一种井下矢量负压清洁及垃圾回收装置的制作方法

1.本实用新型属于气井钻井、修井工程技术领域，涉及一种井下矢量负压清洁及垃圾回收装置。


背景技术：

2.石油钻井工程过程当中，钻完井时由于钻井过深，深度在3000米以上，钻井井下工具脱落或是卡堵在井下，通过铣削脱落部分碎片掉落井下，或是钻井压裂时，大量压裂液、砂在井底无法排出和各种井下垃圾悬浮在井筒里面，导致气井不能正常生产或是产量低下。
3.基于上述技术问题，还需要提供一种更为合理的技术方案，以将井下悬浮物、卡堵物有效清除，提高气井采收率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，以解决现有技术中大量压裂液、砂在井底无法排出和各种井下垃圾悬浮在井筒里面，导致气井不能正常生产或是产量低下的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，包括同轴连接的连接短管、前衬套、衬套架、冲洗延长管、冲洗管、三联接头和铣削筒，所述连接短管、前衬套、衬套架、冲洗延长管、冲洗管、分流管总成、三联接头和铣削筒均具有内孔；
6.其中，所述衬套架的内孔中设有喷头，所述喷头上设有堵液头；所述喷头的外周密封连接于所述衬套架的内孔，且所述衬套架通过第一螺钉固定连接于所述喷头；所述喷头上设有第一喷孔，所述衬套架上设有与所述第一喷孔相对应的第二喷孔，所述第一喷孔和所述第二喷孔均倾斜设置；所述连接短管的内孔、前衬套的内孔和第一喷孔共同形成为第一流通通道，以使得液体能够沿连接短管指向所述前衬套的方向流动，并能够从所述第一喷孔喷出；
7.所述冲洗延长管的内孔中还设有筛网头和与其同轴设置的第一筛网总成，所述筛网头密封连接于所述冲洗延长管，所述第一筛网总成的一端连接于所述筛网头，另一端延伸至所述冲洗管的内孔中，且该端设有锁紧座；所述冲洗管中还设有分流管总成和连通于所述分流管总成的第二筛网总成，所述分流管总成上设有用于使液体单向流出的单向阀，所述第二筛网总成延伸至所述三联接头的内孔中并且螺接于所述三联接头，所述铣削筒的内孔、三联接头的内孔、分流管总成的内孔、冲洗管的内孔、第一筛网总成的内孔、筛网头的内孔和衬套架的内孔共同形成为第二流通通道，以使得液体能够从第二喷孔喷出。
8.在一种可能的设计中，所述第二喷孔的孔径大于所述第一喷孔的孔径。
9.在一种可能的设计中，所述第一喷孔配设为三个，并沿圆周方向间隔设置，所述第二喷孔配设为与所述第一喷孔一一对应设置的三个。
10.在一种可能的设计中，所述第一喷孔相对于衬套架的轴心线之间的夹角为20
°
~
40
°
。
11.在一种可能的设计中，所述连接短管的内孔呈锥形，且沿连接短管指向前衬套的方向，连接短管的内孔尺寸逐渐减小。
12.在一种可能的设计中，所述连接短管的端部呈锥形，所述前衬套上设有锥形孔，所述连接短管螺纹连接于所述锥形孔。
13.在一种可能的设计中，所述第一筛网总成的外周套设有套筒，所述套筒的两端分别设有固定连接于所述第一筛网总成的止挡座，所述套筒连接于所述止挡座。
14.在一种可能的设计中，所述第一筛网总成和分流管总成的外周分别套设有扶正套。
15.在一种可能的设计中，所述第一喷孔中设有喷嘴。
16.修井时，具有一定压力的清洗液能够依次流经连接短管的内孔和前衬套的内孔，并最终通过第一喷孔喷射出来，由于第二喷孔跟第一喷孔相对设置，清洗液可以穿过第二喷孔喷出，从而将井筒的悬浮物喷射至该装置的底部（参考铣削筒所在的位置），由此完成对井筒内的悬浮物、钻井岩屑的基础清理。与此同时，位于底部的铣削筒在移动时可以铣削去除粘附在井筒内的悬浮物或者岩屑，而当液压泵启动时，可以通过铣削筒的内孔吸入清洗液，该清洗液依次流过三联接头的内孔和分流管总成的内孔，并经由单向阀流出至冲洗管的内孔中。基于筛网总成的设置，能够滤除清洗液中的大颗粒物质，而过滤后的液体则经由第一筛网总成的内孔、筛网头的内孔和衬套架的内孔，最终经过第二喷孔喷射至井筒内壁，由此实现对井筒内壁附着物的二次清理。
17.通过上述技术方案，可以有效清理掉井筒内的悬浮物、钻井岩屑，提高钻井修井效率，从而使气井能够快速复产，提高气井的产出率。另外，该装置组装时，多以螺接的方式实现零件之间的连接，操作简单方便，不需要专门的辅助工具，因此也不占用钻修工程场地空间。该装置能够反复利用，成本低效率高，具有较好的经济性和实用性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中第一流通通道的结构示意图；
20.图2是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中连接短管的结构示意图；
21.图3是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中前衬套的结构示意图；
22.图4是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中喷头和衬套架的结构示意图；
23.图5是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中筛网头和冲洗延长管的结构示意图；
24.图6是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中筛网总成的结构示意图；
25.图7是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中冲洗管和筛网总成的结构示意图；
26.图8是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中三联接头的结构示意图；
27.图9是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中三联接头的结构示意图；
28.图10是本实用新型提供的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置中铣削筒的结构示意图。
29.上述附图中：
30.1-连接短管，2-前衬套，3-喷头，4-衬套架，5-筛网头，6-冲洗延长管，7-冲洗管，8-第一筛网总成，9-分流管总成，10-三联接头，11-铣削筒，12-锁紧座，13-第二筛网总成，14-套筒，15-止挡座，16-喷嘴，17-扶正套。
具体实施方式
31.下面结合附图及具体实施例来对本实用新型做进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
32.本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型示例的实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。
33.根据本公开的具体实施方式，提供了一种井下矢量负压清洁及垃圾回收装置。其中，图1至图10示出了该井下矢量负压清洁及垃圾回收装置的具体实施方式。
34.参阅图1至图10所示，该井下矢量负压清洁及垃圾回收装置包括同轴连接的连接短管1、前衬套2、衬套架4、冲洗延长管6、冲洗管7、三联接头10和铣削筒11，连接短管1、前衬套2、衬套架4、冲洗延长管6、冲洗管7、分流管总成9、三联接头10和铣削筒11均具有内孔。
35.其中，衬套架4的内孔中设有喷头3，喷头3上设有堵液头；喷头3的外周密封连接于衬套架4的内孔，且衬套架4通过第一螺钉固定连接于喷头3；喷头3上设有第一喷孔，衬套架4上设有与第一喷孔相对应的第二喷孔，第一喷孔和第二喷孔均倾斜设置；连接短管1的内孔、前衬套2的内孔和第一喷孔共同形成为第一流通通道，以使得液体能够沿连接短管1指向前衬套2的方向流动，并能够从第一喷孔喷出。
36.冲洗延长管6的内孔中还设有筛网头5和与其同轴设置的第一筛网总成8，筛网头5密封连接于冲洗延长管6，第一筛网总成8的一端连接于筛网头5，另一端延伸至冲洗管7的内孔中，且该端设有锁紧座12；冲洗管7中还设有分流管总成9和连通于分流管总成9的第二筛网总成13，分流管总成9上设有用于使液体单向流出的单向阀，第二筛网总成13延伸至三联接头10的内孔中并且螺接于三联接头10，铣削筒11的内孔、三联接头10的内孔、分流管总成9的内孔、冲洗管7的内孔、第一筛网总成8的内孔、筛网头5的内孔和衬套架4的内孔共同形成为第二流通通道，以使得液体能够从第二喷孔喷出。
37.修井时，具有一定压力的清洗液能够依次流经连接短管1的内孔和前衬套2的内孔，并最终通过第一喷孔喷射出来，由于第二喷孔跟第一喷孔相对设置，清洗液可以穿过第二喷孔喷出，从而将井筒的悬浮物喷射至该装置的底部（参考铣削筒11所在的位置），由此完成对井筒内的悬浮物、钻井岩屑的基础清理。与此同时，位于底部的铣削筒11在移动时可以铣削去除粘附在井筒内的悬浮物或者岩屑，而当液压泵启动时，可以通过铣削筒11的内孔吸入清洗液，该清洗液依次流过三联接头10的内孔和分流管总成9的内孔，并经由单向阀流出至冲洗管7的内孔中。基于筛网总成的设置，能够滤除清洗液中的大颗粒物质，而过滤后的液体则经由第一筛网总成8的内孔、筛网头5的内孔和衬套架4的内孔，最终经过第二喷孔喷射至井筒内壁，由此实现对井筒内壁附着物的二次清理。
38.通过上述技术方案，可以有效清理掉井筒内的悬浮物、钻井岩屑，提高钻井修井效率，从而使气井能够快速复产，提高气井的产出率。另外，该装置组装时，多以螺接的方式实现零件之间的连接，操作简单方便，不需要专门的辅助工具，因此也不占用钻修工程场地空间。该装置能够反复利用，成本低效率高，具有较好的经济性和实用性。
39.需要说明的是，在本公开中，“内”、“外”是指相对于零部件轮廓的内外而言的。
40.应当理解，尽管本文使用了术语第一、第二等等来描述各种部件结构，但是这些部件结构不应当受到这些术语的限制。换句话说，第一、第二等序数词仅为了区别一个特征和另一个特征，不具有重要性和顺序性，不能够因此理解为对技术特征的限定。
41.在本公开提供的一种实施例中，第二喷孔的孔径大于第一喷孔的孔径。这样一来，有益于使第一喷孔喷射的高压清洗液能够完全从第二喷孔喷出并作用到井筒内壁。对于第一喷孔和第二喷孔的具体尺寸，本领域技术人员可以根据实际需求灵活配设。
42.在本公开提供的一种实施例中，第一喷孔配设为三个，并沿圆周方向间隔设置，第二喷孔配设为与第一喷孔一一对应设置的三个。具体地，这样一来，可以从不同角度喷射高压清洗液，从而对粘附在井筒中的抱团物、悬浮物或者岩屑进行有效清理，有益于提高清洁效率。同时，这样的喷孔设计有益于促使清洗液及时有效的排出，使得第一流通通道和第二流通通道可以保持动态压力平衡，从而持续平稳地输出高压清洗液。
43.在其他实施例中，第一喷孔还可以配设为四个或者五个等任意合适的数量。对此，本领域技术人员可以根据实际需求灵活配设。
44.在本公开提供的一种实施例中，第一喷孔相对于衬套架4的轴心线之间的夹角为20
°
~40
°
。这样一来，可以使得清洗液能够以一定倾角喷出，有益于将井筒中抱团物、悬浮物或者岩屑进行有效清理。
45.作为一种选择，优选为30
°
，换句话说，使得从第一喷孔喷射的清洗液可以呈60
°
（相对于径向方向而言）向井下套筒14方向及工具外喷射，由此将悬浮物喷射至该装置的底部。
46.作为另一种选择，第一喷孔相对于衬套架4的轴心线之间的夹角还可以配设为20
°
、25
°
、35
°
、40
°
等任意合适的角度，对此本领域技术人员可以根据实际需求灵活配设。
47.在本公开提供的一种实施例中，连接短管1的内孔呈锥形，且沿连接短管1指向前衬套2的方向，连接短管1的内孔尺寸逐渐减小。这样一来，有益于形成锥形的孔，从而将清洗液增压地推送至前衬套2中，并由此以高速的状态从第一喷孔导出。
48.参阅图2所示，连接短管1的端部呈锥形，前衬套2上设有锥形孔，连接短管1螺纹连
接于锥形孔，从而便于拆装和维护，并且便于旋进拧紧，保证连接短管1和前衬套2之间的连接强度。
49.在本公开提供的一种实施例，第一筛网总成8的外周套设有套筒14，套筒14的两端分别设有固定连接于筛网总成的止挡座15，套筒14连接于止挡座15，由此限定套筒14相对于筛网总成的位置。套筒14的设置，有益于对筛网总成提供一定的增强效果，有益于提高筛网总成的抗弯强度。
50.在一种实施例中，筛网总成和分流管总成9的外周分别套设有扶正套17，这样可以对筛网总成和分流管总成9的位置起到一定的限位作用，起到对中效果，使筛网总成和分流管总成9的轴心线能够重合，进而使清洗液可以平稳导出，实现对井筒中抱团物、悬浮物或者岩屑进行有效清理。
51.在本公开中，第一喷孔中设有喷嘴16，从而起到保压和雾化的效果，使得高压清洗液可以将井筒中抱团物、悬浮物或者岩屑进行有效清理。
52.应说明的是，本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

技术特征：
1.一种井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，其特征在于，包括同轴连接的连接短管（1）、前衬套（2）、衬套架（4）、冲洗延长管（6）、冲洗管（7）、三联接头（10）和铣削筒（11），所述连接短管（1）、前衬套（2）、衬套架（4）、冲洗延长管（6）、冲洗管（7）、分流管总成（9）、三联接头（10）和铣削筒（11）均具有内孔；其中，所述衬套架（4）的内孔中设有喷头（3），所述喷头（3）上设有堵液头；所述喷头（3）的外周密封连接于所述衬套架（4）的内孔，且所述衬套架（4）通过第一螺钉固定连接于所述喷头（3）；所述喷头（3）上设有第一喷孔，所述衬套架（4）上设有与所述第一喷孔相对应的第二喷孔，所述第一喷孔和所述第二喷孔均倾斜设置；所述连接短管（1）的内孔、前衬套（2）的内孔和第一喷孔共同形成为第一流通通道，以使得液体能够沿连接短管（1）指向所述前衬套（2）的方向流动，并能够从所述第一喷孔喷出；所述冲洗延长管（6）的内孔中还设有筛网头（5）和与其同轴设置的第一筛网总成（8），所述筛网头（5）密封连接于所述冲洗延长管（6），所述第一筛网总成（8）的一端连接于所述筛网头（5），另一端延伸至所述冲洗管（7）的内孔中，且该端设有锁紧座（12）；所述冲洗管（7）中还设有分流管总成（9）和连通于所述分流管总成（9）的第二筛网总成（13），所述分流管总成（9）上设有用于使液体单向流出的单向阀，所述第二筛网总成（13）延伸至所述三联接头（10）的内孔中并且螺接于所述三联接头（10），所述铣削筒（11）的内孔、三联接头（10）的内孔、分流管总成（9）的内孔、冲洗管（7）的内孔、第一筛网总成（8）的内孔、筛网头（5）的内孔和衬套架（4）的内孔共同形成为第二流通通道，以使得液体能够从第二喷孔喷出。2.根据权利要求1所述的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，其特征在于，所述第二喷孔的孔径大于所述第一喷孔的孔径。3.根据权利要求1所述的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，其特征在于，所述第一喷孔配设为三个，并沿圆周方向间隔设置，所述第二喷孔配设为与所述第一喷孔一一对应设置的三个。4.根据权利要求1所述的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，其特征在于，所述第一喷孔相对于衬套架（4）的轴心线之间的夹角为20
°
~40
°
。5.根据权利要求1所述的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，其特征在于，所述连接短管（1）的内孔呈锥形，且沿连接短管（1）指向前衬套（2）的方向，连接短管（1）的内孔尺寸逐渐减小。6.根据权利要求1所述的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，其特征在于，所述连接短管（1）的端部呈锥形，所述前衬套（2）上设有锥形孔，所述连接短管（1）螺纹连接于所述锥形孔。7.根据权利要求1所述的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，其特征在于，所述第一筛网总成（8）的外周套设有套筒（14），所述套筒（14）的两端分别设有固定连接于所述第一筛网总成（8）的止挡座（15），所述套筒（14）连接于所述止挡座（15）。8.根据权利要求1所述的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，其特征在于，所述第一筛网总成（8）和分流管总成（9）的外周分别套设有扶正套（17）。9.根据权利要求1~8中任一项所述的井下矢量负压清洁及垃圾回收装置，其特征在于，所述第一喷孔中设有喷嘴（16）。

技术总结
本实用新型涉及一种井下矢量负压清洁及垃圾回收装置。该装置包括同轴连接的连接短管、前衬套、衬套架、冲洗延长管、冲洗管、三联接头和铣削筒；衬套架的内孔中设有喷头；喷头的外周密封连接于衬套架的内孔；喷头上设有倾斜的第一喷孔，衬套架上设有第二喷孔；冲洗延长管的内孔中还设有筛网头和第一筛网总成，筛网头密封连接于冲洗延长管，第一筛网总成的一端连接于筛网头，另一端延伸至冲洗管的内孔中；冲洗管中还设有分流管总成和第二筛网总成，分流管总成上设有单向阀，第二筛网总成螺接于三联接头。由此，解决了现有技术中大量压裂液、砂在井底无法排出和各种井下垃圾悬浮在井筒里面，导致气井不能正常生产或是产量低下的问题。题。题。


技术研发人员：杨彬 冯星铮 谭宏宾 杨海 陈满 朱庆 刘丽娟 刘睿 程纯勇 杨磊
受保护的技术使用者：四川昊雒石油科技有限公司
技术研发日：2023.08.23
技术公布日：2023/9/26