[实用新型]一种井下除砂装置

说明书

本实用新型提供了一种井下除砂装置，用于石油开采过程中清除油、水井中的砂塞。

在石油开采过程中，油层中的砂粒常被油气流带向井内；在注水井内，当地面管汇阀门开启时操作过猛，由于压力作用也会破坏油层结构，将大量泥砂带入井内，形成井底砂塞，甚至将油层渗滤面全部淹没，给油、水井的生产带来极大的危害。

为了解决井底砂塞这一问题，通常使用冲砂和捞砂这两种方法除砂。冲砂就是利用高速液流将井底的砂塞冲散，并将泥砂带出地面，将油层射孔部分清洗干净，从而恢复油井或水井的正常生产；捞砂就是利用提升设备将捞砂筒下入井内捞取砂塞，但是，冲砂这一方法对于漏失严重或大套管井，由于冲砂液体无法返出地面或环空返速低，有时会产生泥砂冲不上来的现象，并且使用的辅助设备多（如水泥车、罐车、拖拉机、离心泵等），费用高。用捞砂筒捞砂，不仅需用专用的绳索和提升设备，而且其工作效率太低（只有30％左右）。

本实用新型的目的，是要提供一种克服上述除砂方法的缺点的井下除砂装置。

本发明的工作原理：活塞与管柱相连，泵筒与管柱相连，泵筒自由地支撑在砂面上。利用普通的地面修井动力提放井下管柱，使在管柱上安置的活塞与泵筒产生相对运动，从而在泵筒内产生真空，迫使含砂液体沿管鞋和沉砂尾管向上流动，液体通过带眼管返回井里，而砂子则留在沉砂尾管内。由于不断提放管柱，使活塞不断往复运动，从而使全部砂塞被抽汲至沉砂尾管内，将井下除砂装置提到地面，即可使井下的砂塞得到清除。

本实用新型的优点及效果：

1.效率高、经济。

用此实用新型清除井下砂塞，只需起下一次油管，并且清除砂时间短，一般只需一天左右（包括起下油管时间）；而用捞砂筒捞砂，则需要捞多次才能清除砂塞，捞一次就需起下一次油管，因此一般需要三天时间才能完成冲砂工艺，造成人力、物力的很大浪费。

用本实用新型除砂与冲砂工艺相比，前者勿需使用辅助设备（仅用普通修井动力），时间短、见效快。如在玉门油田F－－11号井试验，从探测得知砂面掩盖油层厚度达100％。为此进行了两次冲砂，投产排液时间高达18天；而用本装置除砂，仅用了24分钟时间，抽了12个冲程，清除砂柱8.78米，投产后只排液三天，没有使用水泥车、罐车、拖拉机、离心泵等设备。

2.不污染油层。

冲砂时因需用修井液，会给油层造成一定甚至严重污染，而本实用新型勿需使用任何修井液，因而不会污染油层。

3.解决了大套管井或漏失严重井的冲砂问题。

如在玉门油田631号井试验，该井井深超过1100米。原来日产原油3－－4吨，后因砂塞产量下降。用冲砂工艺除砂，但因套管在65米处破裂，冲砂时返不出液体（液体从破裂处渗入地层）致使油井停产。用本实用新型除砂，将其下到井内1100米处砂面上，仅用12分钟时间，共抽9个冲程，清除砂柱7米，使该井很快恢复正常生产。

现结合附图及实施例对本实用新型作一详细说明。

图1为本实用新型的结构图：

其中：1－－异径接箍，2－－拉杆，3－－挡箍，4－－带眼管，5－－接箍，6－－上凡尔阀，7－－密封胶皮，8－－泵筒，9－－沉砂尾管，10－－片状下阀，11－－管鞋。

图2A和图2B为图1中所示的片状下阀［10］结构的一种形式。

图3A和图3B为图1中所示的片状下阀［10］结构的另一种形式。

图4A和图4B为图1中所示的片状下阀［10］的结构又一种形式。

如图1所示，与地面动力连接的井下管柱通过接箍、带眼管与本装置中的异径接箍（1）连接。当地面修井动力提放井下管柱时，活塞（由拉杆（2），上凡尔阀（6），密封胶皮（7）组成）沿泵筒（8）上下运动，因而使泵筒内下部产生真空。由于压差的作用，迫使片状下阀（10）自动打开，井底含砂液沿管鞋（11），经过片状下阀进入到沉砂尾管（9）和泵筒（8）内。液体再经过密封胶皮（7）的中心、上凡尔阀，通过带眼管（4），返回井里，砂子则被抽汲到沉砂尾管（9）内。通过活塞的多次往复运动，可将井底内砂子全部被抽汲到沉砂尾管（9）内。其中，沉砂尾管（9）的长度可根据井底砂塞量的大小而定。

片状下阀（10）的结构如图2A、图2B、图3A、图3B、图4A、图4B所示。它由阀座（10－－1）、橡胶片（10－－2）、阀片（10－－3）、螺钉（10－－4）组成。其中图2A、图2B在橡胶片（10－－2）与阀片（10－－3）中夹有帆布层（10－－5），用粘合剂将橡胶片（10－－2）、阀片（10－－3）、帆布（10－－5）粘为一体，由螺钉（10－－4）将其定位在阀座（10－－1）上。在阀片（10－－3）与橡胶片（10－－2）中也可以不夹帆布层，如图3A、图3B所示。也可不用粘合剂而用螺栓（10－－5′）将阀片（10－－3）和橡胶片（10－－2）等合为一体，如图4A、图4B所示，它有两块阀片（10－－3）。