[发明专利]一种超声波振动洗井装置和洗井方法

权利要求书

1.一种超声波振动洗井装置，其特征在于，所述超声波振动洗井装置是由上接头组件、电池组供电组件、电路控制系统组件、超声波发生装置组件、换能器组件、振动洗井装置组件、套筒和下接头组件组成；其中，上接头组件、胶塞座、电池组供电组件套管、电池组供电组件、电路控制系统组件、电路控制系统组件套管、套筒、超声波发生器组件、二合一套管、换能器组件、振动洗井装置振动组件和下接头组件从上至下依次连接成为超声波振动洗井装置；

所述超声波振动洗井装置的具体结构是套筒设置在超声波振动洗井装置的中间位置，上接头组件设置在套筒的上端，下接头组件设置在套筒的下端；电池组供电组件设置在电池组供电组件套管内，电池组供电组件套管上端通过胶塞座固定在套筒内上部位置，电路控制系统组件安装在电路控制系统组件套管内；电路控制系统组件上部通过螺纹连接在电池组供电组件套管下端；下部与二合一套管上部连接；超声波发生装置组件和换能器组件安装在二合一套管内，用螺纹连接于电路控制系统组件的下方位置；振动洗井装置振动组件连接于换能器组件下方位置；

所述电路控制系统组件包括：电路控制系统套管、I#电路板、II#电路板、电路板支架、电源开关、开关支架、功率电阻、限位垫片和减振垫片；其中电路控制系统套管通过螺纹与电池组供电套管连接，使用螺钉与套筒固定连接；所述I#电路板、II#电路板通过螺纹固定在电路板支架背面上部；电路板支架用螺纹连接在电路控制系统套管的内壁上；电源开关通过开关支架固定在电路板支架的正面，其电源开关接头与I#电路板、II#电路板连接；功率电阻通过螺钉固定在电路板支架背面下部；限位垫片和减振垫垫片固定在电路板支架背面上部；

所述I#电路板通过逆变电路将电池组输出直流电转换为工频交流电；所述II#电路板中嵌有斩波电路，利用斩波电路将工频交流电信号转换为超声波频率电信号；

所述超声波振动洗井装置进行振动洗井的方法，包括以下步骤：所述超声波振动洗井装置装配在油气井套管上，随所述套管下入深井达到预设位置；下入空心胶塞，所述胶塞触碰电源开关打开电源，开始供电；通过所述电路控制系统将220V直流电源转化为工频交流电，再转换为超高频交流电，并传递给所述超声波发生器；超声波发生器产生超声波高频信号通过换能器组件将高频信号转换为10-20kHz的高频机械振动，该高频机械振动传递给振动洗井装置内的振动头；振动头将高频机械振动的振幅增强扩大，振动头使套筒外壁表面产生高频振动；高频振动引起套筒表面产生空化效应，使附着在套筒外壁的泥饼脱落，减少泥块附着，防止淤泥二次粘附，减少沉淀和堵塞物，提高洗井质量。

2.根据权利要求1所述一种超声波振动洗井装置，其特征在于，所述上接头组件包括上接头、胶塞座、胶塞座剪销和上接头密封圈；其胶塞座通过胶塞座剪销固定在上接头的内部，上接头和套筒的缝隙通过上接头密封圈密封。

3.根据权利要求1所述一种超声波振动洗井装置，其特征在于，所述振动洗井装置振动组件包括：振动头、振动头固定套管、滑盖；振动头置于振动头固定套管的孔洞中，孔洞用滑盖封闭；振动头固定套管与套筒相互嵌入，振动头固定套管与套筒用螺钉连接；换能器组件通过所述振动头扩大换能器输出振幅，提高超声振动强度。

4.根据权利要求1所述一种超声波振动洗井装置，其特征在于，所述超声波振动洗井装置，最大外径为224mm，长度为1754mm；所述I#电路板、II#电路板、超声波发生器、换能器组件通过使用所述减振垫片进行减振；所述电池组供电组件套管是圆柱体；所述电路控制系统组件、所述电池组供电组件、所述超声波发生器组件和所述换能器组件都处于密封的舱体内。