一种注水井泥皮清洗装置

摘要

一种注水井泥皮清洗装置，包括移动车架、安装壳、封闭模块和环状的分隔器，所述安装壳螺纹连接于移动车架的顶部中心，所述安装壳内卷设有多条绳索，各绳索的底端均连接于分隔器上；所述封闭模块包括一对液压杆和一对半圆环形的封闭环，两个所述封闭环内侧面的中部通过一对伸缩杆相连接，两伸缩杆的同端均设置有同步块，所述封闭环内侧的两侧均设置有固定块，所述固定块的前端均铰接有驱动杆，同侧的两根驱动杆分别铰接于一转动板的两端，所述转动板的中心通过固定轴连接有转动盘。本发明控制两封闭环在设定频率下周期性地在闭环槽和注水间隙之间反复开合，利用水锤效应实现对套管内壁和注水井油管外壁的泥皮进行多次清理，清洗效率高。

说明书

技术领域

本发明涉及注水井技术领域，尤其涉及一种注水井泥皮清洗装置。

背景技术

当油田开发进入中、高含水期开发阶段，往往会因为油层处压强太小而无法正常地将石油从地下抽取上来，所以会在油井旁建造一个注水井，通过向注水井内注水来增大油层处的压强，使油井能够正常地工作。但由于砂土层中的砂石和泥土会不断向套管内渗透并在套管内壁形成难以清除的泥皮，所以当套管内壁中下部的泥皮积累到一定厚度时，会大大增加向注水井内注水的难度并最终导致石油无法抽出。因此定期清理注水井套管内壁上附着的泥皮是石油开采过程中必须进行的一项工作。

为了清理注水井套管的井下管柱以及近井地带油层中的泥沙等堵塞物，增大油层中的压强，恢复油层的吸油能力，工人们通常使用三种方式进行洗井：正循环洗井、反循环洗井以及混合洗井，其中，正循环洗井仅适用于小类钻井，反循环洗井对井地面冲洗效果较差能量消费大、成本高，混合循环洗井不能连续不断的施工，增加了辅助时间。三种洗井方式都有明显的弊端，它们具有效率不高、能耗较高、消耗时间长等缺点，而且会对土层造成不同程度的损害。

洗井不彻底，洗井效果不能保证，水井失洗严重。由于注水井欠洗，井筒内污油及杂质逐步增多，近井地带及堵塞器处结垢日趋严重，作业井逐年增多。导致欠注井增加，由于注水井欠注，地层能量严重不足，低压层大量吸水，油井含水上升快，递减快，将会严重影响开发效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出注水井泥皮清洗装置，具体技术方案为：

一种注水井泥皮清洗装置，包括注水井油管和套设于其上的套管，所述注水井油管与套管之间形成注水间隙，还包括移动车架、安装壳、封闭模块和环状的分隔器，所述安装壳螺纹连接于移动车架的顶部中心，所述安装壳内卷设有多条延伸出其底面的绳索，各绳索的底端均连接于分隔器上；所述封闭模块包括一对液压杆和一对半圆环形的封闭环，两个所述封闭环内侧面的中部通过一对伸缩杆相连接，两伸缩杆的同端均设置有同步块，所述封闭环内侧的两侧均设置有固定块，所述固定块的前端均铰接有驱动杆，同侧的两根驱动杆分别铰接于一转动板的两端，所述转动板的中心通过固定轴连接有转动盘；所述注水井油管的中部开设有与两个封闭环相匹配的闭环槽，所述封闭环设置于闭环槽内，所述液压杆的底端设置有用于驱动转动盘转动的驱动组件，液压杆的顶端活动地安装于注水井油管的内部，所述分隔器和封闭环的厚度均与注水间隙相匹配，所述安装壳上设置有用于控制液压杆伸缩的控制按钮，所述液压杆通过驱动组件来控制两封闭环的开合动作，以对注水间隙进行周期性的启闭。

进一步地，所述驱动组件包括长圆环，所述长圆环设置于液压杆的底端，所述转动盘外侧面的边缘设置有可在长圆环内移动的偏心柱。

进一步地，所述安装壳内设置有用于卷放绳索的卷扬机。

进一步地，所述安装壳的顶部设置有旋转手摇。

进一步地，所述移动车架包括横梁和一对小车，所述横梁的两端分别通过三角形的钢筋架与两小车相连接，所述小车的底部可拆卸地设置有车轮。

有益效果：

本发明控制两封闭环在设定频率下周期性地在闭环槽和注水间隙之间反复开合，使得注水间隙内产生周期性的水锤效应，实现对套管内壁和注水井油管外壁的泥皮进行多次清理；通过将分隔器下放到不同位置，对分隔段内的注水间隙进行注水、抽水和控制封闭环的运动频率，从而产生达到指定效果的水锤效应，以对特定井段泥皮进行重点清理，实现对较深注水井油管的高效清理。同时，可通过控制抽水泵的功率来控制水锤冲击波的移动速率，从而达到控制水锤波压强的目的，对泥皮起到多次清理的效果，清洗效率高。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的注水井油管与套管示意图。

图3为本发明安装壳和分隔器连接示意图。

图4为本发明封闭装置闭合时的整体示意图。

图5为本发明封闭装置打开时的内部结构示意图。

图中：1移动车架，11横梁，12钢筋架，13小车，14车轮，2注水井油管，21闭环槽，3套管，4安装壳，41旋转手摇，42绳索，43分隔器，44卷扬机，5封闭模块，51封闭环，52液压杆，53伸缩杆，54同步块，55固定块，56驱动杆，57转动板，58转动盘，59偏心柱，6长圆环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步描述：

如图1至5所示，一种注水井泥皮清洗装置，包括注水井油管2和套设于其上的套管3，所述注水井油管2与套管3之间形成注水间隙，还包括移动车架1、安装壳4、封闭模块5和环状的分隔器43，所述安装壳4螺纹连接于移动车架1的顶部中心，所述安装壳4内卷设有多条延伸出其底面的绳索42，各绳索42的底端均连接于分隔器43上；所述封闭模块5包括一对液压杆52和一对半圆环形的封闭环51，两个所述封闭环51内侧面的中部通过一对伸缩杆53相连接，两伸缩杆53的同端均设置有同步块54，所述封闭环51内侧的两侧均设置有固定块55，所述固定块55的前端均铰接有驱动杆56，同侧的两根驱动杆56分别铰接于一转动板57的两端，所述转动板57的中心通过固定轴连接有转动盘58；所述注水井油管2的中部开设有与两个封闭环51相匹配的闭环槽21，所述封闭环51设置于闭环槽21内，所述液压杆52的底端设置有用于驱动转动盘58转动的驱动组件，液压杆52的顶端活动地安装于注水井油管2的内部，所述分隔器43和封闭环51的厚度均与注水间隙相匹配，所述安装壳4上设置有用于控制液压杆52伸缩的控制按钮，所述液压杆52通过驱动组件来控制两封闭环51的开合动作，以对注水间隙进行周期性的启闭。

如图1、2所示，所述注水井油管2建造于油井旁，所述移动车架1移动至注水井油管2的正上方，从而便于安装本泥皮清洗装置；所述注水井油管2旁还安装有用于向其内注水的离心泵和用来抽水的抽水泵，所述套管3的下端开有大量小孔，用于含水层的水交换。

如图3所示，所述安装壳4内设置有用于卷放绳索42的卷扬机44，所述卷扬机44的控制开关设置于安装壳4上；所述卷扬机44控制绳索42的下放长度，从而控制分隔器43处于注水间隙内的高度，使封闭模块5处于密闭的工作环境。

优选地，所述安装壳4的顶部设置有旋转手摇41，从而利用旋转手摇41把安装可螺纹安装于移动车架1上。

如图4、5所示，进一步地，所述驱动组件包括长圆环6，所述长圆环6设置于液压杆52的底端，所述转动盘58外侧面的边缘设置有可在长圆环6内移动的偏心柱59。

具体地，所述封闭模块5安装于闭环槽21内，当其未使用时，两个封闭环51对闭环槽21形成密闭效果。所述伸缩杆53可提供封闭环51在闭环槽21和注水间隙之间移动，当移动至注水间隙内时，对注水间隙内产生可控的水锤效应，利用水锤效应对管壁的泥皮进行清理。

所述长圆环6内可供偏心柱59移动距离与偏心柱59进行圆周转动所形成的直径相匹配；当液压杆52进行周期性地伸缩动作时，偏心柱59在长圆环6内进行往返地移动，从而利用偏心柱59带动转动盘58进行转动；同时，转动盘58通过固定轴带动转动板57同步转动，从而使驱动杆56连接在转动板57的端部跟随转动板57进行转动，所述驱动杆56拉动固定块55进行周期性地往返移动，最终实现两个封闭环51周期性地在闭环槽21和注水间隙之间移动。

如图1所示，所述移动车架1包括横梁11和一对小车13，所述横梁11的两端分别通过三角形的钢筋架12与两小车13相连接，所述小车13的底部可拆卸地设置有车轮14。在泥皮清洗装置正常工作时，拆除小车13底部的车轮14，使得小车13的主板能够固定在井口的四周，防止在清洗泥皮时发生的移动，使洗井的过程更加稳定和安全。在更换洗井地点时，把车轮14安装于小车13上，从而使移动变得更加便捷。

使用时，把安装于封闭模块5的注水井油管2安装至套管3内，将螺纹连接有安装壳4的移动车架1移动至注水井油管2处，拆卸掉小车13的车轮14，使移动车架1稳固于地面上。启动卷扬机44下放绳索42，将分隔器43下放至封闭模块5上方的注水间隙内，以对注水间隙进行层段隔离；启动离心泵对注水井油管2内进行注水，待水位达到清洗限度时，启动抽水泵进行抽水，通过控制器启动两根液压杆52并调节伸缩频率，使液压杆52控制两封闭环51在设定频率下周期性地在闭环槽21和注水间隙之间反复开合，使得注水间隙内产生周期性的水锤效应，以对套管3内壁和注水井油管2外壁的泥皮进行多次清理；通过将分隔器43下放到不同位置，对分隔段内的注水间隙进行注水、抽水和控制封闭环51的运动频率，从而产生达到指定效果的水锤效应，以对特定井段泥皮进行重点清理，实现对较深注水井油管2的高效清理。同时，可通过控制抽水泵的功率来控制水锤冲击波的移动速率，从而达到控制水锤波压强的目的，对泥皮起到多次清理的效果。