負壓撈砂工具及負壓撈砂工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油鉆井修井領域，尤指一種針對地層壓力系數低時井底出砂的負壓撈砂工具及負壓撈砂工藝。
【背景技術】
[0002]目前國內油田的油井都普遍存在出砂現象，出砂會在井底形成砂柱，淹沒產層，增加油氣水流動阻力，使油氣井產量降低，甚至不產出，對井下和地面管線有沖蝕損壞作用，特別是在地面輸油管線中沉淀或結垢，影響油氣的輸出。對于栗抽采油井，砂粒進入電栗機組，會產生砂卡。還會因出砂導致頻繁修井，增加油田的修井成本。
[0003]為消除出砂的危害，目前已經發展了水力沖砂和機械撈砂兩大類技術。水力沖砂一次沖砂量大，清洗井底完全，但沖砂液會因各種原因漏進地層，污染油氣層，當井很深而地層壓力較低時，沖砂液難以返至地面，導致水力沖砂失效。機械撈砂不需要外來沖砂液，因而不會污染油層。但現有的機械撈砂工具一次撈砂量少，在深井中效果不太明顯。撈砂栗撈砂量雖然比較大，但由于無法破除砂粒膠結及小落物，往往會造成撈砂不成功。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種負壓撈砂工具及其撈砂工藝，其能夠邊鉆邊撈砂，且一次撈砂量大，操作簡單。
[0005]為了實現上述目的，本發明的技術解決方案為:一種負壓撈砂工具，其中包括負壓發生器，所述負壓發生器包括位于上、下部的螺桿和螺桿栗，所述螺桿與螺桿栗之間設置有萬向節保護套，所述萬向節保護套內腔設有萬向節，所述萬向節的上、下端分別與螺桿、螺桿栗連接，所述螺桿栗的下端通過第一鉆具與雙層管壁的多個沉砂管依次連接，所述沉砂管的下端通過第二鉆具與撈砂鞋連接。
[0006]本發明負壓撈砂工具，其中所述萬向節保護套的內腔為階梯縮孔，所述萬向節保護套的外表開有多個旁通孔，所述萬向節保護套的上端設有與螺桿連接的第一母扣，所述萬向節保護套的下端設有與螺桿栗連接的第一公扣。
[0007]本發明負壓撈砂工具，其中所述萬向節的上、下端分別與螺桿的傳動軸和螺桿栗的轉子連接。
[0008]本發明負壓撈砂工具，其中所述沉砂管包括外管和設置于外管內腔的內管，所述內管通過多個扶正塊支撐在外管上，所述內管的上端通過堵頭封住，所述內管的上部設有多個出水孔。
[0009]本發明負壓撈砂工具，其中所述螺桿上端連接有第三鉆具。
[0010]本發明負壓撈砂工具，其中所述螺桿栗的下端連接有轉換接頭，所述轉換接頭下端與所述第一鉆具的上端連接。
[0011]本發明負壓撈砂工具，其中多根所述外管直接串接在一起或通過多根鉆具串接在一起，多根所述外管的上、下端連接有上接頭和下接頭，所述上接頭與所述第一鉆具的下端連接，所述下接頭通過所述第二鉆具與所述撈砂鞋連接。
[0012]本發明負壓撈砂工具，其中所述上接頭與外管之間及下接頭與外管之間均設有盤根。
[0013]一種負壓撈砂工藝，其包括如下步驟:
[0014](I)根據實測環空液面，確定所述負壓發生器的安裝位置，保證負壓發生器至少安裝于液面以下100-200米；
[0015](2)根據撈砂井段撈砂量設計需要的沉砂管數量和撈砂次數；
[0016](3)根據井眼直徑和井斜情況確定沉砂管位置；
[0017](4)在確定好負壓發生器、沉砂管的位置后，確定鉆具組合；
[0018](5)下鉆具組合探砂面，根據完井井底與下入鉆柱深度對比確定砂面，砂面到完井井底的距離對應的就是設計撈砂進尺；
[0019](6)探到砂面后上提鉆具1-2米，開栗、開轉盤，排量一般5-12升/秒，轉盤轉速一般30-100轉/分；
[0020](7)緩慢下放鉆具進行撈砂作業，鉆壓一般0-3噸，可根據現場情況調整，同時注意觀察立壓、栗壓、扭矩參數變化；
[0021](8)攜砂完成后起鉆；
[0022](9)井口清理沉砂。
[0023]采用上述方案后，本發明負壓撈砂工具及負壓撈砂工藝具有以下優點:
[0024]1、通過負壓發生器驅動的局部循環，解決了因地層壓力低，無法正常循環攜砂的問題；
[0025]2、利用沉砂管下接撈砂鞋，通過地面驅動其轉動的方式，可以將大粒徑沉砂研磨變小，通過負壓發生器產生的局部循環，實現了邊鉆邊高效撈砂的目的；
[0026]3、串接沉砂管，保證了一次性撈砂量不受限制，有效減少了因撈砂量而起鉆的次數。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明的負壓發生器的結構示意圖；
[0028]圖2是本發明的萬向節保護套結構示意圖；
[0029]圖3是本發明的螺桿栗的結構示意圖；
[0030]圖4是本發明的沉砂管結構示意圖；
[0031]圖5是本發明負壓撈砂工具流體循環結構示意圖。
[0032]下面結合附圖，通過實施例對本發明做進一步的說明；
【具體實施方式】
[0033]如圖1和圖5所示，本發明負壓撈砂工具，包括負壓發生器1，負壓發生器I包括位于上、下部的螺桿2和螺桿栗3，在實際使用時，螺桿2的上端連接第三鉆具26 (參考圖5)，第三鉆具26由鉆桿、接頭等部件連接組成，為現有技術。螺桿2和螺桿栗3之間設有萬向節保護套4，萬向節保護套4的內腔設有萬向節5，萬向節5的上端與螺桿2的傳動軸6連接，結合圖3所示，萬向節5的下端與螺桿栗3的轉子7連接，萬向節5的作用是將螺桿輸出的扭矩傳遞給螺桿栗產生抽汲負壓。結合圖2所示，萬向節保護套4的內腔為階梯縮孔8，萬向節保護套4的外表面設有多個旁通孔9，萬向節保護套4的內腔上端設有與螺桿2連接的第一母扣10，第一母扣10與螺桿2連接。萬向節保護套4的下端設有與螺桿栗3連接的第一公扣11，第一公扣11與螺桿栗3的上端連接。螺桿栗3的下端連接有轉換接頭12，轉換接頭12中心設有通孔13，轉換接頭12下端與第一鉆具14的上端連接。第一鉆具14由鉆桿及接頭等部件連接組成，此為現有技術，此處不再對其結構做說明限定。第一鉆具14的下端與雙層管壁的多個沉砂管15依次連接，沉砂管15的下端通過第二鉆具16與撈砂鞋17連接。
[0034]結合圖4所示，沉砂管15包括外管18和設置于外管18內腔的內管19，內管19通過多個扶正塊20支撐在外管18上，內管19的上端通過堵頭21封住，內管19的上部設有多個出水孔22。多個沉砂管15的連接是通過多個外管18直接串接在一起，或通過多個鉆具串接在一起，鉆具包括鉆桿、鉆鋌及接頭等。多個外管18的上、下端連接有上接頭23和下接頭24，上接頭23與第一鉆具14的下端連接，下接頭24通過第二鉆具16與撈砂鞋17連接。上接頭23與外管18之間及下接頭24與外管18之間均設有盤根25。
[0035]流體從撈砂鞋17的水