的地层呈亏空状态，亏空不断扩大会导致油层坍塌，出砂进一步加剧。油井出砂量达到砂埋生产层时，就会造成油井减产或停产。对于油井出砂的处理,油田现有的常规清砂方法主要有水力冲砂和机械捞砂两种。水力冲砂法具有一次冲砂量大、清洗井底完全、工艺简单的特点,但施工成本较高，当地层压力系数低时,冲砂液会大量漏进地层,污染油层；当井很深而地层压力较低时，冲砂液难以返至地面,水力冲砂法失效,易出现砂卡管柱；当地层为水敏性地层时，水力冲砂法易漏入地层，洗井液不同程度的对地层造成伤害，不利于下步油井开采。而常规机械法捞砂虽然不需外来冲砂液,不会污染油层,但又存在一次捞砂量少,井深时起下钻时间长,捞砂效率低,不经济等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供井下捞砂工具，该工具结构简单，该井下捞砂工具从保护油层角度出发，采用全新的设计思路，不用泵车和其它辅助设备，仅需上下活动管柱即可实现将井内沉砂捞出，避免了入井液对地层的伤害，可有效保护油层。同时，该工具操作简单、工艺可靠，安全性高，可适用于直井、水平井、侧钻井等各种复杂井况，成本低、效益高。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，井下捞砂工具，包括自上而下依次连接的上单向阀、柱塞泵、储砂管、下单向阀、铲头。

所述柱塞泵包括外筒以及设置在外筒内部的内柱塞，所述内柱塞包括自上而下依次连接的汲液管、连接头、活塞，所述外筒包括自上而下依次连接的定位套和外管。

所述活塞外壁套有密封环，密封于外管内壁，所述活塞底部连接用来调节密封环松紧的堵头。

所述外管和汲液管之间具有环空，所述汲液管上开设长槽，所述定位套内壁设置卡台，卡台伸入长槽内在长槽内运行，所述定位套开设连通上述环空的径向孔。

所述外管下端依次通过连接套、接箍连接储砂管。

所述上单向阀包括上压环、上弹簧套、弹簧、变扣接头、钢球，所述变扣接头下端连接柱塞泵的汲液管，变扣接头上端连接上接头，所述上弹簧套位于上接头内腔，上弹簧套底部密封固定在变扣接头上端，并且上弹簧套上部与上接头两者之间形成环空，所述上弹簧套和上接头圆周壁均开设径向孔，所述钢球坐落在上弹簧套下内端口，所述弹簧置于上弹簧套内，所述上压环连接在上弹簧套和弹簧的上端。

所述下单向阀包括下压环、下弹簧套、弹簧，所述铲头上端连接下弹簧套和外套，外套上端连接储砂管，所述下弹簧套位于外套内腔，所述弹簧置于下弹簧套内，所述下压环连接在弹簧和下弹簧套的上端，所述钢球坐落在铲头的上端口处。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、工具设计采用上下抽汲的泵轴相对运动原理，在工具内外部产生最高可达5-8MPa的压差，从而实现井筒砂粒被抽汲到工具内，并储存在储砂管内，待储砂管满了以后通过作业机起出井筒，把砂子排出，达到井筒清砂目的，单次捞出砂柱高度500m；

2、工具上下两端设计了两个相对开关的单向阀，管柱上行时，下部单向阀打开，上部单向阀关闭，井筒砂液被快速抽汲工具内；管柱下行时，下部单向阀关闭，上部单向阀打开，液体从工具上部单向阀缓慢排出，砂子留在储砂管内。该结构保证井筒砂粒从底部顺利汲入工具内筒，并不会从顶部排出而造成砂埋，保证捞砂效果；

3、工具内柱塞和外筒之间设计有槽键结构，保证工具部件之间既能相对运动，又不会相互脱出致使工具毁坏，同时保证管柱进行正转时工具不会相对运动，能够传递动力到井底，安全性高，适用于水平井、大斜度井及侧钻井等复杂井况；

4、工具底部设计成铲状结构，实现探砂面时不会砂埋，同时可有效捣碎砂面,使砂面松软,从而使井底砂粒容易地随水流进入沉砂管柱，提高捞砂效果。

附图说明

图1为本发明井下捞砂工具的结构示意图。

图中：1-上接头；2-上压环；3-上弹簧套；4、20-弹簧；5、21-钢球；6-变扣接头；7-汲液管；8-定位套；9-外管；10-连接头；11-密封环；12-活塞；13-堵头；14-连接套；15-接箍；16-储砂管；17-外套；18-下弹簧套；19-下压环；22-铲头。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。