[发明专利]一种井下局部反循环和多级沉砂的清砂工艺

权利要求书

1.一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺，其特征在于，它所涉及装置主要包括包括：射流泵(1)、旋流除砂器(2)、集砂器(4)、钻磨头(6)以及钻杆(3)、钻铤(5)。

2.如权利要求1所述的一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺，其特征还在于，集砂器(4)被分为两部分，一侧是由筒体构成的混砂液上行通道，另一侧是由筛管构成的沉砂空间。

3.如权利要求1所述的一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺，其特征还在于，所涉及的关键装置都处在油井的下半部分，其连接方式如下：从井口设备到射流泵(1)之间使用钻杆(3)连接；射流泵(1)下方连接旋流除砂器(2)；旋流除砂器(2)与集砂器(4)之间用钻杆(3)连接；集砂器(4)以下连接钻杆(3)和钻铤(5)；在工具最下端，钻铤(5)连接着钻磨头(6)。

4.如权利要求3所述的一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺，其特征还在于，本发明在油井较深、设计清砂量较大时，为防止沉砂在工具中淤塞，需要多级沉砂，即在旋流除砂器(2)和钻铤(5)之间连接多个沉砂组合；每个沉砂组合中包括钻杆(3)与集砂器(4)，每个沉砂组合中钻杆(3)与集砂器(4)的串接数量根据井深、设计清砂量、集砂器(4)的设计容量而决定。

5.如权利要求1所述的一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺，其特征还在于，一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺包括两个阶段，分别是局部反循环阶段和沉砂阶段。

6.如权利要求5所述的一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺，其特征还在于，在清砂作业之前要先向井内正循环补液，使得井下液面高于射流泵(1)的位置。

7.如权利要求5所述的一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺，其特征还在于，局部反循环阶段是混砂液在钻磨头(6)和射流泵(1)之间的循环；地面泵向钻干内泵入高压动力液，射流泵(1)产生负压；同时井口转盘带动钻杆(3)进行转动，钻磨头(6)对井底的大颗粒砂进行钻磨，并起到搅动作用，使井砂与混砂液进行混合；在压差作用下，通过钻磨头(6)的水眼抽汲井下的混砂液向上流动，混砂液携带不同粒径的砂粒进入钻杆(3)内；在混砂液通过集砂器(4)时，首先进入混砂液上行通道，通过上通单向阀后，由于流通截面积扩大，一些大颗粒砂会沉降下来，小颗粒砂继续随混砂液上行，经过旋流除砂器(2)分离后，含砂量很低的液体在射流泵(1)内与动力液混合后，被喷射回井下，重新与井砂混合；至此在井下形成一个局部循环过程。

8.如权利要求5所述的一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺，其特征还在于，沉砂阶段是当一次局部反循环阶段结束时，关闭设备，含砂量很大的混砂液已经被抽汲到钻杆(3)等工具中，其中的井砂开始在重力作用下沉降；每级沉砂组合中，钻杆(3)中间空间的混砂液中的井砂都会沉降在本级沉砂组合的集砂器(4)里面；沉降时，混砂液通过集砂器(4)筛管一侧的下通单向阀后，井砂进入沉砂空间进行沉降储存，动力液可通过筛管过滤进入到环空中。

9.如权利要求5所述的一种井下局部反循环且多级沉砂的清砂工艺，其特征还在于，可反复若干次进行局部反循环和沉砂两个阶段，将尽量多的井砂收集到集砂器(4)内，最后通过起钻把集砂器(4)中的井砂携带至钻台，起到清砂作用。