[发明专利]一种自激型脉冲式涡流井下排采工具

说明书

本发明涉及一种自激型脉冲式涡流井下排采工具，包括打捞组件、螺旋导流器、自激脉冲装置和安装组件；所述打捞组件由打捞头和打捞颈组成，打捞颈下端与螺旋导流器上端连接；所述螺旋导流器内部设有涡流导流道；所述的螺旋导流器下端与自激脉冲装置连接；所述自激脉冲装置上端部为自激振荡腔室，下端部为射流聚流器；所述自激振荡腔室内部设有振荡频率调节件；所述射流聚流器由喇叭口结构和圆柱段结构组成；所述安装组件由上卡瓦、上卡瓦座、弹簧胶筒、下卡瓦、悬挂套、橡胶偏转套、承压套、销钉等组成。本发明提供了一种仅依靠流体在特殊的振荡腔室中产生自激振荡,将连续射流变为脉冲射流，通过脉冲发生装置对涡流排水采气技术进行能量补偿，提高涡流工具的排水采气效率。

技术领域

本发明属于天然气开采领域，尤其涉及一种自激型脉冲式涡流井下排采工具，适用于天然气开采过程中低产积水气井。

背景技术

井底积液对天然气开采有很大危害，随着气井开采的进行，地层能量逐渐降低导致产气量降低，气流产生的向上托举力不足，使得气井积液无法随着气流一起带出并在井底逐渐积聚，能量损失变大，产气量进一步减少。在气井出水初期，能量供给充足，气量能够携带积液至地面；随着地层能量的衰竭和出水量的增大，产出的气量不足以将产出的水携带至地面，最终造成井底积液，严重时造成气井停产。

涡流排水采气工艺是近几年使用较高用于低产井排水采气的工艺方法，工作时，井下流体进入涡流工具后，强制产生螺旋流动，积水在离心力的作用下被甩到壁面上，气体携带液体螺旋上升，实现排水采气的目的。常规的涡流工具虽然能够实现井下排水采气的目的，但当井下压力过于较低时，经过涡流工具产生旋流强度变低，导致气液两相经过涡流工具后旋流距离变短，造成携液能力变弱，无法将液相从井内完全排出，进而造成生产效率低。而本发明在原有的涡流工具基础上添加了自激振动装置，井下气液两相经过自激振荡腔室进行能量补偿后，通过涡流工具产生的旋流强度变强，更有利于将井底的积水携带出井外，提高生产效率。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种不需要外加激励系统和装置，仅依靠流体在特殊的振荡腔室中产生自激振荡，将连续射流变为脉冲射流。通过自激脉冲发生装置对涡流排水采气技术进行能量补偿，提高涡流工具的排水采气效率。

本发明目的是通过以下技术方案来实现的：

一种自激型脉冲式涡流井下排采工具，该工具主要有打捞组件、螺旋导流器、自激脉冲装置和安装组件组成，所述打捞组件由打捞头和打捞颈组成，打捞头端部设有打捞颈，打捞颈下端与所述的螺旋导流器上端连接；所述螺旋导流器内部设有涡流导流道；所述螺旋导流器下端与自激脉冲装置连接；所述自激脉冲装置上部为自激振荡腔室，下部为射流聚流器，自激振荡腔室下端与射流聚流器通过加重法兰盘连接；所述自激振荡腔室内部设有振荡频率调节件；所述振荡频率调节件由两个半椭球形状的椭圆振荡频率调节球、位置调节杆和悬挂支架构成，振荡频率调节件悬挂在自激振荡腔室进气口圆形管道的中心，位置调节杆轴向连接在椭圆振荡频率调节球的下端，位置调节杆的下端固定在悬挂支架的中心段上，悬挂支架固定在射流聚流器的上端，通过振荡频率调节件可对脉冲频率进行控制；所述射流聚流器由喇叭口结构和圆柱段结构组成，射流聚流器上端外装有遇水膨胀止水条。

所述安装组件由上卡瓦、上卡瓦座、弹簧胶筒、弹簧、下卡瓦、橡胶偏转套、承压套、悬挂套、芯筒、销钉等组成；所述芯筒与射流聚流器喇叭口相连通，所述芯筒与悬挂套分别设有两段错位马牙扣，且悬挂套通过马牙扣与芯筒配合固定连接；所述上卡瓦、上卡瓦座、弹簧胶筒、橡胶偏转套、承压套、销钉等套在悬挂套周围，且下卡瓦与悬挂套相连；所述弹簧胶筒上端与上卡瓦座相连，下端与悬挂套相连；所述芯筒下端通过销钉与承压套相连，芯筒下端装有滤罩；所述承压套与橡胶偏转套之间通过销钉连接。

进一步，上卡瓦与上卡瓦座通过扭转弹簧连接且上卡瓦向外偏转，下卡瓦与悬挂套通过扭转弹簧连接且下卡瓦向内偏转。

进一步，射流聚流器的喇叭口结构和圆柱段结构有助于井下气液混相流体进入射流聚流器后快速进入自激振荡腔室。