[发明专利]一种超声波振动洗井装置和洗井方法

说明书

本发明公开了属于油气井工程领域的一种超声波振动洗井装置和洗井方法。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、换能装置组件、振动洗井装置组件、套筒和下接头组件组成。将超声波振动洗井装置装配在油气井套管上，随套管下入深井达到预设位置；打开电源供电；超声波发生器换能器将高频信号转换为高频机械振动，该高频机械振动传递给振动洗井装置内的振动头；振动头使套筒外壁表面产生高频振动，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，本发明整体结构简单，操作方便，提高洗井质量、提高清洗效果。

技术领域

本发明属于油气井工程领域，特别涉及一种超声波振动洗井装置和洗井方法。

背景技术

洗井是石油开采工程中关键技术之一，优秀的洗井技术和方法，可以提高后续洗井工程的质量，有效延长油气井寿命。通过洗井可以减少套管上泥浆，使粘附的泥饼容易脱落，有效降低凝块在套管和井壁上的淤积，提高了套管和井壁的清洗效果，减少了套管和井壁内的沉淀物及堵塞物，有效提高后续固井的质量。然而，现有的洗井技术仍存在着清洗强度弱以及套管淤积难以去除的问题，常规的清洗方式难以解决。因此，现有技术迫切需要一种能够增强洗井效果、减少套管和井壁上泥浆淤积和泥饼附着的洗井技术，以克服现有技术中的种种缺陷。

本发明提出的一种超声波振动洗井装置和洗井方法：能够与常规洗井工艺相结合的情况下，利用超声波高频电信号产生高频振动，产生空化效应，以减少套管泥垢淤积，进而提高井道的清洗效果，以改善后续固井质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声波振动洗井装置和洗井方法，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、换能装置组件、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1、胶塞座2、电池组供电组件套管3、电池组供电组件4、电路控制系统组件5、电路控制系统组件套管6、套筒7、超声波发生器组件8、二合一套管9、换能器组件10、振动洗井装置振动组件11和下接头组件12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，上接头设置在套筒的上端，下接头设置在套筒的下端；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；其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装置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装置组件下方位置。

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。

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#电路板将电池组输出直流电转换为交流电，即直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电，经隔直系统去掉直流分量，保留交变分量，再通过升压或降压变换，整形及稳压，得到交流电；II#电路板中嵌有斩波电路，利用斩波电路将交流电信号转换为超声波频率电信号，即通过斩波电路将信号“斩”为更小块的脉冲，实现电信号由低频向高频的转换。