CN106321031B - 一种整体式高能水力喷砂射孔器及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于油气开采领域,对油气井井下目标层位进行水力喷砂射孔的整体式水力喷砂射孔器及其制造工艺，包括上接头、射孔管柱和下接头，上接头下部和下接头上部都设置有多道槽,槽的形状为梯形、矩形以及燕尾形；射孔管柱由硬质合金粉末烧结而成,并与上接头、下接头固结为一个整体；射孔管柱轴向上按螺旋线分布有九个喷射孔，相邻两个喷射孔之间的相位角为120°。其制造工艺包括：制作模具、造基体、布置基体、制作粉末压胚和烧结成型。本发明的优点在于：大大降低了水力喷砂射孔器在油气田现场施工中出现的内冲蚀和外反溅损伤，同时解决了现有技术中喷嘴脱落的问题，提高了水力喷砂射孔器的可靠性与使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种在油气开采领域中，对油气井井下目标层位进行水力喷砂射孔的整体式水力喷砂射孔器。
背景技术
水力喷砂射孔技术是通过地面向井下输送高压含砂流体，在井下目标层位射穿套管及固井的水泥环，并穿入地层一定深度，形成油气通道。目前使用的水力喷砂射孔器一般利用螺纹直接将喷嘴固定在本体的安装孔内。在喷砂射孔作业过程中，高速含砂射流会反复冲蚀本体内部安装孔附近的区域，同时从喷嘴喷出的高速含砂射流接触套管壁后，反溅到射孔器本体的流体会冲蚀喷嘴附近的本体，严重时会导致喷嘴脱落，最终导致射孔器失效。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，特提供一种有效保护喷射器，防止喷嘴脱落，延长喷射器使用寿命的整体式水力喷砂射孔器结构及其制造工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种整体式高能水力喷砂射孔器，包括上接头、射孔管柱和下接头，上接头下部设置有多道上连接槽，下接头上部设置有多道下连接槽，上连接槽和下连接槽的形状为梯形、矩形以及燕尾形；射孔管柱由硬质合金粉末烧结而成，并与上接头、下接头固结为一个整体；射孔管柱轴向上按螺旋线分布有九个喷射孔，相邻两个喷射孔之间的相位角为120°。
一种整体式高能水力喷砂射孔器的制造工艺，包括以下步骤：
S1：制作模具：制作与射孔管柱内表面相对应的圆柱形模具a，制作与射孔管柱外表面相对应的管柱形模具b，模具b从轴向分为两瓣；
S2：造基体：制造与喷射孔相对应的基体；
S3：布置基体：在模具a表面布置S2所得的基体；
S4：制作粉末压坯：将上接头和下接头安装在模具a的预定位置后，在模具a和模具b之间填充硬质合金粉末，并压实，制作射孔管柱的粉末压坯；
S5：烧结成型：首先将S4所得的粉末压坯进行预热，时间为65～85min，预热后烧结，烧结温度≤1200℃，时间为120～140min，保温120～140min，最后冷却100～120min。
本发明具有以下优点：(1)本发明采用直接在射孔管柱上烧结喷射孔的整体式结构，能够有效避免现有喷射器技术中喷嘴脱落的问题，极大的提高了射孔器的可靠性；(2)本发明采用耐冲蚀性能良好的硬质合金材料烧结射孔器的射孔管柱，能够有效降低水力喷砂射孔器在油气田现场施工中出现的内冲蚀和外反溅损伤，提高了水力喷砂射孔器的使用寿命；(3)本发明通过在上接头下部和下接头上部都设置有多道槽，能够有效提高上、下接头与射孔管柱之间的连接可靠性；(4)本发明提供的制造工艺简单。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1.上接头、11.上连接槽、2.射孔管柱、21.喷射孔、3.下接头、31.下连接槽。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述，但本发明的保护范围并不局限于以下所述。
实施例1：如图1所示，一种整体式高能水力喷砂射孔器，包括上接头1、射孔管柱2和下接头3，上接头1下部设置有多道梯形上连接槽11，下接头3上部设置有多道梯形下连接槽31；射孔管柱2由硬质合金粉末烧结而成，并与上接头1、下接头3固结为一个整体；射孔管柱2轴向上按螺旋线分布有九个喷射孔21，相邻两个喷射孔21之间的相位角为120°。
一种整体式高能水力喷砂射孔器的制造工艺，包括以下步骤：
S1：制作模具：制作与射孔管柱2内表面相对应的圆柱形模具a，制作与射孔管柱2外表面相对应的管柱形模具b，模具b从轴向分为两瓣；
S2：造基体：制造与喷射孔21相对应的基体；
S3：布置基体：在模具a表面布置S2所得的基体；
S4：制作粉末压坯：将上接头1和下接头3安装在模具a的预定位置后，在模具a和模具b之间填充硬质合金粉末，并压实，制作射孔管柱2的粉末压坯；
S5：烧结成型：首先将S4所得的粉末压坯进行预热，时间为75min，预热后烧结，烧结温度1150℃，时间为125min，保温130min，最后冷却110min。
实施例2：如图1所示，一种整体式高能水力喷砂射孔器，包括上接头1、射孔管柱2和下接头3，上接头1下部设置有多道矩形上连接槽11，下接头3上部设置有多道矩形下连接槽31；射孔管柱2由硬质合金粉末烧结而成，并与上接头1、下接头3固结为一个整体；射孔管柱2轴向上按螺旋线分布有九个喷射孔21，相邻两个喷射孔21之间的相位角为120°。
一种整体式高能水力喷砂射孔器的制造工艺，包括以下步骤：
S1：制作模具：制作与射孔管柱2内表面相对应的圆柱形模具a，制作与射孔管柱2外表面相对应的管柱形模具b，模具b从轴向分为两瓣；
S2：造基体：制造与喷射孔21相对应的基体；
S3：布置基体：在模具a表面布置S2所得的基体；
S4：制作粉末压坯：将上接头1和下接头3安装在模具a的预定位置后，在模具a和模具b之间填充硬质合金粉末，并压实，制作射孔管柱2的粉末压坯；
S5：烧结成型：首先将S4所得的粉末压坯进行预热，时间为70min，预热后烧结，烧结温度1100℃，时间为135min，保温125min，最后冷却115min。
Claims (2)
1.一种整体式高能水力喷砂射孔器的制造工艺，其特征是：它包括以下步骤：
S1：制作模具：制作与射孔管柱(2)内表面相对应的圆柱形模具a，制作与射孔管柱(2)外表面相对应的管柱形模具b，模具b从轴向分为两瓣；
S2：造基体：制造与喷射孔(21)相对应的基体；
S3：布置基体：在模具a表面布置S2所得的基体；
S4：制作粉末压坯：将上接头(1)和下接头(3)安装在模具a的预定位置后，在模具a和模具b之间填充硬质合金粉末，并压实，制作射孔管柱(2)的粉末压坯；
S5：烧结成型：首先将S4所得的粉末压坯进行预热，时间为65～85min，预热后烧结，烧结温度≤1200℃，时间为120～140min，保温120～140min，最后冷却100～120min。
2.一种如权利要求1所述的制造工艺制成的整体式高能水力喷砂射孔器，包括上接头(1)、射孔管柱(2)和下接头(3)，其特征是：上接头(1)下部设置有多道上连接槽(11)，下接头(3)上部设置有多道下连接槽(31)，上连接槽(11)和下连接槽(31)的形状为梯形、矩形以及燕尾形；射孔管柱(2)由硬质合金粉末烧结而成的一体式结构，并与上接头(1)、下接头(3)固结为一个整体；射孔管柱(2)轴向上按螺旋线分布有九个喷射孔(21)，相邻两个喷射孔(21)之间的相位角为120°。
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