CN105649596A - 阿基米德双螺旋分流短节 - Google Patents
阿基米德双螺旋分流短节 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105649596A CN105649596A CN201610138107.1A CN201610138107A CN105649596A CN 105649596 A CN105649596 A CN 105649596A CN 201610138107 A CN201610138107 A CN 201610138107A CN 105649596 A CN105649596 A CN 105649596A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- archimedes
- helix
- double
- double helix
- shunt nipple
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明涉及阿基米德双螺旋分流短节，包括阿基米德双螺旋分流短节本体，所述阿基米德双螺旋分流短节本体为柱体管柱，管柱内腔加工有阿基米德双螺旋线，阿基米德双螺旋线与管柱内腔组成的双螺旋线流道立体形状为梯形槽，阿基米德双螺旋分流短节本体上、下部位均设有螺纹丝扣。通过采用阿基米德双螺旋线结构来改变单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，解决了单级或双簇水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡问题，实用性强，应用效果明显，适合应用于直井、水平井多级水力喷射压裂管柱中。
Description
技术领域
本发明涉及水力喷射压裂工艺技术领域，特别涉及一种阿基米德双螺旋分流短节。
背景技术
低渗透油气井采用多级水力喷射压裂管柱进行储层改造、试油、完井一体化作业。由于目前水力喷射压裂施工过程中，常规单级水力喷射器出现了喷嘴间颗粒砂浓度不均匀现象，同时双簇水力喷射器之间也出现了类似的颗粒砂浓度严重不均匀现象，并导致上游喷射器射不开套管和地层或射孔时间长、下游喷射器提前射开套管和地层且发生冲蚀失效，从而严重影响了水力喷射压裂施工效果。为此，设计了阿基米德双螺旋分流短节。
发明内容
为了克服现有装置中颗粒砂浓度严重不均匀、冲蚀失效的问题，本发明提供一种阿基米德双螺旋分流短节，通过采用阿基米德双螺旋线结构来改变单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，从而解决了单级或双簇水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡问题，有效防止了双簇水力喷射器因下游喷射器喷嘴处砂浓度过大而导致下游喷射器提前失效。
本发明采用的技术方案为：
阿基米德双螺旋分流短节，包括阿基米德双螺旋分流短节本体，所述阿基米德双螺旋分流短节本体为柱体管柱，管柱内腔加工有阿基米德双螺旋线，阿基米德双螺旋线与管柱内腔组成的双螺旋线流道立体形状为梯形槽，阿基米德双螺旋分流短节本体上、下部位均设有螺纹丝扣。
该阿基米德双螺旋分流短节本体长度2500mm，外径90mm，内径32mm。
所述阿基米德双螺旋线沿顺时针方向，螺旋角45°。
所述阿基米德双螺旋线的双螺旋螺距120mm，双螺旋线间距30mm。
所述阿基米德双螺旋线的螺旋梯形槽长120mm，槽深5mm，槽底部宽度10mm，梯形角60°。
所述阿基米德双螺旋分流短节本体外壁采用35CrMo材料，经热处理HBW197~235。
所述螺纹丝扣扣型为2-7/8"EUE。
所述螺纹丝扣每英寸8牙，锥度1:16。
所述双螺旋线流道的梯形槽表面镀有镍基合金材料。
本发明的有益效果为：
本发明设计了阿基米德双螺旋分流短节，通过采用阿基米德双螺旋线结构来改变单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，实现了单级或双簇水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡问题，达到了单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体旋流进入喷射器的目的，实用性强，效果明显。
以下将结合附图说明做进一步的说明。
附图说明
图1为阿基米德双螺旋分流短节示意图。
图2为A-A顺时针双头螺旋槽展开图。
图中，附图标记：1、阿基米德双螺旋分流短节本体；2、管柱内腔；3、阿基米德双螺旋线；4、双螺旋线流道。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有装置中颗粒砂浓度严重不均匀、冲蚀失效的问题，本发明提供一种如图1、图2所示的阿基米德双螺旋分流短节，通过采用阿基米德双螺旋线结构来改变单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，从而解决了单级或双簇水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡问题，有效防止了双簇水力喷射器因下游喷射器喷嘴处砂浓度过大而导致下游喷射器提前失效。
阿基米德双螺旋分流短节，包括阿基米德双螺旋分流短节本体1，所述阿基米德双螺旋分流短节本体1为柱体管柱，管柱内腔2加工有阿基米德双螺旋线3，阿基米德双螺旋线3与管柱内腔2组成的双螺旋线流道4立体形状为梯形槽，阿基米德双螺旋分流短节本体1上、下部位均设有螺纹丝扣。
本本发明的应用方式为：
1.首先油气井进行多级水力喷射压裂施工前，根据施工设计管柱结构图，组装连接好带有阿基米德双螺旋分流短节的水力喷射压裂管柱。
2.将上述喷射压裂管柱下入到水力喷射器的设计井深位置。
3.上述喷射压裂管柱入井坐封锚定到位后，利用泵车以排量0.6～1.0m3/min清水循环洗井，保证井筒机械杂质含量小于0.2%，井筒清洁干净。
4.然后提高泵车排量至1.8~2.0m3/min，将砂浓度为120kg/m3携砂液沿喷射压裂一体化管柱泵入，当携砂流体经过阿基米德双螺旋分流短节时，由于双螺旋结构使携砂流体产生螺旋分流效应，进而依靠螺旋分流效应的离心力作用将部分旋流的携砂流体旋入水力喷射器内腔，从而使旋流的携砂流体沿水力喷射器双螺旋槽流到每个喷嘴内，达到双簇水力喷射器同时射开地层和套管的目的，形成井筒与地层连通的双射孔通道。
5.射开套管和地层后，继续提高排量至2.4~3.0m3/min开始进行水力压裂，按照设计压裂时间要求压裂后，再用顶替液将喷射压裂管柱中压裂液全部替入地层，以完成储层压裂改造目的。
6.待多级水力喷射压裂施工完成后，上提出喷射压裂管柱，及时拆卸、检查阿基米德双螺旋分流短节使用情况，用于保养或更换阿基米德双螺旋分流短节，以便后续再次进行水力喷射压裂施工。
本发明涉及到水力喷射压裂工艺技术领域，是实现水力旋流工艺的重要工具，改变了常规单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，从而保证了水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡，适合应用于直井、水平井多级水力喷射压裂管柱中。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，该阿基米德双螺旋分流短节本体1长度2500mm，外径90mm，内径32mm。
所述阿基米德双螺旋线3沿顺时针方向，螺旋角45°。
所述阿基米德双螺旋线3的双螺旋螺距120mm，双螺旋线间距30mm。
所述阿基米德双螺旋线3的螺旋梯形槽长120mm，槽深5mm，槽底部宽度10mm，梯形角60°。
阿基米德双螺旋分流短节本体1采用35CrMo材料，经热处理HBW197~235。
所述双螺旋线流道4的梯形槽表面镀有镍基合金材料。
参见图1，本本发明涉及的阿基米德双螺旋分流短节本体1采用35CrMo材料，经热处理HBW197~235，管柱内腔2特殊加工阿基米德双螺旋线3，并在双螺旋线流道4立体形状为梯形槽的表面镀有镍基合金材料以防止流体由于旋向的改变而引起螺旋梯形槽局部冲蚀。
本本发明的连接方式为螺纹连接，以便于拆卸、更换和保养。
所述螺纹丝扣扣型为2-7/8"EUE。
所述螺纹丝扣每英寸8牙，锥度1:16。本发明要解决的技术问题是提供阿基米德双螺旋分流短节，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，确保单级或双簇水力喷射压裂施工安全。
本发明涉及到水力喷射压裂工艺技术领域，是实现水力旋流工艺的重要工具，改变了常规单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，从而保证了水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡，适合应用于直井、水平井多级水力喷射压裂管柱中。
Claims (9)
1.阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：包括阿基米德双螺旋分流短节本体（1），所述阿基米德双螺旋分流短节本体（1）为柱体管柱，管柱内腔（2）加工有阿基米德双螺旋线（3），阿基米德双螺旋线（3）与管柱内腔（2）组成的双螺旋线流道（4）立体形状为梯形槽，阿基米德双螺旋分流短节本体（1）上、下部位均设有螺纹丝扣。
2.根据权利要求1所述阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述阿基米德双螺旋分流短节本体（1）长度2500mm，外径90mm，内径32mm。
3.根据权利要求1所述阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述阿基米德双螺旋线（3）沿顺时针方向，螺旋角45°。
4.根据权利要求1所述阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述阿基米德双螺旋线（3）的双螺旋螺距120mm，双螺旋线间距30mm。
5.根据权利要求1所述阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述阿基米德双螺旋线（3）的螺旋梯形槽长120mm，槽深5mm，槽底部宽度10mm，梯形角60°。
6.根据权利要求1所述阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述阿基米德双螺旋分流短节本体（1）采用35CrMo材料，经热处理HBW197~235。
7.根据权利要求1所述阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述螺纹丝扣扣型为2-7/8"EUE。
8.根据权利要求7所述阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述螺纹丝扣每英寸8牙，锥度1:16。
9.根据权利要求1所述阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述双螺旋线流道（4）的梯形槽表面镀有镍基合金材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610138107.1A CN105649596B (zh) | 2016-03-11 | 2016-03-11 | 阿基米德双螺旋分流短节 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610138107.1A CN105649596B (zh) | 2016-03-11 | 2016-03-11 | 阿基米德双螺旋分流短节 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105649596A true CN105649596A (zh) | 2016-06-08 |
| CN105649596B CN105649596B (zh) | 2018-09-04 |
Family
ID=56492492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610138107.1A Active CN105649596B (zh) | 2016-03-11 | 2016-03-11 | 阿基米德双螺旋分流短节 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105649596B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106150469A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 有限级间断式双螺旋井底砂液混配管柱 |
| CN106285606A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-01-04 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种可旋转喷嘴式双簇水力喷射压裂管柱和压裂方法 |
| CN106968648A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-07-21 | 咸阳川庆鑫源工程技术有限公司 | 一种耐磨非金属双螺旋水力喷射器 |
| CN109184655A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-01-11 | 重庆地质矿产研究院 | 连续油管拖动带底部坐封式的脉冲水力压裂工具及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201908566U (zh) * | 2011-01-10 | 2011-07-27 | 西安紫贝龙能源科技有限责任公司 | 一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具 |
| US20140060830A1 (en) * | 2012-09-06 | 2014-03-06 | Texian Resources | Method and Apparatus for Treating a Well |
| CN204212942U (zh) * | 2014-10-21 | 2015-03-18 | 大庆九方石油仪器设备有限公司 | 螺旋往复式井下采油装置 |
| CN104632107A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-05-20 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种水平井冲砂返排液紊流流态发生器 |
-
2016
- 2016-03-11 CN CN201610138107.1A patent/CN105649596B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201908566U (zh) * | 2011-01-10 | 2011-07-27 | 西安紫贝龙能源科技有限责任公司 | 一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具 |
| US20140060830A1 (en) * | 2012-09-06 | 2014-03-06 | Texian Resources | Method and Apparatus for Treating a Well |
| CN204212942U (zh) * | 2014-10-21 | 2015-03-18 | 大庆九方石油仪器设备有限公司 | 螺旋往复式井下采油装置 |
| CN104632107A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-05-20 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种水平井冲砂返排液紊流流态发生器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106150469A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 有限级间断式双螺旋井底砂液混配管柱 |
| CN106285606A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-01-04 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种可旋转喷嘴式双簇水力喷射压裂管柱和压裂方法 |
| CN106968648A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-07-21 | 咸阳川庆鑫源工程技术有限公司 | 一种耐磨非金属双螺旋水力喷射器 |
| CN109184655A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-01-11 | 重庆地质矿产研究院 | 连续油管拖动带底部坐封式的脉冲水力压裂工具及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105649596B (zh) | 2018-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105604527B (zh) | 一种阿基米德双螺旋分流式水力喷射器 | |
| CN105649596A (zh) | 阿基米德双螺旋分流短节 | |
| CN110056333B (zh) | 水力定向喷砂射孔与割缝一体化装置及其使用方法 | |
| CN205445572U (zh) | 一种阿基米德双螺旋分流短节 | |
| CN101942986A (zh) | 磨料射流喷射分层压裂装置 | |
| CN106285606B (zh) | 一种可旋转喷嘴式双簇水力喷射压裂管柱和压裂方法 | |
| CN205445573U (zh) | 阿基米德双螺旋分流式双簇水力喷射压裂管柱 | |
| CN111852432B (zh) | 一种地面控制水力脉冲装置及其应用 | |
| CN105649598B (zh) | 阿基米德双螺旋分流式双簇水力喷射压裂一体化管柱 | |
| CN106285577B (zh) | 一种带有螺旋芯轴的旋流式水力喷射器 | |
| CN202970575U (zh) | 一种高压射流与负压抽吸解堵装置 | |
| CN104895507A (zh) | 间歇式降井底压差短节 | |
| CN208137872U (zh) | 一种射流解堵管柱 | |
| CN206352503U (zh) | 一种可旋转喷嘴式双簇水力喷射压裂管柱 | |
| CN205400692U (zh) | 一种阿基米德双螺旋分流式水力喷射器 | |
| CN106968648A (zh) | 一种耐磨非金属双螺旋水力喷射器 | |
| CN203783497U (zh) | 油气井用可钻桥塞碎片清理工具 | |
| CN206016790U (zh) | 有限级间断式双螺旋井底砂液混配管柱 | |
| CN105484721B (zh) | 一种水平井高效压裂施工工艺管柱及压裂施工工艺 | |
| CN106351617A (zh) | 一种可旋转喷嘴式双螺旋水力喷射器和应用 | |
| CN106150469A (zh) | 有限级间断式双螺旋井底砂液混配管柱 | |
| CN108266140B (zh) | 吸入式涡流洗井器 | |
| CN201908641U (zh) | 一种水力冲击压裂解堵装置 | |
| CN204899858U (zh) | 径向井简易式循环阀 | |
| CN204113152U (zh) | 一种油井正反冲砂喷嘴 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211019 Address after: 100007 Oil Mansion, 9 North Avenue, Dongcheng District, Beijing, Dongzhimen Patentee after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp. Patentee after: CNPC CHUANQING DRILLING ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: 710018 room 1207, Changqing building, xinglongyuan community, Changqing, Xi'an, Shaanxi Patentee before: CHINA NATIONAL PETROLEUM CORPORATION CHUANQING DRILLING ENGINEERING COMPANY LIMITED CHANGQING DOWNHOLE TECHNOLOGY Co. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |