[实用新型]一种反循环正冲砂式水平井旋流冲砂工具

说明书

本实用新型涉及一种反循环正冲砂式水平井旋流冲砂工具，所述旋流冲砂工具套设在套筒内，所述旋流冲砂工具包括流体换向装置、涡轮增旋装置和旋转冲洗装置；所述流体换向阀包括一管状换向阀和密封圈，所述管状换向阀内设有一个倒“Z”字形隔板，上部管状换向阀与所述倒“Z”字形隔板的右端间隔开形成第一环空，下部管状换向阀与所述倒“Z”字形隔板的左端间隔开形成第二环空，所述密封圈套设在所述管状换向阀上且位于所述第一环空和第二环空之间。所述反循环正冲砂式水平井旋流冲砂工具，有效避免混砂液中的砂屑在造斜段形成二次沉积，大大提高混砂液的上返成功率，缩短作业时间，提高效率。

技术领域

本实用新型涉及钻井设备技术领域，尤其涉及一种反循环正冲砂式水平井旋流冲砂工具。

背景技术

上个世纪后期，突飞猛进的水平井钻井技术，给油田开发带来了很大的综合效益，水平井的钻井技术和石油开采技术也日益成熟，在不同地质、复杂油层状况下，都能够满足油田的开发要求。随着油田的开发生产，油层压力会日渐降低，油层的亏空程度也会日益加剧，在很大程度上破坏了地层的原始平衡，一旦井底漏失严重，地层出砂就会随地层液体一起流动运移至抽油井筒中，导致射孔段被沉积的砂屑掩埋，损坏井下采油工具、造成卡钻等生产故障。

现场作业中，为了解决水平井在冲砂洗井时存在效率低、返砂速度慢的问题，设计出不仅能够保证冲砂的彻底性，还能够适用于多种井况连续冲砂的新型冲砂洗井工具意义非凡，尤其针对水平井冲砂施工。本实用新型通过对国内外冲砂洗井工具进一步分析和研究其自身的各自特点，在前人的基础上总结设计出连续高效的反循环正冲砂式水平井旋流冲砂洗井工具，采用反循环正冲砂方式，通过涡轮驱动增旋，配合旋转冲洗头增强液体冲击力度，提高对沉积砂床的破碎能力和冲砂洗井作业能力，有效解决传统冲砂洗井工具冲砂模式单一、冲砂效率低、易造成管柱砂卡事故发生的难题，对改善水平井冲砂洗井现状具有重要意义。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种反循环正冲砂式水平井旋流冲砂工具，用以解决现有的冲砂工具冲砂洗井能力不足的问题。

本实用新型提供一种反循环正冲砂式水平井旋流冲砂工具，所述旋流冲砂工具套设在套筒内，所述旋流冲砂工具包括流体换向装置、涡轮增旋装置和旋转冲洗装置；

所述流体换向装置的上端与冲砂管螺纹连接，下端与所述涡轮增旋装置连接，所述流体换向装置包括一管状换向阀和密封圈，所述管状换向阀内设有一个倒“Z”字形隔板，所述倒“Z”字形隔板将所述管状换向阀分隔为上下两个部分，上部管状换向阀的右端与所述倒“Z”字形隔板的右端间隔开形成第一环空，下部管状换向阀左端与所述倒“Z”字形隔板的左端间隔开形成第二环空，上部管状换向阀的右端开口，下部管状换向阀的左端开口，所述密封圈套设在所述管状换向阀上且位于所述第一环空和第二环空之间；

所述涡轮增旋装置包括装配筒、固定在所述装配筒内壁的涡轮定子，套设在所述装配筒内的涡轮主轴、固定套设在所述涡轮主轴上的涡轮转子以及分别固定在所述装配筒内两端的上扶正轴承和下扶正轴承，所述涡轮主轴的两端分别由所述上扶正轴承和下扶正轴承支承，所述装配筒的一端与所述流体换向装置的右端固定连接，另一端与所述旋转冲洗装置固定连接，所述涡轮主轴的底端沿轴线方向设置有中心孔，所述中心孔底端的主轴上径向设置连通孔，中心孔通过连通孔与所述下扶正轴承上的液流孔连通；

所述旋转冲洗装置包括旋转冲洗头，所述旋转冲洗头的一端与所述装配筒固定连接，所述旋转冲洗头内沿轴向设有内腔，所述内腔与所述中心孔连通，所述冲洗头的底端以及径向设有喷嘴。

进一步地，所述涡轮主轴的一端设为锥形，另一端设置有所述中心孔，所述中心孔底端的主轴上径向设置所述连通孔。

进一步地，所述旋转冲洗头和涡轮增旋装置的装配筒之间通过导流环和端盖封装，所述导流环套设在所述涡轮主轴上，且一端顶住所述装配筒，另一端顶住所述旋转冲洗头，顶住所述装配筒的一端的内壁设置有倾斜的倒角，所述端盖套设在所述导流环外，且一端与所述装配筒螺纹了连接，另一端延伸至所述旋转冲洗头所在一端。