一种分流式无限循环洗井装置及方法与流程

本发明涉及油田试油、完井工程，更具体地说，涉及一种分流式无限循环洗井装置及方法。

背景技术：

1、石油勘探开发在钻完井和试修施工中，洗井施工是不可避免的。常规洗井工具主要为一次性开关洗井工具，通常以投球打开或销钉剪切方式打开旁通，成功率高，循环排量大，但是由于洗井工具开启是一次性，因此洗井作业完毕后必须上提至地面更换，目前多次开关洗井工具存在结构限制，导致只能开关2-4次，施工效率不高。综上所述，开关方式简单、开关成功率高且能够实现无限次开关的洗井工具为目前亟待解决的关键问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种分流式无限循环洗井装置，以克服现有洗井工具结构复杂，施工效率低，无法多次在井下打开洗井，本发明能够应用于多次正反循环洗井，且循环通道不会随压力波动发生改变。

2、一种分流式无限循环洗井装置，包括上接头、外筒、棘爪和操作球；

3、上接头与外筒同轴固定连接，外筒内设有凸台，棘爪设置于外筒内，棘爪与外筒内底部之间设置有弹簧，棘爪包括筒状段，筒状段的上端周向均匀阵列有多个弹性棘爪部，棘爪嵌套于外筒内，外筒内壁设置有复位槽，棘爪的弹性棘爪部能够位于外筒内壁的复位槽内，外筒的筒壁位于复位槽下端固定有销轴，棘爪的外壁呈y型圆周阵列设置有换位槽，外筒的筒壁位于销轴下端设置有第一旁通孔，棘爪的筒状段上设置有能够与第一旁通孔同轴的第二旁通孔。

4、优选的，外筒包括上外筒和下外筒，上外筒和下外筒通过螺纹连接，下外筒内底部设置凸台，弹簧设置于下外筒内。

5、优选的，外筒的侧壁或者下外筒的侧壁设置销钉孔，销轴固定于销钉孔内。

6、优选的，上外筒与下外筒通过连接套固定连接，连接套内壁套设有固定套，固定套设置于上外筒与下外筒之间，销轴设置于固定套上。

7、优选的，所述上接头与上外筒通过螺纹连接，两者之间设有第一密封圈。

8、优选的，上外筒与连接套通过螺纹连接，两者之间设有第一密封圈。

9、优选的，下外筒的下端连接有下接头，下接头为通孔结构，下接头的通孔内设置凸台，弹簧设置于下接头内。

10、优选的，棘爪与下外筒之间设有第二密封圈。

11、优选的，下外筒与下接头通过螺纹连接。

12、一种分流式无限循环洗井方法，包括以下步骤：

13、将洗井装置连接至作业管柱上，将整体装置下放到待作业的井段内；

14、洗井装置位于初始状态，第一旁通孔和第二旁通孔不连通，将操作球第一次由井口通过上部管柱送至上接头内，正循环井内液体，完成棘爪打开动作；

15、大排量循环井内液体进行清洗，清洗完成后，第二次将操作球由井口通过上部管柱送至上接头内，正循环井内液体，完成棘爪关闭动作；重复上述的打开动作和关闭动作，即可实现循环洗井作业与其它作业无限次转换。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

17、一种分流式无限循环洗井装置，上接头与外筒同轴固定连接，外筒内设有凸台，棘爪设置于外筒内，棘爪与外筒内底部之间设置有弹簧，棘爪包括筒状段，筒状段的上端周向均匀阵列有多个弹性棘爪部，棘爪嵌套于外筒内，外筒内壁设置有复位槽，棘爪的弹性棘爪部能够位于外筒内壁的复位槽内，外筒的筒壁位于复位槽下端固定有销轴，棘爪的外壁呈y型圆周阵列设置有换位槽，本申请可置于常开或常闭位置连接于作业管柱上，需要开关时，从井口管柱投入一个操作球，落于棘爪上端，在液压作用下棘爪通过销轴进行换位，当销轴达到换位槽顶端时，棘爪已达到上外筒复位槽位置，棘爪张开，操作球落至工具下部管柱内，棘爪在弹簧的作用下上移带动循环孔上移可关闭或开启旁通孔，可根据实际需求无限次投球开关；与现有循环阀工具相比，本发明具有价格低廉，结构简单，密封件少，密封可靠，无限开关的特点。

18、优选的，上接头与外筒为通孔结构，循环通道不会随压力波动发生改变，提高了洗井效率。

19、优选的，采用上外筒、下外筒及下接头的分体结构形成外筒结构，便于加工以及安装，避免筒体太长而影响加工精度及质量。

20、优选的，销轴设置于固定套上，采用连接套连接，便于拆卸维修，查看固定套上销轴磨损情况，及时进行更换，且便于安装。

技术特征：

1.一种分流式无限循环洗井装置，其特征在于，包括上接头(1)、外筒、棘爪(4)和操作球(16)；

2.根据权利要求1所述的一种分流式无限循环洗井装置，其特征在于，外筒包括上外筒(2)和下外筒(9)，上外筒(2)和下外筒(9)通过螺纹连接，下外筒(9)内底部设置凸台，弹簧(13)设置于下外筒(9)内。

3.根据权利要求2所述的一种分流式无限循环洗井装置，其特征在于，外筒的侧壁或者下外筒(9)的侧壁设置销钉孔，销轴(8)固定于销钉孔内。

4.根据权利要求2所述的一种分流式无限循环洗井装置，其特征在于，上外筒(2)与下外筒(9)通过连接套(6)固定连接，连接套(6)内壁套设有固定套(7)，固定套(7)设置于上外筒(2)与下外筒(9)之间，销轴(8)设置于固定套(7)上。

5.根据权利要求2所述的一种分流式无限循环洗井装置，其特征在于，所述上接头(1)与上外筒(2)通过螺纹连接，两者之间设有第一密封圈(3)。

6.根据权利要求4所述的一种分流式无限循环洗井装置，其特征在于，上外筒(2)与连接套(6)通过螺纹连接，两者之间设有第一密封圈(3)。

7.根据权利要求1所述的一种分流式无限循环洗井装置，其特征在于，下外筒(9)的下端连接有下接头(14)，下接头(14)为通孔结构，下接头(14)的通孔内设置凸台，弹簧(13)设置于下接头(14)内。

8.根据权利要求7所述的一种分流式无限循环洗井装置，其特征在于，棘爪(4)与下外筒(9)之间设有第二密封圈(10)。

9.根据权利要求1所述的一种分流式无限循环洗井装置，其特征在于，下外筒(9)与下接头(14)通过螺纹连接。

10.一种基于权利要求1所述装置的分流式无限循环洗井方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种分流式无限循环洗井装置及方法，通过在外筒内设置复位槽，棘爪的弹性棘爪部能够位于外筒内壁的复位槽内，外筒的筒壁位于复位槽下端固定有销轴，棘爪的外壁呈Y型圆周阵列设置有换位槽，本申请可置于常开或常闭位置连接于作业管柱上，需要开关时，从管柱内投入一个操作球，落于棘爪上端，在液压作用下棘爪通过销轴进行换位，当销轴达到换位槽顶端时，棘爪已达到上外筒复位槽位置，棘爪张开，操作球落至工具下部管柱内，棘爪在弹簧的作用下上移带动循环孔上移可关闭或开启旁通孔，可根据实际需求无限投球开关；与现有循环阀工具相比，本发明具有价格低廉，结构简单，密封件少，密封可靠，无限开关的特点。技术研发人员：黄锟,刘军严,王艳,梁红军,单锋,秦世勇,耿海龙,刘洪涛,曹宗波,王克林,杨浦,张伟,时刚,黎丽丽,王桥,娄尔标,秦曼受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20