[发明专利]一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具

说明书

本发明涉及一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，包括多孔射流本体和旋转喷头本体，多孔射流本体侧壁上设有多个倾斜贯通其内外的射流喷嘴，所述多孔射流本体的一端与所述旋转喷头本体可旋转的密封连接并连通，旋转喷头本体内有沿其旋转中心线贯通的流体通道，旋转喷头本体的侧壁上沿其周向间隔设有多个与流体通道连通的喷孔，喷孔中装有旋转喷嘴，部分或全部旋转喷嘴的喷射方向均沿旋转喷头本体的周向倾斜，且倾斜方向一致，流体通道远离多孔射流本体的一端内部装配有旋流喷嘴，旋流喷嘴靠近多孔射流本体的一端设有导流通道，另一端设有锥形的喷射口，旋流喷嘴内部设有导流叶轮。优点：能够安全高效地清洗套管和井底。

技术领域

本发明涉及套管清洗技术，特别涉及一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具。

背景技术

在油气开采过程中，原油不断从地层流向井筒，并通过油管输送到地面。随着时间的积累，原油中的石蜡及稠油最早附着在套管或油管内壁，造成管径缩小，降低油井产量。此外，地层中的泥沙也会随着原油开采，被运移到井底处，并附着在套管或油管内壁，形成垢。一方面，套管和油管中的垢使得套管管径缩小，阻塞了流体流动，另一方面，流动的泥沙也可能造成射孔炮眼的堵塞，并给井底的设备造成砂卡的风险，最终阻碍石油开采，造成油井的产量迅速减小。一般情况下，油井生产一段时间后，会对油管内壁和套管内壁进行清洗。一般选用的方法包括机械刮削和水射流清洗的方法。水射流技术以其高效、清洁、廉价等特点在近几十年中得到了快速的发展，已广泛应用于冲砂洗井等完井作业中。

目前常用的套管/油管清洗工具包括内部旋流式射流工具、外部涡旋式射流工具以及喷头旋转式射流工具。其中内部旋流式射流工具是在喷嘴出口内部安装导向叶轮，改变流体的流动方向，将轴向的射流转化为带有周向速度的旋转射流，用于清洗油管或套管内壁。外部涡旋式射流工具主要是在工具的外币面上开设多个一定直径和角度的射流孔，流体流经射流孔形成高速射流，冲洗套管和油管内壁。喷头旋转式射流工具包括工具本体和旋转喷头，在射流反冲力的作用下驱动旋转喷头转动，在旋转喷头和本体之间的阻尼液以及驱动力的共同作用下旋转喷头保持相对稳定的转速，旋转喷头形成的旋转射流清洗油管和套管内壁。

然而，针对于上述三种射流清洗工具往往存在各自的弊端，对于内部旋流工具，其射流的旋流特性较弱，难以在大尺寸的套管内部形成有效的清洗；对于外部涡旋工具来说，射流的角度和方向是一定的，在某些尺寸下存在不能完全清洗套管和油管内壁的可能性；对于喷头旋转射流工具来说，在井下复杂的工作条件下，有可能造成喷头旋转困难的难题。

针对现有射流清洗工具存在的种种问题，有必要提供一种多孔叶轮旋转喷头射流套管清洗工具，以确保安全高效地完成套管内壁及井底的清洗除垢工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种多孔叶轮旋转喷头复合射流套管清洗工具，包括多孔射流本体和旋转喷头本体，上述多孔射流本体为圆管状构件，其侧壁上沿其轴向和周向间隔设有多个倾斜贯通其内外的射流喷嘴，上述多孔射流本体的一端与上述旋转喷头本体可旋转的密封连接并连通，上述旋转喷头本体内具有沿其旋转中心线贯通的流体通道，上述旋转喷头本体的侧壁上沿其周向间隔设有多个与上述流体通道连通的喷孔，上述喷孔中装有旋转喷嘴，部分或全部上述旋转喷嘴的喷射方向均沿上述旋转喷头本体的周向倾斜，且倾斜方向一致，上述流体通道远离上述多孔射流本体的一端内部装配有旋流喷嘴，上述旋流喷嘴靠近上述多孔射流本体的一端设有导流通道，另一端设有锥形的喷射口，上述旋流喷嘴内部设有导流叶轮。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，上述旋转喷头本体外形为子弹头状，其内部同轴设有圆柱状的上述流体通道，上述旋转喷头本体与上述多孔射流本体同轴设置。