CN115614007A - 一种连续油管喷砂射孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连续油管喷砂射孔装置，涉及油气开采设备领域。该连续油管喷砂射孔装置，包括套管、连接管、喷管和喷头，所述连接管设置在套管的内侧且靠近顶端处，多组所述喷管均匀设置在连接管的下方，所述喷头设置在最下方所述喷管的底部，所述喷管的外侧且靠近顶端处设置有扶正机构，所述扶正机构包括固定环、活动杆和导向球，相邻的所述喷管之间设置有调节机构，所述调节机构包括固定架和滑套。该连续油管喷砂射孔装置，通过固定环、活动杆和导向球相互配合可对喷管进行定位引导，并通过多个弹簧相互作用，可使将歪斜的喷管快速扶正，通过固定架和滑套相互配合可对相邻喷管的间距进行调节，方便喷管进行喷砂射孔。

Description

一种连续油管喷砂射孔装置

技术领域

本发明涉及油气开采设备技术领域，具体为一种连续油管喷砂射孔装置。

背景技术

在油气开采时，通常会采用射孔工艺在油管的内侧进行喷砂射孔，使含砂的高压液体对套管、水泥环和地层进行冲击，从而使井筒内侧与油层之间连通，方便进行油气开采。

现有技术中，公开号为CN209621286U的中国专利一种喷砂射孔器采用了“包括连接筒、至少一个喷嘴、封闭式滑套、分裂式滑套、滑套阻挡装置。当使用本实用新型提供的喷砂射孔器在储层的不同位置进行射孔时，将不同的喷砂射孔器通过连接筒的第一端与连接筒的第二端连接。向第一个喷砂射孔器中抛入密封球，密封球推动封闭式滑套、分裂式滑套和滑套阻挡装置运动，使得喷嘴喷出压裂液，对储层射孔”的方案，该方案可以连接多个喷砂射孔器，提高了对储层射孔的效率。

但是，上述方案还存在一些问题，例如，现有的喷砂射孔器在油管内侧活动时的定位效果较差，当喷砂射孔器发生偏移时，无法快速扶正，易使喷砂射孔器在油管内部发生歪斜，且无法对相邻喷砂射孔器的间距进行调节，影响喷砂射孔器进行使用，因此，本发明提供了一种连续油管喷砂射孔装置。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种连续油管喷砂射孔装置，解决了喷砂射孔器发生偏移时，无法快速扶正，易使喷砂射孔器在油管内部发生歪斜，且无法对相邻喷砂射孔器的间距进行调节，影响喷砂射孔器进行使用的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种连续油管喷砂射孔装置，包括套管、连接管、喷管和喷头：

所述套管的底部与人工井底相连，所述连接管设置在套管的内侧且靠近顶端处，多组所述喷管均匀设置在连接管的下方，所述喷管上设置有若干均匀分布的第一喷孔，所述喷头设置在最下方所述喷管的底部；

所述喷管的外侧且靠近顶端处设置有扶正机构，所述扶正机构包括固定环、活动杆和导向球，用于对喷管进行引导扶正；

相邻的所述喷管之间设置有调节机构，所述调节机构包括固定架和滑套，用于对喷管的间距进行调节。

优选的，所述连接管上且靠近套管的顶端处设置有封隔器。

优选的，各个所述第一喷孔呈螺旋状分布在喷管上，所述喷管的内壁上且靠近第一喷孔处设置有引导罩。

优选的，所述喷管的顶部设置有第一连接座，所述喷管的底部设置有第一连接环，所述第一连接座与第一连接环之间套接配合，且通过螺栓进行固定，所述第一连接环的外侧设置有相互平行的橡胶圈。

优选的，所述固定环设置在第一连接座的下方，且与喷管焊接固定，所述固定环的外侧设置有环形阵列分布的固定管，所述固定环的外侧设置有与固定管相连的加强环。

优选的，所述活动杆设置在固定管的内侧，且与固定管滑动连接，所述活动杆上且远离固定环的一侧设置有球形套，所述导向球设置在球形套的内侧，且与球形套活动连接，所述活动杆上且位于固定管的内侧设置有活塞，所述固定管的内部设置有与活塞相连的弹簧。

优选的，所述固定架设置在喷管的下方，所述固定架的顶部设置有第二连接座，所述第二连接座与第一连接环套接配合，且通过螺栓进行固定，所述固定架的外壁上设置有环形阵列分布的限位槽，所述固定架的左侧设置有滑杆，所述固定架的右侧设置有螺纹杆，所述螺纹杆与固定架转动连接。

优选的，所述滑套设置在固定架的外侧，且与固定架滑动连接，所述滑套的底部设置有第二连接环，所述第二连接环与第一连接座套接配合，且通过螺栓进行固定，所述第二连接环的外侧设置有相互平行的橡胶圈，所述滑套的内壁上且靠近顶端处设置有环形阵列分布的限位块，所述限位块与限位槽滑动连接，所述滑套的左右两侧均设置有滑座，左右两侧的所述滑座分别与滑杆和螺纹杆相连。

优选的，所述喷头的底部设置有锥形套，所述锥形套的内侧设置有活动球，所述活动球与喷头活动连接，所述喷头的外壁设置有环形阵列分布的第二喷孔。

本发明公开了一种连续油管喷砂射孔装置，其具备的有益效果如下：

1、该连续油管喷砂射孔装置，通过设置有扶正机构，当对喷管进行移动时，通过固定环、活动杆和导向球相互配合，可使导向球在喷管的外侧进行引导定位，当喷管发生歪斜时，可使偏斜侧的多个弹簧出现压缩，在弹簧弹性作用下，可推动活动杆在固定管中滑动，并带动喷管的顶部转动，从而使喷管重新复位，使喷管在套管的内部保持竖直。

2、该连续油管喷砂射孔装置，通过设置有调节机构，通过固定架和滑套相互配合可对相邻的喷管进行连接，当转动螺纹杆时，螺纹杆与右侧的滑座相对运动，通过滑杆、限位槽和限位块相互配合，可使滑套在固定架上进行滑动，并带动下方的喷管进行移动，从而对相邻喷管的间距进行调节，方便喷管进行喷砂射孔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明主体结构剖视图；

图3为本发明喷管结构示意图；

图4为本发明喷管内部结构示意图；

图5为本发明固定环结构示意图；

图6为本发明固定架结构示意图；

图7为本发明滑套结构示意图；

图8为本发明喷头结构示意图。

图中：1、套管；2、连接管；21、封隔器；3、喷管；31、第一喷孔；311、引导罩；32、第一连接座；33、第一连接环；34、橡胶圈；4、固定环；41、固定管；411、加强环；42、活动杆；421、球形套；422、活塞；43、导向球；44、弹簧；5、固定架；51、第二连接座；52、限位槽；53、滑杆；54、螺纹杆；6、滑套；61、第二连接环；62、限位块；63、滑座；7、喷头；71、锥形套；72、活动球；73、第二喷孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

本申请实施例通过提供一种连续油管喷砂射孔装置，解决了喷砂射孔器发生偏移时，无法快速扶正，易使喷砂射孔器在油管内部发生歪斜，且无法对相邻喷砂射孔器的间距进行调节，影响喷砂射孔器进行使用的问题，通过固定环4、活动杆42和导向球43相互配合，可使导向球43在喷管3的外侧进行引导定位，并通过多个弹簧44相互作用，可使将歪斜的喷管3快速扶正，通过固定架5和滑套6相互配合可对相邻喷管3的间距进行调节，方便喷管3进行喷砂射孔。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

本发明实施例公开一种连续油管喷砂射孔装置。

根据附图1-2所示，包括套管1、连接管2、喷管3和喷头7，套管1的底部与人工井底相连，连接管2设置在套管1的内侧且靠近顶端处，多组喷管3均匀设置在连接管2的下方，所述喷管3上设置有若干均匀分布的第一喷孔31，喷头7设置在最下方喷管3的底部；

喷管3的外侧且靠近顶端处设置有扶正机构，扶正机构包括固定环4、活动杆42和导向球43，用于对喷管3进行引导扶正；

相邻的喷管3之间设置有调节机构，调节机构包括固定架5和滑套6，用于对喷管3的间距进行调节。

根据附图1所示，连接管2上且靠近套管1的顶端处安装有封隔器21，封隔器21采用压缩式封隔器，当连接管2带动封隔器21下到设计深度后，在套管1的内部进行加压，使高压液体通过封隔器21，在压差作用下，封隔器21向外膨胀，并与套管1的内壁贴合，从而对封隔器21的上下两侧进行隔离，之后，当套管1内部的压力释放后，封隔器21的弹性作用可使其恢复成原状，从而使封隔器21的上下两侧解封，方便进行油气开采。

根据附图3-4所示，各个第一喷孔31呈螺旋状分布在喷管3上，喷管3的内壁上且靠近第一喷孔31处设置有引导罩311，引导罩311与喷管3的内壁焊接固定。

引导罩311可在喷管3的内侧对含砂的高压液体进行截流引导，使部分含砂高压液体向第一喷孔31进行流动，方便含砂高压液体通过第一喷孔31向外喷出，从而对套管1进行喷砂射孔，使套管1的内侧与油层相连通，方便进行油气开采，另外，第一喷孔31和引导罩311均呈螺旋状分布，可避免在同一截面上对含砂高压液体产生大面积阻隔，方便含砂高压液体向下进行流动。

喷管3的顶部设置有第一连接座32，喷管3的底部设置有第一连接环33，第一连接座32与第一连接环33之间套接配合，且通过螺栓进行固定，第一连接环33的外侧安装有相互平行的橡胶圈34。

第一连接座32和第一连接环33相互配合，可对相邻的喷管3进行连接固定，方便对喷管3进行组装使用，同时，第一连接座32和第一连接环33的连接处采用锥面密封，并通过橡胶圈34进一步密封，从而使相邻的喷管3之间具有良好的密封效果。

根据附图3和附图5所示，固定环4设置在第一连接座32的下方，且与喷管3焊接固定，固定环4的外侧设置有环形阵列分布的固定管41，固定环4的外侧设置有与固定管41相连的加强环411，加强环411与固定管41焊接固定，可对固定管41进行加强，避免固定管41在使用过程中受压发生断裂。

活动杆42设置在固定管41的内侧，且与固定管41滑动连接，活动杆42上且远离固定环4的一侧焊接固定有球形套421，导向球43设置在球形套421的内侧，且与球形套421活动连接，活动杆42上且位于固定管41的内侧设置有活塞422，固定管41的内部设置有与活塞422相连的弹簧44。

弹簧44弹性作用可对活塞422施加弹力，使活塞422带动活动杆42在固定管41中进行滑动，并通过球形套421带动导向球43与套管1的内壁贴合，当喷管3向下移动过程中，导向球43在套管1的内壁上滚动，可对喷管3进行引导，当喷管3一侧发生偏斜时，可使偏斜侧的多个弹簧44出现压缩，在弹簧44弹性作用下，可推动活动杆42在固定管41中滑动，并带动喷管3的顶部转动，从而使喷管3重新复位，使喷管3在套管1的内部保持竖直。

根据附图8所示，喷头7的顶部与第一连接环33套接配合，且通过螺栓进行固定，喷头7的底部设置有一体成型的锥形套71，锥形套71的内侧设置有活动球72，活动球72与喷头7活动连接，喷头7的外壁设置有环形阵列分布的第二喷孔73，当含砂高压液体流动至喷头7处时，流体对活动球72产生冲击，使活动球72在喷头7的内侧不断活动，同时，活动球72对含砂高压液体进行引导扩散，使含砂高压液体通过第二喷孔73向外喷出，从而对套管1进行喷砂射孔。

工作原理：在进行使用过程中，首先，将封隔器21安装在连接管2上方，然后，使喷管3通过第一连接座32与连接管2的底端安装固定，之后，使相邻的喷管3移动靠近，使第一连接环33与第一连接座32套接配合，并通过螺栓进行固定，使上下两侧的喷管3进行连接，之后，将喷头7安装在最下方的套管1上；

进一步的，通过外部放卷设备对连接管2进行放卷，使连接管2带动喷管3和喷头7在套管1的内部向下移动，在移动过程中，弹簧44弹性作用对活动杆42施加弹力，使球形套421带动导向球43在套管1的内壁上滚动，并使导向球43进行引导，当套管1的一侧出现偏斜时，使偏斜侧的多个弹簧44出现压缩，之后，弹簧44弹性作用推动活动杆42在固定管41中滑动，并带动喷管3的顶部转动，从而使喷管3重新复位，使喷管3在套管1的内部保持竖直；

进一步的，在进行喷砂射孔时，首先，通过泵机设备将含砂的高压液体输送至连接管2的内部，使含砂高压液体沿着喷管3向下流动，引导罩311在喷管3的内侧对含砂的高压液体进行截流引导，使部分含砂高压液体向第一喷孔31进行流动，并通过第一喷孔31向外喷出，之后，液体流动至喷头7的内部，活动球72在喷头7中对含砂高压液体进行引导扩散，使剩余含砂高压液体通过第二喷孔73向外喷出，从而对套管1进行喷砂射孔。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上进行的改进，与实施例一的不同之处在于：

根据附图6-7所示，固定架5设置在喷管3的下方，固定架5的顶部设置有第二连接座51，第二连接座51与第一连接环33套接配合，且通过螺栓进行固定，固定架5通过第二连接座51可安装在喷管3的底部，固定架5的外壁上设置有环形阵列分布的限位槽52，固定架5的左侧焊接固定有滑杆53，固定架5的右侧设置有螺纹杆54，螺纹杆54与固定架5转动连接。

滑套6设置在固定架5的外侧，且与固定架5滑动连接，滑套6的底部设置有第二连接环61，第二连接环61与第一连接座32套接配合，且通过螺栓进行固定，第二连接环61的外侧设置有相互平行的橡胶圈34，滑套6通过第二连接环61可与下方的喷管3进行连接，第二连接环61与第一连接座32之间采用锥面密封，并通过橡胶圈34进一步进行密封，使滑套6与下方的喷管3之间具有良好的密封效果。

滑套6的内壁上且靠近顶端处设置有环形阵列分布的限位块62，限位块62与滑套6的内壁一体成型，且与限位槽52滑动连接，滑套6的左右两侧均设置有一体成型滑座63，左右两侧的滑座63分别与滑杆53和螺纹杆54相连，滑杆53与左侧的滑座63滑动连接，螺纹杆54与右侧的滑座63螺纹连接。

当转动螺纹杆54时，螺纹杆54与右侧的滑座63相对运动，可带动滑套6进行活动，使滑杆53在左侧的滑座63上滑动，使限位块62在限位槽52中滑动，从而使固定架5和滑套6相互配合，对上下两侧喷管3的间距进行调节，在调节过程中，限位块62和限位槽52相互配合，可对滑套6进行限制，防止滑套6从固定架5上脱落。

工作原理：在对相邻的喷管3进行组装时，首先，使固定架5靠近上方的喷管3，使第二连接座51与第一连接环33套接配合，并通过螺栓进行固定，之后，使下方的喷管3靠近滑套6，使第一连接座32与第二连接环61套接配合，并通过螺栓进行固定，从而使固定架5和滑套6相互配合，对上下两侧的喷管3进行连接固定；

进一步的，转动螺纹杆54，使螺纹杆54与右侧的滑座63相对运动，使滑套6在固定架5上滑动，同时，滑杆53在左侧的滑座63上滑动，限位块62在限位槽52中滑动，使滑套6保持稳定，并使滑套6带动下方的喷管3进行活动，从而对相邻喷管3的间距进行调节。

综上，与现有技术相比，具备以下有益效果：

1、该连续油管喷砂射孔装置，通过设置有扶正机构，当对喷管3进行移动时，通过固定环4、活动杆42和导向球43相互配合，可使导向球43在喷管3的外侧进行引导定位，当喷管3发生歪斜时，可使偏斜侧的多个弹簧44出现压缩，在弹簧44弹性作用下，可推动活动杆42在固定管41中滑动，并带动喷管3的顶部转动，从而使喷管3重新复位，使喷管3在套管1的内部保持竖直。

2、该连续油管喷砂射孔装置，通过设置有调节机构，通过固定架5和滑套6相互配合可对相邻的喷管3进行连接，当转动螺纹杆54时，螺纹杆54与右侧的滑座63相对运动，通过滑杆53、限位槽52和限位块62相互配合，可使滑套6在固定架5上进行滑动，并带动下方的喷管3进行移动，从而对相邻喷管3的间距进行调节，方便喷管3进行喷砂射孔。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种连续油管喷砂射孔装置，包括套管（1）、连接管（2）、喷管（3）和喷头（7），其特征在于：

所述套管（1）的底部与人工井底相连，所述连接管（2）设置在套管（1）的内侧且靠近顶端处，多组所述喷管（3）均匀设置在连接管（2）的下方，所述喷管（3）上设置有若干均匀分布的第一喷孔（31），所述喷头（7）设置在最下方所述喷管（3）的底部；

所述喷管（3）的外侧且靠近顶端处设置有扶正机构，所述扶正机构包括固定环（4）、活动杆（42）和导向球（43），用于对喷管（3）进行引导扶正；

相邻的所述喷管（3）之间设置有调节机构，所述调节机构包括固定架（5）和滑套（6），用于对喷管（3）的间距进行调节。

2.根据权利要求1所述的一种连续油管喷砂射孔装置，其特征在于：所述连接管（2）上且靠近套管（1）的顶端处设置有封隔器（21）。

3.根据权利要求1所述的一种连续油管喷砂射孔装置，其特征在于：各个所述第一喷孔（31）呈螺旋状分布在喷管（3）上，所述喷管（3）的内壁上且靠近第一喷孔（31）处设置有引导罩（311）。

4.根据权利要求1所述的一种连续油管喷砂射孔装置，其特征在于：所述喷管（3）的顶部设置有第一连接座（32），所述喷管（3）的底部设置有第一连接环（33），所述第一连接座（32）与第一连接环（33）之间套接配合，且通过螺栓进行固定，所述第一连接环（33）的外侧设置有相互平行的橡胶圈（34）。

5.根据权利要求1所述的一种连续油管喷砂射孔装置，其特征在于：所述固定环（4）设置在第一连接座（32）的下方，且与喷管（3）焊接固定，所述固定环（4）的外侧设置有环形阵列分布的固定管（41），所述固定环（4）的外侧设置有与固定管（41）相连的加强环（411）。

6.根据权利要求1所述的一种连续油管喷砂射孔装置，其特征在于：所述活动杆（42）设置在固定管（41）的内侧，且与固定管（41）滑动连接，所述活动杆（42）上且远离固定环（4）的一侧设置有球形套（421），所述导向球（43）设置在球形套（421）的内侧，且与球形套（421）活动连接，所述活动杆（42）上且位于固定管（41）的内侧设置有活塞（422），所述固定管（41）的内部设置有与活塞（422）相连的弹簧（44）。

7.根据权利要求1所述的一种连续油管喷砂射孔装置，其特征在于：所述固定架（5）设置在喷管（3）的下方，所述固定架（5）的顶部设置有第二连接座（51），所述第二连接座（51）与第一连接环（33）套接配合，且通过螺栓进行固定，所述固定架（5）的外壁上设置有环形阵列分布的限位槽（52），所述固定架（5）的左侧设置有滑杆（53），所述固定架（5）的右侧设置有螺纹杆（54），所述螺纹杆（54）与固定架（5）转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种连续油管喷砂射孔装置，其特征在于：所述滑套（6）设置在固定架（5）的外侧，且与固定架（5）滑动连接，所述滑套（6）的底部设置有第二连接环（61），所述第二连接环（61）与第一连接座（32）套接配合，且通过螺栓进行固定，所述第二连接环（61）的外侧设置有相互平行的橡胶圈（34），所述滑套（6）的内壁上且靠近顶端处设置有环形阵列分布的限位块（62），所述限位块（62）与限位槽（52）滑动连接，所述滑套（6）的左右两侧均设置有滑座（63），左右两侧的所述滑座（63）分别与滑杆（53）和螺纹杆（54）相连。

9.根据权利要求1所述的一种连续油管喷砂射孔装置，其特征在于：所述喷头（7）的底部设置有锥形套（71），所述锥形套（71）的内侧设置有活动球（72），所述活动球（72）与喷头（7）活动连接，所述喷头（7）的外壁设置有环形阵列分布的第二喷孔（73）。

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