CN102242604A - 脉冲喷头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脉冲喷头，包括外壳、转子和端盖，所述端盖与外壳的后部连接，在外壳内形成压力腔，所述转子设置于外壳内的压力腔内，所述转子与外壳前端之间设有第一钢珠，转子与端盖之间设有第二钢珠，所述外壳的前端具有多个冲击喷孔，所述外壳后部的侧壁上具有多个朝向侧后方的推进喷孔，所述端盖底部具有至少两个进液孔，所述至少两个进液孔均朝顺时针方向倾斜或均朝逆时针方向倾斜。本发明的脉冲喷头有效改善了喷射效果。

Description

脉冲喷头
技术领域
本发明涉及石油设备技术领域，具体地说是一种脉冲喷头。
背景技术
目前，在石油领域采用高压水力喷射径向成孔增加产量成为普遍的技术。该技术主要是通过高压软管携带喷头经行水力喷射改善目的油层孔渗差数，以此来提高油井产量。高压水力喷射径向成孔技术起源于水力喷射冲洗油管钻杆，后来通过增加压力发现这种技术具有很好的冲砂能力，遂通过改进喷头和相关辅助设备，加大压力喷射采油层位，逐渐发展成为一种高效经济的油田增产技术。
目前，为了喷射更大直径和深度的孔径，一般采取的技术措施有：1、加大泵的排量，增大施工压力。2、改善喷头的材质及外形，通过实验及力学分析找出适合喷射的喷头形状。现有技术状况采用增大泵的排量和增大施工压力方式会有一定的限制，因为泵的排量和相关施工设备是受限制的不可能加的太大。所以对喷头的改进成为目前高压水力喷射径向成孔技术领域最核心的部分。喷头质量和结构的好坏直接影响喷射孔径的大小和深度，对于增长施工的成功与否起了决定性的作用。现有的喷头的外形及构造喷射效果差。
有鉴于上述现有的喷头存在的缺陷，本发明人积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的脉冲喷头，以改进现有技术中存在的缺陷。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种脉冲喷头，有效改善了喷射效果。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
脉冲喷头，包括外壳、转子和端盖，所述端盖与外壳的后部连接，在外壳内形成压力腔，所述转子设置于外壳内的压力腔内，所述转子与外壳前端之间设有第一钢珠，转子与端盖之间设有第二钢珠，所述外壳的前端具有多个冲击喷孔，所述外壳后部的侧壁上具有多个朝向侧后方的推进喷孔，所述端盖底部具有至少两个进液孔，所述至少两个进液孔均朝顺时针方向倾斜或均朝逆时针方向倾斜。
进一步，所述转子的后部的侧壁上开有多个凹槽，所述多个凹槽均为左旋或均为右旋，凹槽的方向与进液孔的方向相反。
进一步，所述转子的中部的侧壁上具有侧面呈矩形的豁口。
进一步，所述转子上的矩形的豁口的底部为过转子2的轴线的平面。
进一步，所述转子的后部位于豁口一侧的外径小于另一侧的外径。
进一步，所述转子的前端呈锥台形。
进一步，所述多个冲击喷孔沿外壳的周向均匀分布。
进一步，所述多个推进喷孔沿外壳的周向均匀分布。
进一步，所述转子和外壳上具有对应的第一钢珠安放槽，所述转子与端盖上具有对应的第二钢珠安放槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的脉冲喷头结构巧妙、合理，穿透能力强，且可在推进喷孔向后喷射的推力作用下自动前行，从而对前阻物进行不断冲射。并且在转子的旋转过程中产生脉冲喷射。本发明的脉冲喷头极大的改善喷射效果，提高油田单井产量，具有很好的经济效应。
附图说明
图1为本发明的脉冲喷头的结构剖图；
图2为本发明的脉冲喷头的外壳的结构示意图；
图3为本发明的脉冲喷头的端盖的结构示意图；
图4为图3的E-E剖图；
图5为图3的F-F剖图；
图6为本发明的脉冲喷头的转子的结构示意图；
图7为图6的C向结构示意图；
图8为图7的A-A剖图；
图9为图6的D向结构示意图；
图10为图9的B-B剖图；
图11为本发明的脉冲喷头的转子的立体结构示意图.
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明的脉冲喷头的结构剖图。如图1所示，脉冲喷头，包括外壳1、转子2和端盖3，端盖3与外壳1的后部连接，端盖3与外壳1共同在外壳1内形成压力腔5，转子2设置于外壳1内的压力腔5内。转子2与外壳1前端之间设有第一钢珠6，转子2与端盖3之间设有第二钢珠7。转子2和外壳1上具有对应的第一钢珠安放槽，转子2与端盖3上具有对应的第二钢珠安放槽。图2为本发明的脉冲喷头的外壳的结构示意图。如图2所示，外壳1的前端具有多个冲击喷孔101，外壳后部的侧壁上具有多个朝向侧后方的推进喷孔102。多个冲击喷孔101在外壳的前端沿周向上均匀分布。多个推进喷孔102沿外壳的周向均匀分布。
图3为本发明的脉冲喷头的端盖的结构示意图；图4为图3的E-E剖图；图5为图3的F-F剖图。如图3至图5所示，端盖3为具有底部的圆筒形，端盖3具有与外壳1连接的外螺纹，端盖3还具有内螺纹，用于与高压管路连接。端盖3底部具有至少两个进液孔301，上述至少两个进液孔301均朝顺时针方向倾斜或均朝逆时针方向倾斜。上述至少两个进液孔301在以端盖的中心为圆心的圆周上均匀分布。本实施例中进液孔301为两个。进液孔301倾斜设置是为了对转子的表面进行冲击时产生周向作用力，使转子高速旋转，从而使喷头产生脉冲喷射。
图6为本发明的脉冲喷头的转子的结构示意图；图7为图6的C向结构示意图；图8为图7的A-A剖图；图9为图6的D向结构示意图；图10为图9的B-B剖图；图11为本发明的脉冲喷头的转子的立体结构示意图。如图6至图11所示，转子2的后部的侧壁上开有多个凹槽201，上述多个凹槽201均为左旋或均为右旋，凹槽的方向与进液孔的方向相反。转子2的中部的侧壁上具有侧面呈矩形的豁口202。矩形的豁口202的底部203为过转子2的轴线的平面。转子2的前端呈锥台形。转子2的后部位于豁口202一侧的外径小于另一侧的外径。有助于增加脉冲的强度。
本发明的脉冲喷头通过后部的端盖3的内螺纹与高压管路连接，高压管路输入的高压液体从端盖3的进液孔301进入脉冲喷头的内部，并对转子2进行冲击。转子2在高压液体的冲击下进行旋转。豁口202使转子2形成非回转体结构，豁口202处的液体受转子2所推挤，形成瞬时高压，高压水则通过旁边冲击喷孔101喷出；豁口202转过之后，压力降低，冲击喷孔101喷出低压水。如此反复，形成高低压脉冲喷射。同时各冲击喷孔101和推进喷孔102喷出脉冲液体，前端的冲击喷孔101喷液破阻，后端的推进喷孔102喷液向前推进喷头，从而根据破阻情况不断深入，形成连续喷射，直至穿透。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.脉冲喷头，其特征在于，包括外壳、转子和端盖，所述端盖与外壳的后部连接，在外壳内形成压力腔，所述转子设置于外壳内的压力腔内，所述转子与外壳前端之间设有第一钢珠，转子与端盖之间设有第二钢珠，所述外壳的前端具有多个冲击喷孔，所述外壳后部的侧壁上具有多个朝向侧后方的推进喷孔，所述端盖底部具有至少两个进液孔，所述至少两个进液孔均朝顺时针方向倾斜或均朝逆时针方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的脉冲喷头，其特征在于，所述转子的后部的侧壁上开有多个凹槽，所述多个凹槽均为左旋或均为右旋，凹槽的方向与进液孔的方向相反。
3.根据权利要求1所述的脉冲喷头，其特征在于，所述转子的中部的侧壁上具有侧面呈矩形的豁口。
4.根据权利要求3所述的脉冲喷头，其特征在于，所述转子上的矩形的豁口的底部为过转子2的轴线的平面。
5.根据权利要求3所述的脉冲喷头，其特征在于，所述转子的后部位于豁口一侧的外径小于另一侧的外径。
6.根据权利要求1所述的脉冲喷头，其特征在于，所述转子的前端呈锥台形。
7.根据权利要求1所述的脉冲喷头，其特征在于，所述多个冲击喷孔沿外壳的周向均匀分布。
8.根据权利要求1所述的脉冲喷头，其特征在于，所述多个推进喷孔沿外壳的周向均匀分布。
9.根据权利要求1所述的脉冲喷头，其特征在于，所述转子和外壳上具有对应的第一钢珠安放槽，所述转子与端盖上具有对应的第二钢珠安放槽。
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