[发明专利]流体自激压力脉冲震荡发生装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种流体自激压力脉冲震荡发生装置及使用方法，其中震荡发生装置包括中心管，以及套设在中心管外侧的固定套和动套，固定套与中心管之间设有开口朝向动套的环形空隙，中心管管壁上开设有连通环形空隙与中心管内腔的通孔；动套包括启闭段和伸入段，启闭段与中心管密封滑接且在启闭段与中心管之间设有环形空腔，环形空腔的横截面积大于环形空隙的横截面积，中心管管壁上还设有连通环形空腔与中心管内腔的喷嘴。本发明利用压力差使动套上下往复运动，从而使喷嘴交替被封堵和敞开，动力液通过喷嘴向生产层频繁交替喷出，产生压力脉冲，可极大地提高了油水井解堵效果。

技术领域

本发明涉及油田油水井解堵作业井下配套装置领域，尤其涉及到一种流体自激压力脉冲震荡发生装置及使用方法。

背景技术

目前，油井增产和油井增注的技术措施为酸化和压裂，酸化的目的是在清除生产层及其固井水泥环与井筒通道处的堵塞物，以提高地层至井筒间的渗透性；而压裂的目的是在油（水）井的生产层利用高压动力液进行人工造缝并充填支撑剂以提高其渗透性。振动解堵工艺技术目前在某些油田的特定区块如低渗油田进行了应用性实验，尽管在现场取得了一定的效果，但不同程度地存在：对井况要求高，工作可靠性差，工艺繁琐，配套工具结构复杂，解堵有效功率小等缺点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种流体自激压力脉冲震荡发生装置及使用方法，通过喷嘴向生产层频繁交替喷出动力液，产生压力脉冲，利用压力脉冲的震荡和波及效应，降低污物的附着力和原油的流变特性，从而达到提高生产层的渗透性。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种流体自激压力脉冲震荡发生装置，包括中心管，以及套设在中心管上的固定套和动套，所述固定套与中心管密封固接，且在固定套与中心管之间设有开口朝向动套的环形空隙，中心管管壁上开设有连通环形空隙与中心管内腔的通孔；所述动套包括启闭段和伸至环形空隙内的伸入段，所述伸入段的内表面、外表面分别与中心管外表面、固定套内表面配合，所述启闭段与中心管密封滑接且在启闭段与中心管之间设有环形空腔，所述环形空腔的横截面积大于环形空隙的横截面积，中心管管壁上还设有连通环形空腔与中心管内腔的喷嘴，动套上远离固定套的一端与喷嘴之间的轴向距离小于环形空隙开口端与通孔之间的轴向距离。

本方案通过设置环形空隙，并通过喷嘴向环形空隙内喷射动力液，建立动套上端与中心管间环形腔内推动动套下行所需的压力；动套与中心管下部外圆柱面间形成环形空腔，以建立环形空腔中的动力液向外部流动时的流动阻力，从而建立环形空腔内的液体压力，在差动力推动下实现动套的上行。利用环形空隙和环形空腔之间的面积差，在差动力作用下，动套做上下往复运动，交替打开和关闭喷嘴。当动套上行到一定位置时敞开喷嘴，并向外喷出一束高压液体，此时因环形空腔与外界连通，使腔内液体压力降低，在来自环形空隙内高压液体的推动下动套又下行，动套将喷嘴关闭，从而将中心管内动力液与外界隔离，与此同时环形空腔封闭，且因经喷嘴与中心管内腔相连通而建立起压力，且实现环形空隙与环形空腔内液体的等压力，在差动力作用下动套又向上运动。如此交替往复，本装置间断地喷出具有一定频率和较高峰值的压力脉冲液体，这种高压力脉冲液体震荡对生产层产生强大的冲蚀、剥离、微造缝等作用，而且当动力液流量适当时并可共振效应和空化效应，由于本装置所产生的压力脉冲频波低、强度大，因此在地层中传递时衰减小，波及范围大。

作为优化，所述伸入段的内表面设置有若干沿轴向分布的环形槽。本优化方案通过在伸入段的内表面设置有环形槽，既保证了动套与中心管外圆柱面间的密封，又减小了动套上下往复运动时的摩擦力，并对动套上下往复运动起到了很好的径向扶正作用。

作为优化，所述启闭段的内表面也设置有若干沿轴向分布的环形槽。本优化方案通过在启闭段的内表面设置环形槽，进一步减小了动套上下往复运动时的摩擦力，并对动套上下往复运动起到了进一步扶正作用。

作为优化，所述中心管的一端设有内螺纹，另一端设置有外螺纹。本优化方案将中心管的两端分别设置内螺纹和外螺纹，方便与油管接箍、油管短节连接，提高了使用的方便性。