黃仁杰

摘 要：本文主要闡述了井下作業(yè)用液力沖砂裝置的結構與原理，比較分析了井下作業(yè)用液力沖砂裝置與常規(guī)沖砂裝置的不同之處，并舉例說明了該裝置的具體應用。

關鍵詞：井下作業(yè)用液力沖砂裝置；結構；應用

中圖分類號：TE358 文獻標識碼：A

1井下作業(yè)用液力沖砂裝置的結構

1.1 裝置結構示意圖。該裝置結構示意圖如圖1所示。該裝置液沖孔結構示意圖如圖2所示。

1.2 裝置結構簡介。井下作業(yè)用液力沖砂裝置，是一種新型沖砂裝置。包括上連接扣、固定套、定位支撐臺、上推力球軸承、旋轉(zhuǎn)管、上卡臺、下卡臺、下推力球軸承、襯套、旋轉(zhuǎn)液沖孔、高壓液沖孔、螺紋連接槽、沖砂口。上連接扣的下端和固定套的上端固定連接，定位支撐臺位于固定套內(nèi)圈的上端位置，上推力球軸承的上端面和定位支撐臺的下端端面連接，下端面和上卡臺的端面接觸連接，旋轉(zhuǎn)管位于固定套的內(nèi)端，上卡臺位于旋轉(zhuǎn)管的上端面上，下卡臺位于旋轉(zhuǎn)管的中間位置，襯套通過外圈的螺紋和固定套下端內(nèi)圈上的螺紋連接，下推力球軸承的上端面和下卡臺的端面接觸連接，下端面和襯套的上端面接觸連接，螺紋連接槽位于旋轉(zhuǎn)管的下端面的中心，和鋼絲刷頭通過螺紋配合連接，旋轉(zhuǎn)液沖孔位于旋轉(zhuǎn)管的下端側面突出端的位置，下端進孔和高壓液沖孔的上端中心連通，上端出孔位于高壓液沖孔的上側向左偏移，高壓液沖孔位于旋轉(zhuǎn)液沖孔的下端位置，呈圓形陣列對稱排列。

作為優(yōu)選，定位支撐臺的上端連接面為斜面；旋轉(zhuǎn)管的中間內(nèi)端設置有一個加速內(nèi)變徑；旋轉(zhuǎn)液沖孔的出孔直徑大于高壓液沖孔的出孔直徑；高壓液沖孔的出水口下半圓為向上的斜向出口。

2井下作業(yè)用液力沖砂裝置與常規(guī)沖砂裝置的比較

由于地層構造原因，在油田試油期間地層出砂的井較多，地層出砂、油管沖砂一直都是困擾試油隊的一個工程類疑難問題。油井在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)地層出砂的問題，在退液、抽汲期間射孔井段被埋，影響了試油地質(zhì)資料的錄取，同時也造成了封隔器被埋、解封困難等情況。

對于大斜度井和水平井的大量推廣應用，采用光油或者油管帶筆尖式?jīng)_砂工具的常規(guī)沖砂方式，然而由于沖砂液體的攜帶能力低，或者因水井的特殊結構，無法保證沖砂的效果，而且傳統(tǒng)方法無法有效地去除因井下溫度變化使得細砂在管壁上凝結而成的硬質(zhì)層，在大多數(shù)出砂井的砂面位置都會形成一層“砂蓋子”，即砂子和井筒液體膠結形成的硬質(zhì)蓋層，工藝效果限制最終的油井的采集產(chǎn)量。

而井下作業(yè)用液力沖砂裝置在常規(guī)裝置的基礎上進行了技術改進，利用推力軸承的旋轉(zhuǎn)起始驅(qū)動力小的特點，將連接后的內(nèi)徑通過多級變徑，逐步的增加流速，減少連接件的軸向承受力，將旋轉(zhuǎn)與沖擊口分層設定，可進行多級加速以及高效沖刷，有效解決了常規(guī)沖砂裝置沖砂液體攜帶能力低的問題，攜砂能力強，泥砂不易發(fā)生沉淀，硬質(zhì)層的厚度減小。該裝置提高了液力沖砂的效率與可行性，工程量有效減少，沖砂的效果大大提高，凝結于管壁的硬質(zhì)層也很容易被去除，可有效提高油井產(chǎn)量。

3井下作業(yè)用液力沖砂裝置的應用舉例

結合附圖，可舉例進一步闡明該裝置的實施方式，下例僅用于說明該裝置的實施方式而不用于限制該裝置的范圍。

上連接扣1的下端和固定套2的上端固定連接，連接處有一個變徑連接，作為第一個流速的加速口，定位支撐臺3位于固定套2內(nèi)圈的上端位置，定位支撐臺3的上端連接處設置為一個斜面，作為第二個變徑流速加速口。

上推力球軸承4的上端面和定位支撐臺3的下端端面連接，下端面和上卡臺6的端面接觸連接，旋轉(zhuǎn)管5位于固定套2的內(nèi)端，旋轉(zhuǎn)管5的上端內(nèi)徑和定位支撐臺3的內(nèi)環(huán)孔徑一致，上端外圈直徑小于上推力球軸承4的內(nèi)圈孔徑，使得在旋轉(zhuǎn)的時候不會接觸到推力球軸承的上半環(huán)內(nèi)圈，在旋轉(zhuǎn)管5的內(nèi)圈中間設置有一個加速內(nèi)變徑，作為第三個變徑束流口。

上卡臺6位于旋轉(zhuǎn)管5的上端面上，下卡臺7位于旋轉(zhuǎn)管5的中間位置，上卡臺6以及下卡臺7之間的旋轉(zhuǎn)管5段的外圈直徑需要小于固定套2的內(nèi)環(huán)直徑，避免接觸摩擦，造成旋轉(zhuǎn)阻礙。

襯套9通過外圈的螺紋和固定套2下端內(nèi)圈上的螺紋連接，連接后襯套9連接后上端面到定位支撐臺3下端面的距離，需要小于連接后的上下推力球軸承的前后距離，使得襯套9在旋轉(zhuǎn)上緊后能夠有一個壓緊力。

下推力球軸承8的上端面和下卡臺7的端面接觸連接，下端面和襯套9的上端面接觸連接，螺紋連接槽12位于旋轉(zhuǎn)管5的下端面的中心，和沖砂口13通過螺紋配合連接，此處的螺紋旋向需要和液沖旋轉(zhuǎn)的方向完全相反，使得在高速旋轉(zhuǎn)的過程中沖砂口13不會松動脫落。

旋轉(zhuǎn)液沖孔10位于旋轉(zhuǎn)管5的下端側面突出端的位置，下端進孔和高壓液沖孔11的上端中心連通，上端出孔位于高壓液沖孔的上側向左偏移，在此處將旋轉(zhuǎn)液沖孔10的出水角度進行了一個傾斜，下端中心不動，垂直方向外傾斜一定角度，同時側向偏移一定角度，和高壓液沖孔11的出口軸向錯開，使得出口水流不會撞擊減少動能，同時將旋轉(zhuǎn)液沖孔10的出口直徑設置的比高壓液沖孔11大，使得在沖洗的時候預先給旋轉(zhuǎn)提供一個充分的初動力。

所述的高壓液沖孔11位于旋轉(zhuǎn)液沖孔10的下端位置，呈圓形陣列對稱排列，在高壓液沖孔11的出口的下半圓設置成一個向上的傾斜孔，在縮小孔徑的同時，能夠使得出口水流有向上的運動速度。

結語

井下作業(yè)用液力沖砂裝置，克服了常規(guī)沖砂工具的缺陷，具有多級加速以及高效沖刷能力，有利于提高油井的采集產(chǎn)量，并且裝置簡單，實施方式簡單。井下作業(yè)用液力沖砂裝置應在油井井下作業(yè)沖砂工作中得到廣泛的推廣與應用。

參考文獻

[1]單井華.油田水平井沖砂配套技術的研究與應用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2010（17）：99-100.