CN203796247U - 用于水力压裂法开采水合物的水射流喷头装置 - Google Patents
用于水力压裂法开采水合物的水射流喷头装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于水力压裂法开采水合物的水射流喷头装置。其技术方案是：包括喷头体、导向段、出口段、密封螺纹管、主喷孔、辅助喷孔、导向叶轮，所述的喷头体与导向段之间通过螺纹连接，所述的喷头体的左端为锥形的密封螺纹管，喷头体中心流道外围设有多个辅助喷孔，辅助喷孔与喷头体的中心流道呈20—30度的夹角；喷头体的右端连接导向段，所述的导向段内布置导向叶轮，导向段的右端螺纹连接出口段，所述出口段的中心设有主喷孔。有益效果是：其设计合理，结构简单，易于加工制造，辅助喷孔起到分流和稳流的作用，可以分散水流的打击力并增大压裂面积，主喷孔喷出的水流呈扩散状的旋流状态，压裂面积较大。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种射流喷头装置，特别涉及一种用于水力压裂法开采水合物的水射流喷头装置。
背景技术
随着世界范围内油气资源的日益枯竭，天然气水合物作为人类潜在能源之一受到高度重视。水力压裂法开采天然气水合物是指利用浅层温度较高的海水或通过设置加热装置获得温水，由高压泵产生高压水射流注入储层中，在水合物储层中制造裂隙并将水合物加热至分解，裂隙可以为气体及流体的转移运输提供通道，从而达到高效开采的目的。
由于对天然气水合物开采的研究起步较晚，采用水力压裂法开采水合物时现场多沿用常规油田中使用的高压水射流喷头。水力压裂法是广泛应用于石油开采领域的增产技术，特别适用于低渗透油藏井的开采，受井眼尺寸所限工程上多采用单喷头多次射流。而天然气水合物储层一般比较松软且具有一定的裂隙度，在水力压裂的过程中伴随水合物分解，多次射流会导致水合物分解以及井下地质条件的不可控性，严重时会造成海底滑坡、井眼坍塌等后果，因此急须开发一种适用于天然气水合物水力压裂法开采的射流喷头。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于水力压裂法开采水合物的水射流喷头装置，适用于压裂松软多裂隙的天然气水合物储层，压裂效果较好。
其技术方案是：包括喷头体、导向段、出口段、密封螺纹管、主喷孔、辅助喷孔、导向叶轮，所述的喷头体与导向段之间通过螺纹连接，所述的喷头体的左端为锥形的密封螺纹管，喷头体中心流道外围设有多个辅助喷孔，辅助喷孔与喷头体的中心流道呈20—30度的夹角；喷头体的右端连接导向段，所述的导向段内布置导向叶轮，导向段的右端螺纹连接出口段，所述出口段的中心设有主喷孔。
上述的出口段安装在导向段的内腔。
上述的辅助喷孔为环形孔结构。
上述的密封螺纹管的外形呈锥形结构。
本实用新型的有益效果是：其设计合理，结构简单，易于加工制造，辅助喷孔起到分流和稳流的作用，可以分散水流的打击力并增大压裂面积，主喷孔喷出的水流呈扩散状的旋流状态，压裂面积较大，总之本实用新型非常适用于压裂松软多裂隙的天然气水合物储层，压裂效果较好。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图；
附图2是本实用新型的A-A截面图；
喷头体1、导向段2、出口段3、密封螺纹管4、主喷孔5、辅助喷孔6、导向叶轮7、密封垫圈8。
具体实施方式
结合附图1-2，对本实用新型作进一步的描述：
本实用新型包括喷头体1、导向段2、出口段3、密封螺纹管4、主喷孔5、辅助喷孔6、导向叶轮7、密封垫圈8，所述的喷头体1与导向段2之间通过螺纹连接，所述的喷头体1的左端为锥形的密封螺纹管4，喷头体中心流道外围设有多个辅助喷孔6，辅助喷孔6与喷头体1的中心流道9呈20—30度的夹角；喷头体1的右端连接导向段2，所述的导向段2内布置导向叶轮7，导向段2的右端螺纹连接出口段3，所述出口段3的中心设有主喷孔5。
其中，出口段3安装在导向段2的内腔，上述的辅助喷孔6为环形孔结构，喷头体1、导向段2、出口段3之间螺纹连接，且设有密封垫圈8，另外，密封螺纹管4的外形呈锥形结构。
其设计合理，结构合理，适合空间较狭小的井下使用，可根据不同的井眼条件改变尺寸、单独设计；密封螺纹管呈锥形，与喷管连接，起到密封保压作用；辅助喷孔起到分流和稳流的作用，使主喷孔喷出的水流打击力不至于过大，利于井控，适合地质条件较松软的天然气水合物储层，辅助喷孔射流与中心喷孔射流呈一定角度，增大了压裂面积，压裂效率也比较高；导向叶轮起到旋流作用，使主喷孔喷出的水流呈扩散状，增大压裂面积，避免多次射流。
Claims (4)
1.一种用于水力压裂法开采水合物的水射流喷头装置，其特征是：包括喷头体（1）、导向段（2）、出口段（3）、密封螺纹管（4）、主喷孔（5）、辅助喷孔（6）、导向叶轮（7），所述的喷头体（1）与导向段（2）之间通过螺纹连接，所述的喷头体（1）的左端为锥形的密封螺纹管（4），喷头体中心流道外围设有多个辅助喷孔（6），辅助喷孔（6）与喷头体（1）的中心流道（9）呈20—30度的夹角；喷头体（1）的右端连接导向段（2），所述的导向段（2）内布置导向叶轮（7），导向段（2）的右端螺纹连接出口段（3），所述出口段（3）的中心设有主喷孔（5）。
2.根据权利要求1所述的用于水力压裂法开采水合物的水射流喷头装置，其特征是：所述的出口段（3）安装在导向段（2）的内腔。
3.根据权利要求1所述的用于水力压裂法开采水合物的水射流喷头装置，其特征是：所述的辅助喷孔（6）为环形孔结构。
4.根据权利要求1所述的用于水力压裂法开采水合物的水射流喷头装置，其特征是：所述的密封螺纹管（4）的外形呈锥形结构。
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| CN104534200A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-04-22 | 江苏国泉泵业制造有限公司 | 一种新型密封机构的水力设计方法 |
| CN111579353A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-25 | 贵州大学 | 一种集加载和注液于一体的水力堵头装置和试验方法 |
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| CN111579353B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-10-14 | 贵州大学 | 一种集加载和注液于一体的水力堵头装置和试验方法 |
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