CN105909218B - 一种井下可控喷枪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下可控喷枪，该喷枪包括：筒体，所述筒体的侧壁上设置有上簇喷嘴和下簇喷嘴，筒体内腔中设置有侧壁上带导流孔的换向滑套，所述换向滑套的下游端连接有延伸出筒体的复位推杆机构，利用压力液体作用在换向滑套上产生的向下压力与所述复位推杆机构的向上的压力差，实现换向滑套上下移动，换向滑套与筒体之间设置有在换向滑套移动时能够使所述导流孔与所述上簇喷嘴和下簇喷嘴选择性连通的换向结构。本发明的井下可控喷枪所在完成一次连续油管喷砂射孔后，经过短暂的停顿，自行切换到另一簇喷嘴，再进行一次连续油管的喷砂射孔。经过两次喷砂射孔，射孔的数量增加了一倍，从而实现大排量的体积压裂。
Description
技术领域
本发明涉及油田压裂技术领域，特别涉及一种连续油管拖动压裂施工配套工具中所涉及的喷枪。
背景技术
在连续油管拖动压裂施工中，是采用喷枪进行喷砂射孔，套管压裂的。受连续油管内径尺寸的限制，当喷砂射孔的排量加大时，喷射用的携砂液在连续油管内沿程水头损失过大，一次能够喷出的孔的数量受到限制。在大排量体积压裂时，由于所喷出的孔的数量少，压裂液在经过射孔段时，局部水阻过大，无法实现大排量的体积压裂；工程技术人员在喷射完一定数量的孔后，试图下放一段距离后再利用喷枪进行喷砂射孔，由于两次从连续油管内的喷砂射孔及喷射位置在改变，需要重新坐封喷枪下部的封隔器，经过反复试验得出：这种进行两次喷砂射孔后再进行压裂所导致的作业失败的率相当高，因此这种连续油管喷砂射孔、套管压裂技术无法实现大排量的体积改造，限制了该项技术在油藏改造领域的应用范围。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种井下可控喷枪。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种井下可控喷枪，该喷枪包括：筒体，所述筒体的侧壁上设置有上簇喷嘴和下簇喷嘴，筒体内腔中设置有侧壁上带导流孔的换向滑套，所述换向滑套的下游端连接有延伸出筒体的复位推杆机构，利用压力液体作用在换向滑套上产生的向下压力与所述复位推杆机构的向上的压力差，实现换向滑套上下移动，换向滑套与筒体之间设置有在换向滑套移动时能够使所述导流孔与所述上簇喷嘴和下簇喷嘴选择性连通的换向结构。
进一步，所述换向结构包括：滑钉和导向槽道，所述滑钉固定在所述筒体的内壁上，滑钉外套装有嵌入筒体侧壁的滑环，所述滑环能够绕其轴线自由转动；所述导向槽道设置在所述换向滑套的外壁上，包括：周向交替设置的长槽和短槽，在所述长槽和所述短槽之间设置有换向槽，在长槽、短槽和换向槽之间由平滑的通道连接，滑钉在导向槽道内沿周向单向移动。
进一步，所述换向结构包括：滑钉和导向槽道，所述滑钉固定在所述换向滑套的外壁上，滑钉外套装有嵌入换向滑套侧壁的滑环，所述滑环能够绕其轴线自由转动；所述导向槽道设置在所述筒体的内壁上，包括：周向交替设置的长槽和短槽，在所述长槽和所述短槽之间设置有换向槽，在长槽、短槽和换向槽之间由平滑的通道连接，滑钉在导向槽道内沿周向单向移动。
进一步，所述长槽和所述短槽各设置两条，所述换向槽设置四条。
进一步，所述上簇喷嘴和所述下簇喷嘴轴向上间隔一段距离设置，上簇喷嘴和下簇喷嘴之间的筒体内壁与所述换向滑套的外壁紧密接触形成密封面。
进一步，所述复位推杆机构包括：密封杆和套置在该密封杆上的弹簧，所述密封杆的一端顶靠在所述换向滑套的下游端，密封杆的另一端沿所述筒体的下游端伸出，筒体的下游端与密封杆接触面上设置有密封圈；所述弹簧的一端顶靠换向滑套的下游端、另一端顶靠筒体的下游端。
进一步，在所述换向滑套的下游端设置有连接上、下腔的导压孔。
进一步，所述导流孔为长型孔，当设置若干个导流孔时，导流孔沿所述换向滑套的周向均匀分布。
进一步，所述上簇喷嘴和所述下簇喷嘴中均包括多个喷嘴，所述筒体内壁上设置有分别将上簇喷嘴和下簇喷嘴连通的环形槽。
进一步，所述筒体的上游端与连续油管连接。
本发明的井下可控喷枪所在完成一次连续油管喷砂射孔后，经过短暂的停顿，自行切换到另一簇喷嘴，再进行一次连续油管的喷砂射孔。经过两次喷砂射孔，射孔的数量增加了一倍，从而实现大排量的体积压裂。
附图说明
图1为本发明井下可控喷枪的局部剖面示意图；
图2为图1中编号2.2导向槽道的平面展开示意图;
图中，1筒体、1.1上簇喷嘴、1.2密封面、1.3下簇喷嘴、1.4密封圈、1.5环形槽、1.6环形槽、2换向滑套、2.1导流孔、2.2导向槽道、2.2.1长槽、2.2.2短槽、2.2.3换向槽、2.3导压孔、2.4密封杆、3滑环、4滑钉、5弹簧。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和技术效果更加清楚，下面结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1 和图2所示的井下可控喷枪包括：筒体1，筒体1的上游端与连续油管连接，压力液体从连续油管进入筒体1的内腔，筒体1的侧壁上设置有上簇喷嘴1.1和下簇喷嘴1.3，上簇喷嘴1.1和下簇喷嘴1.3在轴向上间隔一段距离设置，上簇喷嘴1.1和下簇喷嘴1.3中均包括多个喷嘴，筒体1内壁上设置有分别将上簇喷嘴1.1和下簇喷嘴1.3连通的环形槽1.5、1.6。
筒体1的内腔中插置有换向滑套2，上簇喷嘴1.1和下簇喷嘴1.3之间的筒体1内壁与换向滑套2的外壁紧密接触形成密封面1.2，换向滑套2的侧壁上设置有导流孔2.1，导流孔2.1为长型孔，当设置若干个导流孔2.1时，导流孔2.1沿换向滑套2的周向均匀分布。
换向滑套2的下游端连接有延伸出筒体1的复位推杆机构，复位推杆机构包括：密封杆2.4和套置在该密封杆2.4上的弹簧5，密封杆2.4的上游端顶靠在换向滑套2的下游端，密封杆2.4的下游端沿筒体1的下游端伸出，筒体1的下游端与密封杆2接触面上设置有密封圈1.4；弹簧5的上游端顶靠在换向滑套2的下游端，弹簧5的下游端顶靠筒体1的下游端。在换向滑套2的下游端设置有连接上、下腔的导压孔2.3。利用压力液体作用在换向滑套2上产生的向下压力与复位推杆机构的向上的压力差，实现换向滑套2的上下移动。
在换向滑套2与筒体1之间设置有换向结构，在本实施例中换向结构包括：滑钉4和导向槽道2.2，滑钉4固定在筒体1的内壁上，滑钉4外套装有嵌入筒体1侧壁的滑环3，滑环3能够绕其轴线自由转动；导向槽道2.2设置在换向滑套2的外壁上，包括：周向交替设置的两条长槽2.2.1和两条短槽2.2.2，在长槽2.2.1和短槽2.2.2之间设置有换向槽2.2.3，换向槽2.2.3共设置四条。在长槽2.2.1、短槽2.2.2和换向槽2.2.3之间由平滑的通道连接，滑钉4在导向槽道2.2内沿周向单向移动。当换向滑套2移动时能够使导流孔2.1与上簇喷嘴1.1和下簇喷嘴1.3选择性的导通。
工作原理：
工具串从下部开始依次为：机械定位器、拖动压裂封隔器及循环洗井装置、井下可控喷枪、液压丢手接头、连接器。
工具下到位后，从连续油管内连续泵入低压比喷砂射孔液，对套管进行喷砂射孔时，由于喷嘴的节流作用，在连续油管内部与外部产生一个压力差，在这个压力差的作用下，换向滑套2下部的弹簧5被压缩，并由导向槽道2.2中的长槽2.2.1或短槽2.2.2定位，具体的说：当滑钉4处于长槽2.2.1时，换向滑套2上部的导流孔2.1对着下簇喷嘴1.3，下簇喷嘴1.3工作，实现了一簇的喷砂射孔；一簇喷砂射孔结束后，稍停顿一会，在这个停顿过程中，喷枪内外压力平衡，在弹簧力的作用下，换向滑套2上行，滑钉4进入换向槽2.2.3；当再次从连续油管内连续泵入低压比喷砂射孔液，对套管进行喷砂射孔时，由于喷嘴的节流作用，在连续油管内部与外部产生一个压力差，在这个压力差的作用下，换向滑套2下部的弹簧5被压缩，滑钉4进入轨迹管的短槽2.2.2时，换向滑套2上部的导流孔2.1对着上簇喷嘴1.1，上簇喷嘴1.1工作，实现了另一簇的喷砂射孔；整个工作过程，对两簇进行了喷砂射孔，较以前比，射孔数量增加一倍，能够实现大排量的体积压裂。
当然，换向结构中的滑钉4与导向槽道2.2的安装位置进行调换：滑钉4固定在换向滑套2的外壁上，导向槽道2.2设置在筒体1的内壁上。
上述示例只是用于说明本发明，本发明的实施方式并不限于这些示例，本领域技术人员所做出的符合本发明思想的各种具体实施方式都在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种井下可控喷枪，其特征在于，该喷枪包括：筒体，所述筒体的侧壁上设置有上簇喷嘴和下簇喷嘴，筒体内腔中设置有侧壁上带导流孔的换向滑套，所述换向滑套的下游端连接有延伸出筒体的复位推杆机构，利用压力液体作用在换向滑套上产生的向下压力与所述复位推杆机构的向上的压力差，实现换向滑套上下移动，换向滑套与筒体之间设置有在换向滑套移动时能够使所述导流孔与所述上簇喷嘴和下簇喷嘴选择性连通的换向结构。
2.如权利要求1所述的井下可控喷枪，其特征在于，所述换向结构包括：滑钉和导向槽道，所述滑钉固定在所述筒体的内壁上，滑钉外套装有嵌入筒体侧壁的滑环，所述滑环能够绕其轴线自由转动；所述导向槽道设置在所述换向滑套的外壁上，包括：周向交替设置的长槽和短槽，在所述长槽和所述短槽之间设置有换向槽，在长槽、短槽和换向槽之间由平滑的通道连接，滑钉在导向槽道内沿周向单向移动。
3.如权利要求1所述的井下可控喷枪，其特征在于，所述换向结构包括：滑钉和导向槽道，所述滑钉固定在所述换向滑套的外壁上，滑钉外套装有嵌入换向滑套侧壁的滑环，所述滑环能够绕其轴线自由转动；所述导向槽道设置在所述筒体的内壁上，包括：周向交替设置的长槽和短槽，在所述长槽和所述短槽之间设置有换向槽，在长槽、短槽和换向槽之间由平滑的通道连接，滑钉在导向槽道内沿周向单向移动。
4.如权利要求2或3所述的井下可控喷枪，其特征在于，所述长槽和所述短槽各设置两条，所述换向槽设置四条。
5.如权利要求1所述的井下可控喷枪，其特征在于，所述上簇喷嘴和所述下簇喷嘴轴向上间隔一段距离设置，上簇喷嘴和下簇喷嘴之间的筒体内壁与所述换向滑套的外壁紧密接触形成密封面。
6.如权利要求1所述的井下可控喷枪，其特征在于，所述复位推杆机构包括：密封杆和套置在该密封杆上的弹簧，所述密封杆的一端顶靠在所述换向滑套的下游端，密封杆的另一端沿所述筒体的下游端伸出，筒体的下游端与密封杆接触面上设置有密封圈；所述弹簧的一端顶靠换向滑套的下游端、另一端顶靠筒体的下游端。
7.如权利要求6所述的井下可控喷枪，其特征在于，在所述换向滑套的下游端设置有连接上、下腔的导压孔。
8.如权利要求1所述的井下可控喷枪，其特征在于，所述导流孔为长型孔，当设置若干个导流孔时，导流孔沿所述换向滑套的周向均匀分布。
9.如权利要求1所述的井下可控喷枪，其特征在于，所述上簇喷嘴和所述下簇喷嘴中均包括多个喷嘴，所述筒体内壁上设置有将上簇喷嘴中各喷嘴连通的环形槽和将下簇喷嘴中各喷嘴连通的环形槽。
10.如权利要求1所述的井下可控喷枪，其特征在于，所述筒体的上游端与连续油管连接。
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yao Xiaojie Inventor after: Zhang Dianxin Inventor before: Zhang Dianxin |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |