一种防卡射流泵清理堵塞的方法与流程

1.本发明涉及一种清理堵塞的方法，具体涉及一种防卡射流泵清理堵塞的方法。


背景技术：

2.射流泵是一种特殊的水力泵，在石油开发方面，射流装置有广泛的应用。它是一种将注入井内的高压动力液的能量传递给井下产液的无杆水力采油装置。射流泵是通过两种流体之间的动量交换实现能量传递。射流泵通过喷嘴将动力液高压势能转变为高速动能，在喉管内高速动力液与低速产液混合，进行动量交换，然后通过扩散管将动能转变为压能，使混合物采出地面。由于射流泵在井下无运动部件，对于高温深井、高产井、含砂、含腐蚀性介质、稠油以及高气液比油井条件具有较强的适应性；射流泵也具有结构紧凑的特点，适用于倾斜、水平井；对于非自喷井，可用于产能测试和钻杆测试。但是现有射流泵深入井下进行采油时，如果遇到含砂的油液，当油液进入射流泵后油液中的砂粒易在射流装置流速缓慢的油道中堆积，进而堵塞油道，发生卡泵现象。卡泵后，一般的处理方式为将射流泵由井眼中取出，进行清洗，将堵塞的砂粒清除后，再下放至井筒中复用。由于需将射流泵完全取出进行清理，清理过程不仅耗时长，清理效率低下，且会严重影响采油。


技术实现要素：

3.本发明的目的是：提供一种使用方便，能有效提高清理清理效率，以解决现有射流装置清理过程效率低下，易影响采油问题的防卡射流泵清理堵塞的方法。
4.本发明的技术方案是：一种防卡射流泵清理堵塞的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)、防卡射流泵正常工作时，高速动力液经上接头进入，进入上接头的高速动力液依次通过动力液进口接头上的进液孔、筛管上的过滤孔、导液管进入喷嘴中，在喷嘴的作用下增大高速动力液的流速，使高速动力液由喷嘴向喉管喷射，在高速动力液喷射过程中对进液槽形成负压，进而依次通过进液槽、轴向进液孔、下接头吸引油液进入喉管中，使油液与高速动力液形成混合液向扩散管b中喷射，进入扩散管b中的混合液通过扩散管a进入导管，由于导管呈h状，混合液的动能在导管中转换为压能，使混合液的压力增大，在压力作用下，混合液依次通过径向出液孔、出液孔进入工作筒与井筒之间的环空中，进而通过井筒将油液输送至地面；2)、防卡射流泵一旦堵塞出现时（由于油液在轴向进液孔上方流速减缓且扩散管a与泵筒之间的环空宽度减小，油液中的杂质易在导管和扩散管a与泵筒之间的环空沉积，造成堵塞），停止通入高速动力液，高速动力液停止通入后，下入打捞工具使其与打捞头的连接帽卡接，卡接完成后上提打捞工具带动打捞头上行；打捞头的上行距离根据以下公式确定；2
×
l
径向孔
l2＜h＜2
×
l1 l2式中，h为打捞头的上行距离，l
径向孔
为径向出液孔的长度，l1为定位环下沿至轴向
限位凸缘上沿距离，l2为进口接头底部端面至动力液进口导管顶部端面之间的间距；3）、打捞工具带动打捞头上行过程中，打捞头相对进口接头滑动，同时打捞头的打捞凸缘与动力液进口导管的插入状态逐步解除，并且随着打捞头的上行，打捞头的限位凸缘对泄压孔的封堵状态也逐步解除；4）、由于轴向限位凸缘呈锥形，当打捞头的轴向限位凸缘与进口接头接触时，轴向限位凸缘对进口接头形成顶触，从而带动进口接头上行；进而依次带动内筒、动力液进口导管、导液管、泵筒上行，在泵筒上行过程中泵筒带动导管和导管下接头上行h
‑
l2的间距；5）、在导管上行h
‑
l2间距的过程中，导管上的径向出液孔逐渐上行并与定位滑套上的出液孔逐步错开，使径向出液孔与出液孔逐步相对密封；6）、径向出液孔与出液孔相对密封后，向上接头中通入高速动力液，高速动力液依次由上接头、进液孔、过滤孔、筛筒、导液管进入喷嘴；7）、进入喷嘴的高速动力液由于径向出液孔与出液孔相对密封，高速动力液不能再由出液孔流出，使由喷嘴喷出后的高速动力液向进液槽中反流，进而在高速动力液的压力作用下，将油液流道中堵塞的杂质依次通过轴向进液孔、下接头反向冲出，实现堵塞清理；8）、堵塞清理完成后，松开打捞头的连接，打捞头松开后，射流装置在高速动力液的压力作用下高速动力液推动射流装置向下复位，使径向出液孔与出液孔再次连通，进而使防卡射流泵恢复正常工作状态。
5.本发明的有益效果在于：该防卡射流泵清理堵塞的方法通过打捞头能拉动射流装置上行，使射流装置与定位滑套配合封闭出液孔，进而使高速动力液在射流装置内憋压，冲开阻塞处；清理阻塞的过程不需要由井筒中取出射流装置，仅需通过打捞头拉动射流装置上行一段距离使出液孔封闭即可，从而能大大提高清理效率，不易影响采油作业；解决了现有射流装置使用过程中清理效率低下，易影响采油的问题。
附图说明
6.图1是本发明的正常工作状态示意图；图2是图1中a处的放大示意图；图3是图1中b处的放大示意图；图4是图1中c处的放大示意图；图5是本发明定位滑套的初始状态示意图；图6是本发明导管的结构示意图；图7是图6中d
‑
d向的结构示意图；图8是本发明清理堵塞的工作状态示意图。
7.图中：1、套筒，2、上接头，3、下接头，4、工作筒，5、定位滑套，6、打捞头，7、动力液进口导管，8、内筒，9、进口接头，10、连接帽，11、限位凸缘，12、打捞凸缘，13、固定环，14、密封环，15、泄压孔，16、沉孔，17、排液孔，18、剪切销钉，19、泵筒，20、导管，21、中心筒，22、导液管，23、喷嘴，24、筛管，25、扩散管a，26、喉管，27、扩散管b，28、装配环，29、进液槽，30、过滤孔，31、进液孔，32、轴向进液孔，33、径向出液孔，34、出液孔，35、定位环，36、导管下接头，
37、轴向限位凸缘。
具体实施方式
8.该防卡射流泵清理堵塞的方法，包括如下步骤：防卡射流泵正常工作时，高速动力液经上接头2进入，进入上接头2的高速动力液依次通过动力液进口接头7上的进液孔31、筛管24上的过滤孔30、导液管22进入喷嘴23中（图1中实心箭头为高速动力液的流动方向），在喷嘴23的作用下增大高速动力液的流速，使高速动力液由喷嘴23向喉管26喷射，在高速动力液喷射过程中对进液槽29形成负压，进而依次通过进液槽29、轴向进液孔32、下接头3吸引油液进入喉管26中（图1中空心箭头为油液的流动方向），使油液与高速动力液形成混合液向扩散管b27中喷射，进入扩散管b27中的混合液通过扩散管a28进入导管20，由于导管20呈h状，混合液的动能在导管20中转换为压能，使混合液的压力增大，在压力作用下，混合液依次通过径向出液孔33、出液孔34进入工作筒4与井筒之间的环空中，进而通过井筒将油液输送至地面。
9.防卡射流泵，它由套筒1、上接头2、下接头3和射流装置构成，套筒1的一端螺纹安装有上接头2，套筒1下端通过工作筒4安装有下接头3；下接头3上方的工作筒4内通过定位滑套5安装有射流装置，上接头2内的射流装置端头通过装配头安装有打捞头6。
10.装配头由动力液进口导管7、内筒8和进口接头9构成，动力液进口导管7上方由下至上依次设置有内筒8和进口接头9，内筒8分别与进口接头9和动力液进口导管7螺纹连接；内筒8与动力液进口导管7之间呈上下状套装有固定环13和密封环14；动力液进口导管7顶部端头与打捞头6的底部端头密封套装连接；打捞头6的顶部端头穿过内筒8延伸至进口接头9上方，延伸至进口接头9上方的打捞头6上设置有连接帽10，连接帽10的作用是便于打捞工具连接打捞头6，且使打捞头6与打捞工具连接后通过打捞头6不易与打捞头6松脱；连接帽10下方的打捞头6上设置有限位凸缘11，限位凸缘11与进口接头9的内壁滑动连接，限位凸缘11的作用是对打捞头6进行径向上的限位，以防止打捞头6偏斜，进而保证在连接打捞头6的过程中能准确连接；限位凸缘11下方的打捞头6端头设置有打捞凸缘12，打捞凸缘12分别与动力液进口导管7和进口接头9间歇抵靠连接，打捞凸缘12与动力液进口导管7抵靠连接时，能对动力液进口导管7顶部端口进行密封，打捞凸缘12与进口接头9抵靠连接时，能拉动进口接头9上行，从而依次通过井口接头9、内筒8、动力液进口导管7带动射流装置上行；进口接头9的圆周上设置有泄压孔15，以在打捞头6上行过程中排出进口接头9与打捞头6之间的液体，进而避免进口接头9与打捞头6之间憋压，从而不易阻碍打捞头6的上行，同时在打捞头6复位过程中高速动力液能通过泄压孔15进入进口接头9内，从而推动打捞凸缘12下行，进而带动打捞头6向下复位；打捞头6底部端面上设置有沉孔16，沉孔16的内壁上设置有排液孔17，排液孔17的作用是增加打捞头6底部的流道，进而避免打捞头6下行时憋压。
11.射流装置由泵筒19、导管20、中心筒21、导液管22、喷嘴23和筛管24构成，泵筒19的下端端头螺纹安装有导管20，泵筒19内导管20端头通过扩散管a25安装有中心筒21，中心筒21的内壁上呈上下状安装有喉管26和扩散管b27，扩散管b27和扩散管a25的内壁分别呈圆锥状，扩散管b27和扩散管a25的内径依次扩大，扩散管b27和扩散管a25的作用是使喉管26中的高速动力液能向扩散管a25和b27中快速泄放，进而保证喉管26中高速动力液的流速；泵筒19上端端头螺纹安装有导液管22，导液管22与动力液进口导管7螺纹连接，以使动力液
进口导管7上行时能拉动导液管22上行，进而拉动射流装置整体上行；导液管22与中心筒21之间安装有装配环28，装配环28的内壁上安装有喷嘴23，喷嘴23的作用是在高速动力液通过喷嘴向下流动时，通过内径的收缩增加高速动力液的流速；装配环28下方的中心筒21端头与泵筒19的内壁滑动抵靠连接，装配环28下方的中心筒21端面上均布有进液槽29，以在工作时能使油液能通过进液槽29进入喷嘴23与喉管26之间；导液管22的上方端头内壁上螺纹安装有筛管24，导液管22、喷嘴23、喉管26、扩散管b27和扩散管a25依次连通；导液管22上方的筛管24上均布有过滤孔30，动力液进口导管7的圆周上均布有进液孔31，进液孔31通过过滤孔30与导液管22连通，过滤孔30的作用是过滤高速动力液中的杂质，以避免高速动力液中的杂质堵塞喷嘴23；射流装置通过导管20与定位滑套5滑动密封连接；导管20的横截面呈h状，导管20的顶部端面上均布有轴向进液孔32，轴向进液孔32的一端通过进液槽29与喉管26连通，轴向进液孔32的另一端与下接头3连通，轴向进液孔32的作用是使油液能由下接头3进入进液槽29，从而进入喉管26中；轴向进液孔32之间的导管20圆周上设置有径向出液孔33，定位滑套5和工作筒4上分别与径向出液孔33对应状设置有出液孔34，扩散管a25依次通过径向出液孔33和出液孔34与外部连通。
12.定位滑套5在初始状态时通过剪切销钉18与工作筒4固定连接；泵筒19与导管20之间设置有定位环35，定位环35的圆周面呈圆锥状，定位环35外侧的定位滑套5端头内壁呈倒圆锥状，定位环35与定位滑套5的端头内壁滑动抵靠连接；导管20的底部端头呈螺纹安装有导管下接头36，导管下接头36的外壁呈变径状，定位滑套5的内壁上设置有轴向限位凸缘37，轴向限位凸缘37与导管下接头36的变径处抵靠连接；剪切销钉18的作用是在射流装置入井过程中，在射流装置推动定位滑套下行时，在剪切销钉18剪断过程中的压力剧烈变化判断射流装置是否到位，当井筒内压力急剧减小后，说明剪切销钉18已剪断，即射流装置已到位。
13.防卡射流泵一旦堵塞出现时（由于油液在轴向进液孔上方流速减缓且扩散管a与泵筒之间的环空宽度减小，油液中的杂质易在导管和扩散管a与泵筒之间的环空沉积，造成堵塞），停止通入高速动力液，以便于打捞工具连接打捞头，高速动力液停止通入后，下入打捞工具使其与打捞头6的连接帽10卡接，卡接完成后上提打捞工具带动打捞头6上行；打捞头6的上行距离根据以下公式确定；2
×
l
径向孔
l2＜h＜2
×
l1 l2式中，h为打捞头的上行距离，l
径向孔
为径向出液孔的长度，l1为定位环下沿至轴向限位凸缘上沿距离，l2为进口接头底部端面至动力液进口导管顶部端面之间的间距；打捞工具带动打捞头6上行过程中，打捞头6相对进口接头9滑动，同时打捞头6底部端头与动力液进口导管7的插入状态逐步解除，并且随着打捞头6的上行，打捞头6的限位凸缘11对泄压孔15的封堵状态也逐步解除，使进口接头9与打捞头6之间的动力液能通过泄压孔15向外泄放，进而便于打捞头6上行；由于轴向限位凸缘12呈锥形，当打捞头6的轴向限位凸缘12与进口接头9接触时，轴向限位凸缘12对进口接头9形成顶触，从而带动进口接头9上行，进而带动内筒8上行，在内筒8上行过程中带动动力液进口导管7上行，进而带动导液管22上行；在导液管22上行过程中，带动泵筒19上行，使泵筒19带动导管20和导管下接头36上行h
‑
l2的间距；在导管20上行h
‑
l2间距的过程中，由于导管20上行间距为h
‑
l2，使导管20的上行间
距大于2
×
l
径向孔
，即导管20的上行间距大于2倍的径向进液孔20的长度，从而使导管20上的径向出液孔33逐渐上行并与定位滑套5上的出液孔34逐步错开，使径向出液孔33与出液孔34逐步相对密封；径向出液孔33与出液孔34相对密封后，向上接头2中通入高速动力液，高速动力液依次由上接头2、进液孔31、过滤孔30、筛筒24、导液管22进入喷嘴23；进入喷嘴23的高速动力液由于径向出液孔33与出液孔34相对密封，高速动力液不能再由出液孔34流出，使由喷嘴23喷出后的高速动力液向进液槽29中反流，进而在高速动力液的压力作用下，将油液流道中堵塞的杂质依次通过轴向进液孔32、下接头3反向冲出，实现堵塞清理，由此在正常工作时使油液能再次通过下接头3、轴向进液孔32进入进液槽29中；堵塞清理完成后，松开打捞头6的连接，打捞头6松开后，射流装置在高速动力液的压力作用下高速动力液推动射流装置向下复位，使径向出液孔33与出液孔34再次连通，进而使防卡射流泵恢复正常工作状态。
14.该防卡射流泵清理堵塞的方法通过打捞头6能拉动射流装置上行，使射流装置与定位滑套5配合封闭出液孔34，进而使高速动力液在射流装置内憋压，冲开阻塞处；清理阻塞的过程不需要由井筒中取出射流装置，仅需通过打捞头6拉动射流装置上行一段距离使出液孔34封闭即可，从而能大大提高清理效率，不易影响采油作业；解决了现有射流装置使用过程中清理效率低下，易影响采油的问题。