CN207568567U - 一种射孔枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射孔枪，属于油田设备领域。该射孔枪包括：枪体、沿轴向方向设置在枪体的侧壁上的至少一组喷嘴件。其中，每组喷嘴件包括两个子组，每个子组包括两个沿径向方向相对的喷嘴，且两个子组的中轴线夹角为40°‑50°。本实用新型通过上述分布的喷嘴，在油气层应力集中方向能够产生足够的冲击力，定向射孔效果较好，进一步提高油气井产量。

Description

一种射孔枪

技术领域

本实用新型涉及油田设备领域，特别涉及一种射孔枪。

背景技术

在油气田开发过程中，通过对油气层进行压裂施工，来改善油气层的渗透率，提高开采效率。进行压裂施工时，需要对油气层进行射孔作业。具体是将射孔枪连接在油管上，憋压后，使含砂水从射孔枪上的喷嘴喷出冲击油气层，完成射孔作业。因此，有必要提供一种射孔枪。

现有技术提供了这样一种射孔枪：其包括圆管状枪体，以及设置于枪体上的喷嘴。其中，喷嘴的数量为多个，沿周向均匀分布。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

当油气层应力集中在某一方向时，由于现有技术提供的射孔枪喷射出的水柱的冲击力分散于多个方向上，进而无法在应力集中方向产生足够的冲击力，使得定向射孔效果较差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种射孔枪，可以解决上述问题。具体技术方案如下：

提供了一种射孔枪，所述射孔枪包括：枪体、沿轴向方向设置在所述枪体的侧壁上的至少一组喷嘴件；

每组所述喷嘴件包括两个子组，每个所述子组包括两个沿径向方向相对的喷嘴；

两个所述子组的中轴线夹角为40°-50°。

在一种可能的设计中，所述喷嘴包括：沿径向由外至内顺次连接的大径段和小径段；

所述大径段嵌入所述枪体的侧壁内，所述小径段与所述枪体的侧壁连接。

在一种可能的设计中，所述大径段具有与所述枪体的外壁相适配且平齐的外壁。

在一种可能的设计中，所述小径段与所述枪体的侧壁螺纹连接。

在一种可能的设计中，所述大径段上设置有至少两个操作沉孔。

在一种可能的设计中，所述枪体包括：本体、与所述本体两端连接的连接段；

所述连接段用于与油管连接，且所述连接段内设置有限位结构，用于阻挡所述油管进入所述本体内。

在一种可能的设计中，所述本体设置成圆柱形空腔；

所述连接段设置成由外至内直径逐渐减小的锥形空腔，所述锥形空腔作为所述限位结构，且所述锥形空腔的最小直径大于或等于所述圆柱形空腔的直径。

在一种可能的设计中，所述连接段与所述油管螺纹连接。

在一种可能的设计中所述限位结构为设置在所述连接段内壁上的环形限位台阶。

在一种可能的设计中，所述连接段通过油管扣与所述油管连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的射孔枪，对于每个子组的喷嘴件来说，由于其含有两个沿径向方向相对的喷嘴，能够喷射出一条冲击力更强的直线水柱；对于每组喷嘴件来说，由于其含有两个上述的子组，且两个子组的中轴线夹角为40°-50°，因此憋压时，含砂水由枪体内通过喷嘴喷射出两条成40°-50°夹角的水柱，分别冲击油气层应力集中方向的两侧。对比单个水柱直接冲击应力集中方向，采用两条水柱分别冲击应力集中方向的周围，在应力集中方向能够形成更深更远的裂缝，进而提高油气层的压裂面积。可见，本实用新型实施例提供的射孔枪，在油气层应力集中方向能够产生足够的冲击力，定向射孔效果较好，进一步提高油气井产量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的射孔枪分布有一组喷嘴件的主视图；

图2是本实用新型实施例提供的射孔枪分布有三组喷嘴件的主视图；

图3是本实用新型实施例提供的射孔枪第一子组喷嘴的侧视图；

图4是本实用新型实施例提供的射孔枪第二子组喷嘴的侧视图。

附图标记分别表示：

1-枪体，

101-本体，

102-连接段，

2-喷嘴，

201-大径段，

202-小径段，

3-操作沉孔。

具体实施方式

除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种射孔枪，如附图1和附图2所示，该射孔枪包括枪体1、沿轴向方向设置在枪体1的侧壁上的至少一组喷嘴件；

每组喷嘴件包括两个子组，每个子组包括两个沿径向方向相对的喷嘴2；

两个子组的中轴线夹角为40°-50°。

以下对本实用新型实施例提供的射孔枪的工作原理进行说明：

通过本实用新型实施例提供的射孔枪进行射孔作业时，将枪体1的两端与油管连接，下入油气井后，移动油管使喷嘴2对准油气层应力集中部位，且使每组内两个子组的中轴线夹角的角平分线对准油气层应力集中方向。

本实用新型实施例提供的射孔枪，对于每个子组的喷嘴件来说，由于其含有两个沿径向方向相对的喷嘴2，能够喷射出一条冲击力更强的直线水柱；对于每组喷嘴件来说，由于其含有两个上述的子组，且两个子组的中轴线夹角为40°-50°，举例来说，可以为40°、45°、50°等，因此憋压时，含砂水由枪体1内通过喷嘴2喷射出两条成40°-50°夹角的水柱，分别冲击油气层应力集中方向的两侧。对比单个水柱直接冲击应力集中方向，采用两条水柱分别冲击应力集中方向的周围，在应力集中方向能够形成更深更远的裂缝，进而提高油气层的压裂面积。可见，本实用新型实施例提供的射孔枪，在油气层应力集中方向能够产生足够的冲击力，定向射孔效果较好，进一步提高油气井产量。

其中，射孔枪包括沿轴向方向设置在枪体1的侧壁上的至少一组喷嘴件，例如，可以包括1组、2组、3组等，包括1组和3组喷嘴件时的分布情况可分别参见附图1和附图2。如附图2所示，当喷嘴件的组数为两组及两组以上时，多组喷嘴件沿轴向平行布置在枪体1的侧壁上。根据待射孔的应力集中部位的范围大小，选取适当组数的喷嘴件，能够提高射孔的效率。

“子组的中轴线”是指子组内两个沿径向相对设置的喷嘴2的中轴线，子组内的两个喷嘴2的中轴线在同一条直线上，该直线即子组的中轴线，如附图3和附图4所示的虚线即子组的中轴线。每组内两个子组的中轴线夹角为40°-50°，是指两个子组的中轴线经平移相交时，构成40°-50°的角度。

以下对本实用新型实施例提供的射孔枪的各部件及其作用分别给予阐述：

喷嘴2设置在枪体1的侧壁上，作为含砂水从枪体1内喷出形成水柱的通道，为了提高射孔枪的稳定性，对喷嘴2的结构作出以下限定：

如附图1、附图3和附图4所示，喷嘴2包括：沿径向由外至内顺次连接的大径段201和小径段202；

大径段201嵌入枪体1的侧壁内，小径段202与枪体1的侧壁连接。

如此设置，通过嵌入枪体1内且位于外部的大径段201保护起连接作用的小径段202，避免射孔时砂石砸落对连接部位造成损害，降低损耗率，延长射孔枪的使用寿命。

相应地，枪体1的侧壁上有与喷嘴2的尺寸相适配的台阶状安装孔，用于喷嘴2的插入和安装，通过设置台阶面与大径段201的底面接触，能够对喷嘴2进行定位，避免喷嘴2的深入，且使接触更紧密。

对于上述小径段202与枪体1侧壁的连接方式，给出一种示例：

小径段202与枪体1螺纹连接，通过螺纹连接方式实现固定，易于安装和拆卸，便于喷嘴2的更换和维修。

此时，大径段201的作用具体是保护螺纹，避免砂石砸伤螺纹导致连接不牢固。

大径段201嵌入枪体1的侧壁内时，大径段201具有与枪体1的外壁相适配且平齐的外壁。如此设置，能使大径段201不对下井造成阻碍，减少大径段201的磨损，且对砸落的砂石具有缓冲效果。

举例来说，当枪体1为圆筒状时，可以将大径段201整体设置成伞状，其外壁在主视图和侧视图均呈弧形。且，该弧形在侧视图上与枪体1的弧形外壁相适配，具体可参见附图3和附图4；在主视图上，枪体1外壁为直线，该弧形的顶点与直线平齐，具体可参见附图1。

基于上述大径段201具有与枪体1的侧壁相适配且平齐的外壁，且小径段202与枪体1的侧壁螺纹连接，为了实现喷嘴2的转动，大径段201上设置有至少两个操作沉孔3。

通过设置操作沉孔3，将操作杆插入操作沉孔3内，转动操作杆即可使喷嘴2转动，便于安装和拆卸。

当操作沉孔3的数量为两个时，操作杆可以选用U型操作杆。U型操作杆包括：中部横梁以及垂直连接在中部横梁两端的支脚。使用时，将U型操作杆的两根支脚插入操作沉孔3内，转动中部横梁，即可带动大径段201转动，进而转动喷嘴2。

本实用新型实施例中，枪体1与油管连接，作为含砂水流动的通道。基于此，对枪体1的结构作出以下限定：

如附图1所示，枪体1包括本体101、与本体101两端连接的连接段102；

连接段102用于与油管连接，且连接段102内设置有限位结构，用于阻挡油管进入本体101内。

通过将油管连接在连接段102内，并在连接段102内设置限位机构，避免油管进入本体101内封堵喷嘴2，保证射孔作业的顺利进行。

对于如何设置限位结构，以下给出示例说明：

作为一种示例，如附图1所示，本体101设置成圆柱形空腔；

连接段102设置成由外至内直径逐渐减小的锥形空腔，锥形空腔作为限位结构，且锥形空腔的最小直径大于或等于圆柱形空腔的直径。

如此设置，相应地，油管的管头设置成与连接段102适配的锥形结构，不仅便于插入时的对准和定位，并且油管在深入时受到与连接段102的接触面向外的作用力，阻碍油管的深入，实现限位。

连接段102设置成上述锥形空腔时，连接段102与油管螺纹连接，易于安装和拆卸，在出现故障时便于检修和更换。

作为另一种示例，限位结构为设置在连接段102内壁上的环形限位台阶，通过台阶面与油管的端面相抵，阻碍油管的深入，限位效果好。

无论连接段102内部具有何种限位结构，连接段102均可以通过下述方式与油管连接：

连接段102通过油管扣与油管连接，可以使连接较紧固。

使用时，先将油管与连接段102对接，然后安装油管扣，油管扣的两端分别与连接段102和油管的外壁连接，实现固定。

油管扣为本领域常见的，其包括EU(External upset，外加厚)型、NU(Non-upset，没有外加厚)型和New VAM(特殊扣型)型三种类型，举例来说，天津市达利普石油管材有限公司生产并销售的隶属于NEW VAM型的VAM 21型号的油管扣可以适用于本实用新型实施例。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种射孔枪，包括枪体(1)，其特征在于，所述射孔枪还包括沿轴向方向设置在所述枪体(1)的侧壁上的至少一组喷嘴件；

每组所述喷嘴件包括两个子组，每个所述子组包括两个沿径向方向相对的喷嘴(2)；

两个所述子组的中轴线夹角为40°-50°。

2.根据权利要求1所述的射孔枪，其特征在于，所述喷嘴(2)包括：沿径向由外至内顺次连接的大径段(201)和小径段(202)；

所述大径段(201)嵌入所述枪体(1)的侧壁内，所述小径段(202)与所述枪体(1)的侧壁连接。

3.根据权利要求2所述的射孔枪，其特征在于，所述大径段(201)具有与所述枪体(1)的外壁相适配且平齐的外壁。

4.根据权利要求3所述的射孔枪，其特征在于，所述小径段(202)与所述枪体(1)的侧壁螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的射孔枪，其特征在于，所述大径段(201)上设置有至少两个操作沉孔(3)。

6.根据权利要求1所述的射孔枪，其特征在于，所述枪体(1)包括：本体(101)、与所述本体(101)两端连接的连接段(102)；

所述连接段(102)用于与油管连接，且所述连接段(102)内设置有限位结构，用于阻挡所述油管进入所述本体(101)内。

7.根据权利要求6所述的射孔枪，其特征在于，所述本体(101)设置成圆柱形空腔；

所述连接段(102)设置成由外至内直径逐渐减小的锥形空腔，所述锥形空腔作为所述限位结构，且所述锥形空腔的最小直径大于或等于所述圆柱形空腔的直径。

8.根据权利要求7所述的射孔枪，其特征在于，所述连接段(102)与所述油管螺纹连接。

9.根据权利要求6所述的射孔枪，其特征在于，所述限位结构为设置在所述连接段(102)内壁上的环形限位台阶。

10.根据权利要求6所述的射孔枪，其特征在于，所述连接段(102)通过油管扣与所述油管连接。