CN201730603U - 大排量大砂量喷砂器 - Google Patents
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Abstract
一种大排量大砂量喷砂器。该喷砂器包括上接头，上接头下端内螺纹连接中心管且外螺纹连接调节环，调节环下方的中心管上依次套有弹簧和凡尔，凡尔下方的中心管壁上开有出砂孔，出砂孔周围的中心管的壁厚厚于中心管两端的壁厚，凡尔的下端坐在凡尔座上，凡尔座与中心管之间有环腔且环腔与出砂孔相通，凡尔座上端外螺纹连接护套且下端螺纹连接下接头。该喷砂器所组成的压裂管柱具有不动管柱压裂三层，实现了施工排量为5.0m3/min时，单只喷砂器最大过砂量为50m3，增加了压裂改造的小层数和改造半径，提高了采收率。
Description
技术领域：
本实用新型涉及油田压裂领域中所用的喷砂器，尤其是大排量大砂量喷砂器。
背景技术：
提高弹簧凡尔喷砂器的施工排量和加砂量，在开发油田表内薄差储层和表外储层时，在压裂施工中可以通过提高施工排量，增加压裂改造的小层数，增加泄油面积；在老井重复压裂时，可以增大加砂量，增加压裂改造的半径，得到更好的压裂效果，从而提高油田采收率。但是目前应用压裂管柱中的弹簧凡尔喷砂器，在压裂施工排量为2.4m3/min时，单只弹簧凡尔喷砂器最大过砂量为20m3，不能满中油田开发对大排量大砂量施工的要求。
发明内容：
为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种大排量大砂量喷砂器，该喷砂器所组成的压裂管柱具有不动管柱压裂三层，实现了施工排量为5.0m3/min时，单只喷砂器最大过砂量为50m3，增加了压裂改造的小层数和改造半径，提高了采收率。
本实用新型所采用的技术方案是：该大排量大砂量喷砂器包括上接头，上接头下端内螺纹连接中心管且外螺纹连接调节环，调节环下方的中心管上依次套有弹簧和凡尔，凡尔下方的中心管壁上开有出砂孔，出砂孔周围的中心管的壁厚厚于中心管两端的壁厚，凡尔的下端坐在凡尔座上，凡尔座与中心管之间有环腔且环腔与出砂孔相通，凡尔座上端外螺纹连接护套且下端螺纹连接下接头。
上述的中心管内壁出砂孔处由销钉固定有滑套，滑套的下端螺纹连接有导向头，导向头的上端面与滑套之间安装有卡簧；凡尔内壁设有凡尔密封圈，凡尔座与下接头之间设有密封圈，滑套下端内壁设有滑套密封圈。
本新型所具有的有益效果是：该大排量大砂量喷砂器的作用是压裂时提供压裂液和压裂砂等进入地层的通道。该管柱通过投球打套，实现自下而上多层压裂施工。该喷砂器由于中心管采用台阶式设计，出砂孔周围的中心管的壁厚稍厚一些，增加了中心管的强度，同时可以避免在事故处理时，弹簧和凡尔自中心管滑落至井内，增大处理难度。该喷砂器所组成的压裂管柱，在不动管柱的情况下可压裂三层，该喷砂器由于增大了出砂孔的尺寸，每层施工排量可以达到5m3/min，单只喷砂器加砂量达到50m3，通过加大施工规模，增加改造半径，提高剩余油的采收程度和注入井的注入效果，提高增油效果。应用该喷砂器压裂施工操作简单、节约成本、安全环保，在油田开发后期具有广阔的应用前景。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1-上接头，2-调节环，3-弹簧，4-中心管，5-凡尔，6-凡尔密封圈，7-护套，8-出砂孔，9-凡尔座，10-密封圈，11-下接头，12-滑套，13-滑套密封圈，14-卡簧，15-导向头。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型进一步说明：如附图1中所示，该大排量大砂量喷砂器包括上接头1，上接头1下端内螺纹连接中心管4，上接头1下端外螺纹连接调节环2，调节环2下方的中心管4上依次套有弹簧3和凡尔5，凡尔5下方的中心管4壁上开有出砂孔8，出砂孔8周围的中心管4的壁厚厚于中心管4两端的壁厚，凡尔5的下端坐在凡尔座9上，凡尔座9与中心管4之间有环腔且环腔与出砂孔8相通，凡尔座9上端外螺纹连接护套7且下端螺纹连接下接头11。在压力的作用下弹簧3被压缩，凡尔5和弹簧3向上接头1方向运动，凡尔5与凡尔座9之间形成过液通道，进行压裂施工。
如需压裂2～3个压裂层时，压裂管柱上需安装2～3个喷砂器，最上面的和中部的喷砂器的中心管4内壁出砂孔8处由销钉固定有滑套12，滑套12的下端螺纹连接有导向头15，导向头15的上端面与滑套12之间安装有卡簧14。压裂第二层时，向管柱内投入钢球，钢球落在中部大排量大砂量喷砂器滑套12上部，在液压的作用下打掉中部的大排量大砂量喷砂器的滑套12，打开出砂孔8，球顶着滑套12下行到最下部的大排量大砂量喷砂器，关闭下部的大排量大砂量喷砂器出砂孔8，卡簧14卡在最下面的喷砂器的中心管下部防止滑套12上串。导向头15用来安装卡簧14和识别滑套12的大小。
为了使喷砂器具有良好的密封效果，凡尔5内壁设有凡尔密封圈6，凡尔座9与下接头11之间设有密封圈10，滑套12下端内壁设有滑套密封圈13。
实际使用时，首先根据压裂的需求将至少1个该大排量大砂量喷砂器连接在管柱上。组成的管柱可以根据压裂井的情况组配成不动管柱压裂1～3层，若采用上提施工还可以增加1个压裂层。压裂顺序自下而上，压裂第一层时直接压裂，向管柱内注入高压液体，高压液体一部分进入封隔器胶筒内使封隔器坐封，最下部经过该大排量大砂量喷砂器出砂孔8进入预压裂层压开裂缝，经造缝、加砂、顶替完成该层压裂。压裂第二层前向管柱内投φ41mm钢球，在液压的作用下打掉中部的大排量大砂量喷砂器的滑套12，打开出砂孔8，球顶着滑套12下行到最下部的大排量大砂量喷砂器，关闭出砂孔8，压裂液经中部的大排量大砂量喷砂器进入第二压裂层，以下过程同第一层压裂过程。压裂第三层前向管柱内投φ44mm钢球，以下过程同第二层压裂过程。现场试验25口井，工艺成功率100％。施工排量为5.2m3/min时，1个喷砂器加砂量为50.29m3。
现场实验：本次试验的目的是检验管柱能否达到施工排量5.0m3/min，单只喷砂器加砂50m3。该井采用多裂缝压裂工艺压裂葡I1-2(3)层一层，共3条裂缝。葡I1-2(3)层段含5个小层，射开12.2m、有效厚度10.6m。设计施工排量5.0m3/min，加砂50.29m3。压裂管柱结构为：工作筒、55MPa封隔器、大排量大砂量弹簧凡尔喷砂器、55MPa封隔器和丝堵。葡I1-2(3)层，该层为一层三缝，压裂第一条缝、排量5.0m3/min、最高施工压力30Mpa、加砂17.43m3；投蜡球压裂第二条缝、排量5.0m3/min、最高施工压力30Mpa、加砂16.43m3；投蜡球压裂第三条缝、排量5.2m3/min、最高施工压力43Mpa、加砂16.43m3，施工正常。起出压裂管柱，工具完好实现最大施工排量5.2m3/min、单只喷砂器过砂量50.29m3，达到设计要求。
Claims (3)
1.一种大排量大砂量喷砂器，包括上接头(1)，其特征在于：上接头(1)下端内螺纹连接中心管(4)且外螺纹连接调节环(2)，调节环(2)下方的中心管(4)上依次套有弹簧(3)和凡尔(5)，凡尔(5)下方的中心管(4)壁上开有出砂孔(8)，出砂孔(8)周围的中心管(4)的壁厚厚于中心管(4)两端的壁厚，凡尔(5)的下端坐在凡尔座(9)上，凡尔座(9)与中心管(4)之间有环腔且环腔与出砂孔(8)相通，凡尔座(9)上端外螺纹连接护套(7)且下端螺纹连接下接头(11)。
2.根据权利要求1所述的大排量大砂量喷砂器，其特征在于：中心管(4)内壁出砂孔(8)处由销钉固定有滑套(12)，滑套(12)的下端螺纹连接有导向头(15)，导向头(15)的上端面与滑套(12)之间安装有卡簧(14)。
3.根据权利要求1所述的大排量大砂量喷砂器，其特征在于：凡尔(5)内壁设有凡尔密封圈(6)，凡尔座(9)与下接头(11)之间设有密封圈(10)，滑套(12)下端内壁设有滑套密封圈(13)。
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