喷射捞砂工具技术领域
本发明涉及捞砂工具领域，尤其涉及一种喷射捞砂工具。
背景技术
油气通常位于碎屑岩中，因此，通过油井采收油气的过程中，油井内会
有很多沉砂。为了保证油气的正常生产，需要对油井中的沉砂进行清理，通
常采用捞砂工具对油井进行捞砂作业，以清理油井中的沉砂。
现有技术中的捞砂工具，主要通过循环冲砂对油井的沉砂进行清理，具
体地，将捞砂工具插入井筒中，将冲砂液倒入捞砂工具中，通过捞砂工具的
管道进入油井，并与油井内的沉砂进行混合，进而携带沉砂的冲砂液在地面
泵的作用下，通过捞砂工具和井筒之间的环空到达油井外，从而实现对油井
中沉砂的清理。
但是，采用现有技术中的捞砂工具对油井的沉砂进行清理时，特别是对
井深较深的油井进行沉砂清理时，必须保证地面泵具有较高的泵压以及较高
的泵排量，才能将携带沉砂的冲砂液抽出，一旦发生井漏或者泵压以及泵排
量压力达不到需求时，会造成捞砂工具和井筒之间的环空中的沉砂无法返回
到达井外，导致沉砂在环空中滞留，形成砂桥，从而降低了捞砂作业的效率，
并可能导致捞砂作业的安全性不高。
发明内容
本发明提供一种喷射捞砂工具，用于解决现有技术中，捞砂工具捞砂作
业效率低下以及捞砂作业安全性不高的问题。
本发明提供一种喷射捞砂工具，包括流动外筒，其中，所述流动外筒包
括第一接头和第二接头；
所述流动外筒的内腔中设有依次相连通的喷嘴安装腔，低压腔，循环通
道以及循环管，其中，所述低压腔位于所述循环通道与所述喷嘴安装腔之间，
所述循环管与所述流动外筒的筒壁上对应的通孔相连通；
所述循环通道内设有喉管，所述喉管与所述低压腔连通，且所述喉管的
顶端与所述低压腔固定连接，其中，所述喉管两端的直径大于中间管体的直
径；
所述喷嘴安装腔中设有喷嘴，所述喷嘴与所述低压腔连通。
如上所述，所述喷嘴的第二端伸入低压腔内部，且所述喷嘴的轴线与所
述喉管的轴线重合。
如上所述，还包括：滤砂管、过滤外筒、捞砂筒和捞砂钻头；
所述滤砂管与所述第二接头固定连接；
所述过滤外筒套设于所述滤砂管的外部，且所述过滤外筒与所述第二接
头固定连接；
所述捞砂筒与所述过滤外筒固定连接；
所述捞砂钻头与所述捞砂筒固定连接。
如上所述，所述流动外筒内腔中还包括：至少一个传压通孔；
其中，所述传压通孔的顶端与所述低压腔连接，且所述传压通孔的底端
与所述第二接头连接，且所述传压通孔与所述低压腔和所述第二接头连通。
如上所述，若所述流动外筒内腔中设有多个所述传压通孔时，所述多个
传压通孔分布在所述循环通道的周围。
如上所述，所述流动外筒由多个短筒连接而成。
如上所述，所述捞砂钻头内安装有阀座，所述阀座上铰接有用于封闭阀
座的阀板。
如上所述，所述喷嘴通过螺纹固定安装在所述喷嘴安装腔中，所述喷嘴
与所述喷嘴安装腔之间设置有密封圈；
所述喷嘴安装腔的下部形成台肩，所述台肩上设置有用于调整所述喷嘴
的位置的调整垫片。
如上所述，所述喉管与所述循环通道可旋转连接,并设置有密封圈。
如上所述，所述低压腔为半球形。
本发明提供的喷射捞砂工具，包括流动外筒，其中，流动外筒包括第一
接头和第二接头；流动外筒的内腔中设有依次相连通的喷嘴安装腔，低压腔，
循环通道以及循环管，其中，低压腔位于循环通道与喷嘴安装腔之间，循环
管与流动外筒的筒壁上对应的通孔相连通；循环通道内设有喉管，喉管与低
压腔连通，且喉管的顶端与低压腔固定连接，其中，喉管两端的直径大于中
间管体的直径；喷嘴安装腔中设有喷嘴，喷嘴与低压腔连通，当冲砂液由喷
嘴喷入喉管的中间管体时，冲砂液的速度增大，使得中间管体管体形成低压
区，由于低压腔和中间管体连通，因此，低压腔内也形成低压，使得喷射捞
砂工具内部的压力与外部的压力差增大，油井中的沉砂可以在内外压差的作
用下进入喷射捞砂工具内，此时，仅需要较低的泵压即可实现将油井中沉砂
吸入喷射捞砂工具内部，从而提高了捞砂作业的效率，避免了采用传统的捞
砂工具进行捞砂作业的过程中沉砂在捞砂工具和井筒之间的环空中滞留而造
成的环空中冲砂液的静柱压力高于地层压力的问题，进而也避免了由于捞砂
作业过程中环空中冲砂液的静柱压力高于地层压力所导致的冲砂液进入地
层，造成地层污染的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实
施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下
面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在
不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的喷射捞砂工具的实施例一的结构示意图；
图2为本发明提供的喷射捞砂工具的实施例二的结构示意图；
图3为本发明提供的喷射捞砂工具应用场景实施例一的结构示意图；
图4为本发明提供的喷射捞砂工具的使用方法的一实施例的流程图。
附图标记说明：
1：流动外筒；
2：喷嘴；
3：密封圈；
4：调整垫片；
5：喉管；
6：过滤外筒；
7：滤砂管；
8：捞砂筒；
9：捞砂钻头；
10：阀座；
11：阀板；
101：第一接头；
102：第二接头；
103：喷嘴安装腔；
104：低压腔；
105：循环通道；
106：循环管；
107：传压通孔；
108：中间管体；
109：通孔；
110：顶端；
111：第一端；
112：第二端；
200：喷射短筒；
201：低压腔短筒；
202：循环短筒；
300：喷射捞砂工具；
400：钻具；
500：井筒。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发
明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获
得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的喷射捞砂工具的实施例一的结构示意图，如图1所
示，喷射捞砂工具，包括流动外筒1，其中，流动外筒1包括第一接头101
和第二接头102。
具体地，喷射捞砂工具在使用时可以通过第一接头101与钻具的底部连
接，形成连通的管体，并下放钻具将喷射捞砂工具插入油井的井筒中，使得
钻具中的冲砂液可以进入喷射捞砂工具，其中钻具可以是油管、钻杆或者其
他可以下入井中的管柱。
流动外筒1的内腔中设有依次相连通的喷嘴安装腔103，低压腔104，循
环通道105以及循环管106，其中，低压腔104位于循环通道105与喷嘴安
装腔103之间，循环管106与流动外筒1的筒壁上对应的通孔109相连通。
循环通道105内设有喉管5，喉管5与低压腔104连通，且喉管5的顶
端110与低压腔104固定连接，其中，喉管5两端的直径大于中间管体108
的直径。
喷嘴安装腔103中设有喷嘴2，喷嘴2与低压腔104连通，喷射捞砂工
具在使用时，冲砂液通过喷嘴2喷入与低压腔104连通的喉管5中，冲砂液
从喉管5流入循环管106，并从循环管106与流动外筒1的筒壁上对应的通
孔109排到流动外筒1与井筒之间的环空中，地面泵将流动外筒1与井筒之
间的环空中的冲砂液抽回地面循环使用。
需要说明的是，喉管5两端的直径大于中间管体108的直径；喷嘴安装
腔103中设有喷嘴2，喷嘴2与低压腔104连通，当冲砂液由喷嘴2喷射进
入喉管5的中间管体108时，冲砂液的速度增大，使得中间管体108形成低
压区，由于低压腔104和中间管体108连通，因此，低压腔104内也形成低
压，使得捞砂工具内部的压力与外部的压力差增大，油井底的沉砂可以在内
外压差的作用下进入喷射捞砂工具内。
本实施例中，喷射捞砂工具包括，流动外筒，其中，流动外筒包括第一
接头和第二接头；流动外筒的内腔中设有依次相连通的喷嘴安装腔，低压腔，
循环通道以及循环管，其中，低压腔位于循环通道与喷嘴安装腔之间，循环
管与流动外筒的筒壁上对应的通孔相连通；循环通道内设有喉管，喉管与低
压腔连通，且喉管的顶端与低压腔固定连接，其中，喉管两端的直径大于中
间管体的直径；喷嘴安装腔中设有喷嘴，喷嘴与低压腔连通，当冲砂液由喷
嘴喷入喉管的中间管体时，冲砂液的速度增大，使得中间管体管体形成低压
区，由于低压腔和中间管体连通，因此，低压腔内也形成低压，使得喷射捞
砂工具内部的压力与外部的压力差增大，油井中的沉砂可以在内外压差的作
用下进入喷射捞砂工具内，此时，仅需要较低的泵压即可实现将油井中的沉
砂吸入喷射捞砂工具内部，从而提高了捞砂作业的效率，避免了采用传统的
捞砂工具进行捞砂作业的过程中沉砂在捞砂工具和井筒之间的环空中滞留而
造成的环空中冲砂液的静柱压力高于地层压力的问题，进而也避免了由于捞
砂作业过程中环空中冲砂液的静柱压力高于地层压力所导致的冲砂液进入地
层，造成地层污染的问题。
进一步地，继续参照图1，喷嘴2的第二端112伸入低压腔104内部，
且喷嘴2的轴线与喉管5的轴线重合，冲砂液可以直接从喷嘴2喷入与低压
腔104连通的喉管5中，提高了低压腔104形成低压的效率。
喷嘴2通过螺纹固定安装在喷嘴安装腔103中，喷嘴2与喷嘴安装腔103
之间设置有密封圈3，保证喷嘴2与喷嘴安装腔103之间的密封性。
喷嘴安装腔103的下部形成台肩，台肩上设置有用于调整喷嘴2的位置
的调整垫片4，可以通过调整调整垫片4使喷嘴2的轴线与喉管5的轴线重
合。
可选地，喷嘴的第一端111的直径大于第二端112的直径，冲砂液从喷
嘴的第一端111流向第二端112时速度加快，从而将冲砂液喷入与低压腔104
相连通的喉管5内。
喉管5与循环通道105可旋转连接,并设置有密封圈，具体地，喉管5外
侧设有外螺纹，循环通道105内侧设置有内螺纹，即喉管5和循环通道105
可以通过螺纹旋转连接，但并以此为限。
可选地，低压腔4为半球形，增大了低压腔4的容积，当冲砂液由喷嘴
2喷入与低压腔4连通的喉管5时，有利于低压腔104形成低压区。
喷射捞砂工具还包括：滤砂管7、过滤外筒6、捞砂筒8和捞砂钻头9。
其中，滤砂管7与第二接头102固定连接，在捞砂作业工程中，滤砂管
7用于阻止喷射捞砂工具内的沉砂进入流动外筒1内。
过滤外筒6套设于滤砂管7的外部，且过滤外筒6与第二接头102固定
连接，过滤外筒6用于阻止进入喷射捞砂工具中的沉砂进入喷射捞砂工具与
井筒之间的环空中。
具体地，滤砂管7的顶部伸入第二接头102的内部，并与第二接头102
固定连接；过滤外筒6套设于滤砂管7的外部，且过滤外筒6的上部套设于
第二接头102外侧，并与第二接头102固定连接。
需要说明的是，第二接头102可以设有内螺纹和外螺纹，其中，滤砂管
7的顶部通过第二接头102的内螺纹与第二接头102固定连接，过滤外筒6
的上部通过第二接头102的外螺纹与第二接头102固定连接，但并不以此为
限。
捞砂筒8与过滤外筒6固定连接，在捞砂作业过程中，进入喷射捞砂工
具的沉砂在捞砂筒8内进行沉积。
捞砂钻头9与捞砂筒8固定连接，其中，捞砂钻头9内安装有阀座10，
阀座10上铰接有用于封闭阀座10的阀板11，具体地，阀板11与阀座10通
过铰链连接，阀板11与阀座10之间还设置有弹簧，当把喷射捞砂工具下入
油井中的指定位置时，向喷射捞砂工具中注入冲砂液，使得低压腔104内形
成低压，捞砂工具的内部与外部之间的压力差增大，在内外压差的作用下阀
板11压缩阀板11与阀座10之间的弹簧使得阀板11向上开启，油井中的沉
砂可以从阀座10进入到喷射捞砂工具中，当捞砂完成后，喷射捞砂工具的内
部与外部之间的压力差减小，阀板11在弹簧的作用下自动关闭使阀座10封
闭，此时工作人员可以将通过上提喷射捞砂工具至地面，从而可以清理捞砂
筒8中的沉砂。
进一步地，另一实施例中，流动外筒1内腔中还包括：至少一个传压通
孔107；
其中，传压通孔107的顶端与低压腔104连接，且传压通孔107的底端
与第二接头102连接，且传压通孔107与低压腔104和第二接头102连通，
由于第二接头102依次与过滤外筒6，滤砂管7，捞砂筒8以及捞砂钻头9连
通，使得当低压腔104处于低压状态时，过滤外筒6，滤砂管7，捞砂筒8以
及捞砂钻头9的内部管道内也处于低压状态。
若流动外筒1内腔中设有多个传压通孔107时，多个传压通孔107分布
在循环通道105的周围。
可选地，多个传压通孔107均匀地分布在循环通道105的周围，提高了
低压腔104与第二接头102的连通性。
图2为本发明提供的喷射捞砂工具的实施例二的结构示意图，如图2所
述，在上述实施例的基础上，流动外筒1由多个短筒连接而成。
具体地，流动外筒1可以包括喷射短筒200、低压腔短筒201以及循环
短筒202，但并不以此为限。
需要说明的是，喷射短筒200包括喷嘴安装腔103和安装在喷嘴安装腔
103内的喷嘴2，低压腔短筒201包括低压腔104，循环短筒202包括循环通
道105、喉管5以及循环管106，使用时，将喷射短筒200、低压腔短筒201、
循环短筒202依次进行组装。
图3为本发明提供的喷射捞砂工具应用场景实施例一的结构示意图，如
图3所示，具体使用时，喷射捞砂工具300与钻具400的底部连接，形成连
通的管体，使得钻具400中的冲砂液可以进入喷射捞砂工具300。
喷射捞砂工具300与钻具400的外侧套设有井筒500，该井筒500与喷
射捞砂工具300和钻具400之间形成环空。
需要说明的是，喷射捞砂工具300的第一接头101可以设置有内螺纹或
者外螺纹，喷射捞砂工具300在使用时可以通过第一接头101的内螺纹或者
外螺纹与钻具400的底部固定连接。
图4为本发明提供的喷射捞砂工具的使用方法的一实施例的流程图，如
图4所示，该方法包括：
S101、将喷射捞砂工具下放至预设的油井深度。
如图3所示，喷射捞砂工具在使用时，将喷射捞砂工具的第一接头与钻
具的底部连接，通过下放钻具将喷射捞砂工具下放至预设的油井深度。
S102、采用捞砂钻头搅动地层沉积的砂子，同时向喷射捞砂工具中注入
冲砂液，使得低压腔内形成低压，在内外压差的作用下阀板压缩阀板与阀座
之间的弹簧使得阀板向上开启，油井中的沉砂通过阀座进入到捞砂筒内部，
其中，冲砂液由喷嘴喷入喉管内，冲砂液经过喉管到达循环管，最后通过循
环管与流动外筒的筒壁上对应的通孔排到喷射捞砂工具与井筒的环空中。
需要说明的是，当冲砂液由喷嘴喷入喉管的中间管体时，由于喉管两端
的直径大于中间管体的直径，冲砂液进入喉管的中间管体时速度增大，使得
中间管体形成低压区，由于低压腔和中间管体连通，因此，低压腔内也形成
低压，使得捞砂工具内部的压力与外部的压力差增大，在内外压差的作用下
油井中的沉砂通过阀座进入到捞砂筒内部，此时，仅需要地面泵的压力为
10-30Mpa即可将油井中的沉砂吸入喷射捞砂工具内部。
S103、捞砂筒装满后，阀板自动关闭使阀座封闭，上提喷射捞砂工具，
清理捞砂筒中的沉砂。
需要说明的是，捞砂筒装满沉砂后，喷射捞砂工具的内部与外部之间的
压力差减小，阀板在弹簧的作用下自动关闭。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对
其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通
技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修
改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替
换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。