CN114320246A - 一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪及其作业方法，本装置包括喷枪滑套、密封座、密封套、剪切套、密封轴和喷嘴总成；喷枪滑套套身等间距分布设置贯通的喷嘴安装孔，喷嘴安装孔内设置喷嘴总成，喷枪滑套下端连接密封座；密封轴与剪切套安装于所述喷枪滑套内。本发明采用油管传输一趟多段作业，作业步骤简单，作业效率高；工具下入过程中可进行大排量循环，需要射孔时才切换至射孔和压裂状态；采用特殊的圆弧‑锥‑直形式喷嘴，可拆卸和更换，方便对不同的施工设计方案进行调整；外置硬质合金挡板，能够防止射孔射流反溅损伤喷嘴和壳体，提高工具使用寿命避免作业中途出现喷嘴孔径扩大和壳体损伤等造成射孔效果降低和失败的风险。
Description
技术领域
本发明属于石油、天然气完井技术领域，具体的说，是涉及一种应用于海上油田水力喷砂射孔压裂作业中，提供循环通道并在需要时切换至射孔和压裂通道、自带高强度耐冲蚀喷嘴、能够满足大排量射孔和压裂作业的一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪及其作业方法。
背景技术
目前海上油田大部分水平井均需采取压裂措施来提高油井产量，但是常规一段式压裂方式难以准确的完成低渗储层的改造，分段压裂作业对井筒的要求高、作业效率较低、作业风险高。
发明内容
本发明着力于解决的是目前水平井需要多段射孔和压裂的实际工况需求，提供一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪及其作业方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：
一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪，包括喷枪滑套、密封座、密封套、剪切套、密封轴和喷嘴总成；
所述喷枪滑套套身等间距分布设置贯通的喷嘴安装孔，所述喷嘴安装孔内设置喷嘴总成，所述喷枪滑套下端连接密封座；
所述密封轴与剪切套安装于所述喷枪滑套内，所述密封套通过螺纹与所述喷枪滑套连接，其下端面与剪切套相接触，所述密封轴上端与剪切套通过剪切螺钉连接，所述密封轴外壁设置有密封沟槽，所述密封沟槽内设置有第一O型圈。
在上述技术方案中，所述喷枪滑套上端与油管连接。
在上述技术方案中，所述密封座下端与油管连接。
在上述技术方案中，所述喷嘴安装孔的数量为8。
在上述技术方案中，所述密封沟槽的数量为4。
在上述技术方案中，所述喷嘴总成包括喷嘴壳体、硬质合金挡板和喷嘴，所述喷嘴镶入喷嘴壳体中焊接固定，所述硬质合金挡板镶嵌在喷嘴壳体上端面焊接固定。
在上述技术方案中，所述喷嘴总成与所述喷嘴安装孔之间设置有第二O型圈。
一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪的作业方法，按照下述步骤进行：
下入过程中，喷射孔被滑套密封和封闭，可直接进行大排量循环作业，需要进行射孔作业时，从井口投入密封球，使滑套剪切并落入下端密封座中，循环通道关闭而喷射孔开启。
本发明的有益效果是：
(一)本发明采用油管传输一趟多段作业，作业步骤简单，作业效率高。
(二)本发明采用带滑套式结构，工具下入过程中可进行大排量循环，需要射孔时才切换至射孔和压裂状态。
(三)本发明采用特殊的圆弧-锥-直形式喷嘴，喷嘴总成可拆卸和更换，方便对不同的施工设计方案进行调整。
(四)本发明喷嘴外置硬质合金挡板，能够防止射孔射流反溅损伤喷嘴和壳体，大大提高工具使用寿命避免作业中途出现喷嘴孔径扩大和壳体损伤等造成射孔效果降低和失败的风险。
附图说明
图1为本发明所提供的海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪的结构示意图。
图2为本发明所提供的海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪的喷嘴结构示意图。
图中：1、喷枪滑套，2、密封套，3、剪切套，4、密封轴，5、喷嘴总成，5-1、喷嘴壳体，5-2、硬质合金挡板，5-3喷嘴，6、密封座，7、第一O型圈，8、剪切销钉，9、第二O型圈。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪，包括喷枪滑套1、密封套2、剪切套3、密封轴4、喷嘴总成5、密封座6、第一O型圈7、剪切销钉8和第二O型圈9；
所述喷枪滑套1下端与密封座6连接；
所述喷枪滑套1上螺旋分布8个喷嘴安装孔，每个位置安装1件喷嘴总成5；
所述密封轴4上端与剪切套3通过剪切螺钉8连接，所述密封轴4外圆有4道密封沟槽，安装有4件第一O型圈7；
所述密封轴4与剪切套3安装于喷枪滑套1内，所述密封套2外圆处通过螺纹与喷枪滑套1连接，密封套2右端面与剪切套3接触；
在本实施例中，所述喷枪滑套1上端与油管连接，所述密封座6下端与油管连接。
在本实施例中，所述喷嘴总成5由喷嘴5-3、喷嘴壳体5-1、硬质合金挡板5-2组成，喷嘴5-3镶入喷嘴壳体5-1中然后通过焊接固定，硬质合金挡板5-2镶嵌在喷嘴壳体5-1 端面然后通过焊接固定。所述喷嘴总成5与所述喷嘴安装孔之间设置有第二O型圈9。
所述喷嘴总成5创新采用圆弧-锥-直形式喷射孔形式，经过仿真计算及实际测试能够完成高效射孔和压裂，且能够根据实际需求设计不同直径喷嘴，现场更换喷嘴操作十分简单。喷嘴总成5外部焊接有硬质合金罩挡板5-2，能够防止射孔射流反溅、保护喷嘴和壳体。
在上述一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪在进行使用时，如下所述：下入过程中，喷射孔被滑套密封和封闭，可直接进行大排量循环作业，需要进行射孔作业时，从井口投入密封球，使滑套剪切并落入下端密封座中。循环通道关闭而喷射孔开启。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪，其特征在于：包括喷枪滑套、密封座、密封套、剪切套、密封轴和喷嘴总成；
所述喷枪滑套套身等间距分布设置贯通的喷嘴安装孔，所述喷嘴安装孔内设置喷嘴总成，所述喷枪滑套下端连接密封座；
所述密封轴与剪切套安装于所述喷枪滑套内，所述密封套通过螺纹与所述喷枪滑套连接，其下端面与剪切套相接触，所述密封轴上端与剪切套通过剪切螺钉连接，所述密封轴外壁设置有密封沟槽，所述密封沟槽内设置有第一O型圈。
2.根据权利要求1所述的一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪，其特征在于：所述喷枪滑套上端与油管连接。
3.根据权利要求1所述的一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪，其特征在于：所述密封座下端与油管连接。
4.根据权利要求1所述的一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪，其特征在于：所述喷嘴安装孔的数量为8。
5.根据权利要求1所述的一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪，其特征在于：所述密封沟槽的数量为4。
6.根据权利要求1所述的一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪，其特征在于：所述喷嘴总成包括喷嘴壳体、硬质合金挡板和喷嘴，所述喷嘴镶入喷嘴壳体中焊接固定，所述硬质合金挡板镶嵌在喷嘴壳体上端面焊接固定。
7.根据权利要求1所述的一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪，其特征在于：所述喷嘴总成与所述喷嘴安装孔之间设置有第二O型圈。
8.一种海上油田油管式水力喷砂压裂喷枪的作业方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
下入过程中，喷射孔被滑套密封和封闭，可直接进行大排量循环作业，需要进行射孔作业时，从井口投入密封球，使滑套剪切并落入下端密封座中，循环通道关闭而喷射孔开启。
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- 2021-10-19 CN CN202111216556.0A patent/CN114320246A/zh active Pending
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