CN111206909A - 一种水力喷射分段压裂工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及深井开采技术领域，且公开了一种水力喷射分段压裂工具，包括喷射管和封隔器以及眼管，所述喷射管内侧壁的四周位置上均活动安装有喷头，所述喷头输出端与喷射管的外侧壁处于同一水平面上，所述喷头的数量为四个，四个所述喷头的末端固定安装有连通头。该水力喷射分段压裂工具，通过在喷射管的四周安装有喷头，并将喷头通过连通头进行连接，并在喷射管的内部安装有伺服电机，伺服电机的输出轴与连通头的正面进行连接，当需要调整射孔量时，可通过控制伺服电机转动特定角度，即带动连通头转动，从而带动喷头进行旋转，此时便可通过数量较少的喷头进行大批量的射孔，实现了可根据需要调整射孔量的优点。

Description

一种水力喷射分段压裂工具

技术领域

本发明涉及深井开采技术领域，具体为一种水力喷射分段压裂工具。

背景技术

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，不仅广泛用于低渗透油气藏，而且在中、高渗油气藏的增产改造中也取得了很好的效果。它是利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层产生裂缝。继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，使井达到增产的工艺措施。

现有的水利喷射分段压裂工具在使用时，需要在喷射管的内部安装有喷头进行射孔操作，现有技术中采用喷头交错式安装，以提高射孔的数量，但由于喷头是固定不变的所以射孔的数量也是固定不变的，在需要进行大规模的射孔操作时，需要多次反复的将该装置放入井内进行射孔，操作极为不便。

同时，现有的水利喷射分段压裂工具在伸入井内时，为保证其顺利的进入会将其前端设计成流线状，但是由于井内环境复杂，极有可能会导致井内出现裂缝，杂质落入井内，阻挡分段压裂工具的道路，需要将分段压裂工具回收再次进行打孔再重新放回分段压裂工具，操作极为繁琐。

发明内容

本发明提供了一种水力喷射分段压裂工具，具备可根据需要调整射孔量和不会受杂质的阻挡的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种水力喷射分段压裂工具，包括喷射管和封隔器以及眼管，所述喷射管内侧壁的四周位置上均活动安装有喷头，所述喷头输出端与喷射管的外侧壁处于同一水平面上，所述喷头的数量为四个，四个所述喷头的末端固定安装有连通头，所述连通头的正面设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与连通头的正面固定连接，所述伺服电机的左右两端均固定安装有安装块，两个所述安装块远离伺服电机的一端均固定安装有安装杆，两个所述安装杆远离安装块的一端与喷射管的内侧壁固定连接。

优选的，所述眼管的顶端固定安装有导向管，所述导向管的顶端固定安装有副电机，所述副电机的输出轴固定连接有破土刀。

优选的，所述导向管的顶端固定安装有电磁铁，所述破土刀和伺服电机的外侧面设有防护套，所述防护套底端的左右两侧均固定安装有安装板，两个所述安装板的底端均固定安装有复位弹簧，所述复位弹簧的底端与导向管的顶端固定连接。

优选的，所述防护套为钢铁制成，所述防护套的顶端与破土刀的顶端处于同一水平面上。

优选的，所述喷射管的底端固定安装有尾座，所述尾座的底端开设有进油口，所述喷射管的顶端固定安装有连接管，所述连接管的顶端螺纹连接有封隔器，所述封隔器的顶端固定安装有单流阀。

优选的，所述眼管的底端与单流阀的顶端固定连接，所述眼管的直径小于导向管的直径。

优选的，所述导向管的外侧面开设有滑槽，所述滑槽内活动安装有滑条，所述滑条的外侧面固定安装有保护套，所述保护套的长度与眼管的长度相同。

优选的，所述连通头正面的上下两端均固定连通有分支管，两个所述分支管之间固定连通有进油管，所述进油管的前端与进油口固定连通。

本发明具备以下有益效果：

1、该水力喷射分段压裂工具，通过在喷射管的四周安装有喷头，并将喷头通过连通头进行连接，并在喷射管的内部安装有伺服电机，伺服电机的输出轴与连通头的正面进行连接，当需要调整射孔量时，可通过控制伺服电机转动特定角度，即带动连通头转动，从而带动喷头进行旋转，此时便可通过数量较少的喷头进行大批量的射孔，实现了可根据需要调整射孔量的优点。

2、该水力喷射分段压裂工具，通过将导向管设计为流线型，且在导向管的顶端安装有副电机，并在副电机输出轴部分安装有破土刀，当导向管的前方遇到杂质无法前进时，可通过开启电磁铁和副电机，电磁铁对金属制成的防护套进行吸引，此时破土刀便被漏出，开启副电机带动破土刀进行旋转破土操作，实现了不会受杂质的阻挡的优点。

3、该水力喷射分段压裂工具，通过在导向管的外侧面开设有滑槽，并在滑槽的内部活动安装有滑条，且在滑条的外侧面安装有保护套，在该工具无需使用时，可通过推动保护套，使得保护套在导向管的外侧面相对滑动并移动到眼管的外侧面，对眼管进行保护，防止受到杂质的影响，实现了可防止眼管受到杂质影响的优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明保护套结构关闭示意图；

图3为本发明防护套结构关闭示意图；

图4为本发明喷射管结构内部示意图；

图5为本发明连接管结构示意图；

图6为图1中A处的结构放大图；

图7为图3中B处的结构放大图；

图8为图4中C处的结构放大图。

图中：1、尾座；2、喷射管；3、进油口；4、连接管；5、封隔器；6、单流阀；7、眼管；8、导向管；9、滑槽；10、滑条；11、保护套；12、电磁铁；13、副电机；14、防护套；15、安装板；16、复位弹簧；17、破土刀；18、喷头；19、连通头；20、分支管；21、进油管；22、安装块；23、安装杆；24、伺服电机。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-8，一种水力喷射分段压裂工具，包括喷射管2和封隔器5以及眼管7，喷射管2内侧壁的四周位置上均活动安装有喷头18，喷头18输出端与喷射管2的外侧壁处于同一水平面上，喷头18的数量为四个，四个喷头18的末端固定安装有连通头19，连通头19的正面设有伺服电机24，伺服电机24的输出轴与连通头19的正面固定连接，伺服电机24的左右两端均固定安装有安装块22，两个安装块22远离伺服电机24的一端均固定安装有安装杆23，两个安装杆23远离安装块22的一端与喷射管2的内侧壁固定连接。

进一步地，眼管7的顶端固定安装有导向管8，导向管8的顶端固定安装有副电机13，副电机13的输出轴固定连接有破土刀17，副电机13可带动破土刀17进行旋转破土操作，防止杂质影响导向管8的前进。

进一步地，导向管8的顶端固定安装有电磁铁12，破土刀17和伺服电机24的外侧面设有防护套14，防护套14底端的左右两侧均固定安装有安装板15，两个安装板15的底端均固定安装有复位弹簧16，复位弹簧16的底端与导向管8的顶端固定连接，通过开启电磁铁12对防护套14进行吸引，使得破土刀17漏出，从而进行破土操作。

进一步地，防护套14为钢铁制成，防护套14的顶端与破土刀17的顶端处于同一水平面上，防护套14可将破土刀17完全收纳进防护套14内，防止对导向管8行进造成影响。

进一步地，喷射管2的底端固定安装有尾座1，尾座1的底端开设有进油口3，喷射管2的顶端固定安装有连接管4，连接管4的顶端螺纹连接有封隔器5，封隔器5的顶端固定安装有单流阀6。

进一步地，眼管7的底端与单流阀6的顶端固定连接，眼管7的直径小于导向管8的直径，从而可使保护套11完全覆盖在眼管7的外侧面。

进一步地，导向管8的外侧面开设有滑槽9，滑槽9内活动安装有滑条10，滑条10的外侧面固定安装有保护套11，保护套11的长度与眼管7的长度相同，在该工具无需使用时，可通过推动保护套11，使得保护套11在导向管8的外侧面相对滑动并移动到眼管7的外侧面，对眼管7进行保护，防止受到杂质的影响。

进一步地，连通头19正面的上下两端均固定连通有分支管20，两个分支管20之间固定连通有进油管21，进油管21的前端与进油口3固定连通，通过进油管21和分支管20可将油注入连通头19并最终通过喷头18排出。

工作原理，该水力喷射分段压裂工具在使用时，在进行射孔操作并需要调整射孔量时，可通过控制伺服电机24转动特定角度，即带动连通头19转动，从而带动喷头18进行旋转，此时便可通过数量较少的喷头18进行大批量的射孔，当导向管8的前方遇到杂质无法前进时，可通过开启电磁铁12和副电机13，电磁铁12对金属制成的防护套14进行吸引，此时破土刀17便被漏出，开启副电机13带动破土刀17进行旋转破土操作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种水力喷射分段压裂工具，包括喷射管(2)和封隔器(5)以及眼管(7)，其特征在于：所述喷射管(2)内侧壁的四周位置上均活动安装有喷头(18)，所述喷头(18)输出端与喷射管(2)的外侧壁处于同一水平面上，所述喷头(18)的数量为四个，四个所述喷头(18)的末端固定安装有连通头(19)，所述连通头(19)的正面设有伺服电机(24)，所述伺服电机(24)的输出轴与连通头(19)的正面固定连接，所述伺服电机(24)的左右两端均固定安装有安装块(22)，两个所述安装块(22)远离伺服电机(24)的一端均固定安装有安装杆(23)，两个所述安装杆(23)远离安装块(22)的一端与喷射管(2)的内侧壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种水力喷射分段压裂工具，其特征在于：所述眼管(7)的顶端固定安装有导向管(8)，所述导向管(8)的顶端固定安装有副电机(13)，所述副电机(13)的输出轴固定连接有破土刀(17)。

3.根据权利要求2所述的一种水力喷射分段压裂工具，其特征在于：所述导向管(8)的顶端固定安装有电磁铁(12)，所述破土刀(17)和伺服电机(24)的外侧面设有防护套(14)，所述防护套(14)底端的左右两侧均固定安装有安装板(15)，两个所述安装板(15)的底端均固定安装有复位弹簧(16)，所述复位弹簧(16)的底端与导向管(8)的顶端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种水力喷射分段压裂工具，其特征在于：所述防护套(14)为钢铁制成，所述防护套(14)的顶端与破土刀(17)的顶端处于同一水平面上。

5.根据权利要求1所述的一种水力喷射分段压裂工具，其特征在于：所述喷射管(2)的底端固定安装有尾座(1)，所述尾座(1)的底端开设有进油口(3)，所述喷射管(2)的顶端固定安装有连接管(4)，所述连接管(4)的顶端螺纹连接有封隔器(5)，所述封隔器(5)的顶端固定安装有单流阀(6)。

6.根据权利要求2所述的一种水力喷射分段压裂工具，其特征在于：所述眼管(7)的底端与单流阀(6)的顶端固定连接，所述眼管(7)的直径小于导向管(8)的直径。

7.根据权利要求2所述的一种水力喷射分段压裂工具，其特征在于：所述导向管(8)的外侧面开设有滑槽(9)，所述滑槽(9)内活动安装有滑条(10)，所述滑条(10)的外侧面固定安装有保护套(11)，所述保护套(11)的长度与眼管(7)的长度相同。

8.根据权利要求1所述的一种水力喷射分段压裂工具，其特征在于：所述连通头(19)正面的上下两端均固定连通有分支管(20)，两个所述分支管(20)之间固定连通有进油管(21)，所述进油管(21)的前端与进油口(3)固定连通。

Images