CN210509128U - 一种水力喷射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水力喷射器，包括中心管，中心管上端设有上接口，下端设有下接口，中心管管壁设有若干喷嘴，所述喷嘴绕中心管周向布置，中心管外套设有重心偏离中心轴线的偏重外壳，偏重外壳可绕中心管轴线旋转，水平放置时，偏重外壳的偏重侧保持朝下，偏重外壳的偏重侧设有泄压口，喷射器通过处在泄压口范围内的喷嘴进行定向喷射。本实用新型应用在水平井射孔压裂施工时，套管的上部不产生射孔通道，避免了套管上方地层中塌方下落的岩屑落入套管内，降低了管口堵塞、生产泵卡堵的几率，从而可以减少维修工作量，提高产能。本实用新型结构简单，安装方便，便于批量化，有利于降低生产成本，提高生产效率。

Description

一种水力喷射器

技术领域

本发明涉及石油钻采机械设备领域，尤其涉及一种水力喷射器。

背景技术

改革开放以来，国民经济得到快速增长，“科技创新，自主创新”已成为目前国内工业发展的主流，我国工业正逐步向集约型、节能减排、低碳的方向发展。石油是我国现代工业发展的“血液”及经济命脉，是一种重要的战略资源，影响国家能源的稳定与安全。石油开采中，油井经过长期生产，储层流体的有机质沉淀和出砂，必然造成井底附近的储层孔隙的堵塞，造成孔隙度和渗透度下降，影响石油井的产量。因此在石油井开采后期，常采用压裂酸化进行处理，以改变低产状态。压裂酸化施工管柱中常用水力喷射器进行射孔，后作为压裂液进入地层的通道。水平井射孔压裂过程中，在水平井套管的上部地层容易产生松动，产生碎散岩屑，在重力作用下，经套管上部已射开的孔，进入套管内部，在后期生产阶段，会堵塞抽吸泵，需经常提泵洗修井，严重影响生产效率，还增加了生产成本。

在此背景下，我公司研发了一种自定向水力喷砂器，可以仅对下部地层进行射孔，从而避免了现剥落的岩屑进入套管而造成堵塞。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有自动定向功能的水力喷射器。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种水力喷射器，包括中心管，中心管上端设有上接口，下端设有下接口，中心管管壁设有若干喷嘴，所述喷嘴绕中心管周向布置，中心管外套设有重心偏离中心轴线的偏重外壳，偏重外壳可绕中心管轴线旋转，水平放置时，偏重外壳的偏重侧保持朝下，偏重外壳的偏重侧设有泄压口，喷射器通过处在泄压口范围内的喷嘴进行定向喷射。

作为本方案的一种优选方案，所述偏重外壳通过加厚一侧管壁，使该侧管壁加重，实现偏重。

作为本方案的一种优选方案，所述偏重外壳通过在一侧管壁熔覆附加层，利用附加层增加该侧重量，实现偏重。

作为本方案的一种优选方案，所述偏重外壳通过在一侧管壁进行镂空设计，利用镂空减轻该侧重量，实现偏重。

作为本方案的一种优选方案，所述镂空设计为若干相互平行的弧形切割孔，弧形切割孔沿偏重外壳轴向设置。

作为本方案的一种优选方案，所述泄压口为若干相互平行的弧形割缝，弧形割缝与弧形切割孔错位布置。

作为本方案的一种优选方案，所述喷嘴包括横向喷嘴和纵向喷嘴，横向喷嘴和纵向喷嘴与相邻两条所述弧形割缝分别对应布置；在水平井内施工时，偏重外壳的偏重侧保持朝下，偏重外壳管壁对朝上和向上倾斜的喷嘴进行封堵，朝下和向下倾斜的喷嘴通过弧形割缝进行定向喷射。

作为本方案的一种优选方案，所述偏重外壳两端与中心管间设有钢珠轴承组，中心管上设有安装钢珠轴承组的环形槽。

作为本方案的一种优选方案， 所述中心管一端设有限位台阶，另一端设有限位螺纹环，限位螺纹环与中心管螺纹连接，所述偏重外壳设置在限位台阶和限位螺纹环构成的限位槽内。

工作原理：水力喷射器在水平井内时，机械的动平衡原理，偏重外壳在重力作用下旋转，使其偏重侧保持向下的姿态，同时，弧形切割孔间的隔条对朝上和向上倾斜的喷嘴进行封堵，朝下和向下倾斜的喷嘴落入弧形割缝的范围内，通过对压裂液加压，即可实现对下部地层定位喷砂。

本发明的有益效果是：

本发明通过偏心设计改变中心管的重心，利用机械的动平衡原理，使偏重外壳在水平状态下，因自身重力作用保持泄压口始终向着水平面以下的设定方向，并对中心管上朝上和向上倾斜的喷嘴进行封堵，在水平井射孔压裂程中，套管的上部不产生射孔通道，避免套管上方地层中塌方下落的岩屑落入套管内，降低管口堵塞、生产泵卡堵的几率，从而可以减少维修工作量，提高产能。本发明结构简单，安装方便，便于批量化，有利于降低生产成本，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中心管的结构示意图；

图3为本发明定向外壳的结构示意图；

图中，1中心管、2横向喷嘴、3纵向喷嘴、4偏重外壳、5钢珠轴承组、6环形槽、7弧形割缝、8弧形切割孔、9限位台阶、10限位螺纹环。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-3所示，一种水力喷射器，包括中心管1，中心管1上端设有上接口，下端设有下接口，中心管1管壁设有若干喷嘴，所述喷嘴绕中心管1周向布置，中心管1外套设有重心偏离中心轴线的偏重外壳4，偏重外壳4可绕中心管1轴线旋转，水平放置时，偏重外壳4的偏重侧保持朝下，偏重外壳4的偏重侧设有泄压口，喷射器通过处在泄压口范围内的喷嘴进行定向喷射；所述偏重外壳4两端与中心管1间设有钢珠轴承组5，以减小偏重外壳4两端与中心管1间的摩擦阻力，保证偏重外壳4能够自由旋转，中心管1上设有安装钢珠轴承组5的环形槽6；所述中心管1一端设有限位台阶9，另一端设有限位螺纹环10，限位螺纹环10与中心管1螺纹连接，所述偏重外壳4设置在限位台阶9和限位螺纹环10构成的限位槽内。其中

所述偏重外壳4通过在一侧管壁进行镂空设计，利用镂空减轻该侧重量，实现偏重。所述镂空设计为若干相互平行的弧形切割孔8，弧形切割孔8沿偏重外壳4轴向设置。所述泄压口为若干相互平行的弧形割缝7，弧形割缝7与弧形切割孔8错位布置。

所述喷嘴包括横向喷嘴2和纵向喷嘴3，横向喷嘴2和纵向喷嘴3与相邻两条所述弧形割缝7分别对应布置；在水平井内施工时，偏重外壳4的偏重侧保持朝下，偏重外壳4管壁对朝上和向上倾斜的喷嘴进行封堵，朝下和向下倾斜的喷嘴通过弧形割缝7进行定向喷射。

作为本方案的一种优选方案，所述偏重外壳4还通过加厚一侧管壁，使该侧管壁加重，实现偏重。

作为本方案的一种优选方案，所述偏重外壳4通过在一侧管壁熔覆附加层，利用附加层增加该侧重量，实现偏重。

工作原理：水力喷射器在水平井内时，机械的动平衡原理，偏重外壳在重力作用下旋转，使其偏重侧保持向下的姿态，同时，弧形切割孔间的隔条对朝上和向上倾斜的喷嘴进行封堵，朝下和向下倾斜的喷嘴落入弧形割缝的范围内，通过对压裂液加压，即可实现对下部地层定位喷砂。

本发明通过偏心设计改变中心管的重心，利用机械的动平衡原理，使偏重外壳在水平状态下，因自身重力作用保持泄压口始终向着水平面以下的设定方向，并对中心管上朝上和向上倾斜的喷嘴进行封堵，在水平井射孔压裂程中，套管的上部不产生射孔通道，避免套管上方地层中塌方下落的岩屑落入套管内，降低管口堵塞、生产泵卡堵的几率，从而可以减少维修工作量，提高产能。本发明结构简单，安装方便，便于批量化，有利于降低生产成本，提高生产效率。

所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

Claims (9)

1.一种水力喷射器，包括中心管，中心管上端设有上接口，下端设有下接口，中心管管壁设有若干喷嘴，其特征在于，所述喷嘴绕中心管周向布置，中心管外套设有重心偏离中心轴线的偏重外壳，偏重外壳可绕中心管轴线旋转，水平放置时，偏重外壳的偏重侧保持朝下，偏重外壳的偏重侧设有泄压口，喷射器通过处在泄压口范围内的喷嘴进行定向喷射。

2.如权利要求1所述的一种水力喷射器，其特征在于，所述偏重外壳通过加厚一侧管壁，使该侧管壁加重，实现偏重。

3.如权利要求1所述的一种水力喷射器，其特征在于，所述偏重外壳通过在一侧管壁熔覆附加层，利用附加层增加该侧重量，实现偏重。

4.如权利要求1所述的一种水力喷射器，其特征在于，所述偏重外壳通过在一侧管壁进行镂空设计，利用镂空减轻该侧重量，实现偏重。

5.如权利要求4所述的一种水力喷射器，其特征在于，所述镂空设计为若干相互平行的弧形切割孔，弧形切割孔沿偏重外壳轴向设置。

6.如权利要求1所述的一种水力喷射器，其特征在于，所述泄压口为若干相互平行的弧形割缝，弧形割缝与弧形切割孔错位布置。

7.如权利要求1所述的一种水力喷射器，其特征在于，所述喷嘴包括横向喷嘴和纵向喷嘴，横向喷嘴和纵向喷嘴与相邻两条所述弧形割缝分别对应布置；在水平井内施工时，偏重外壳的偏重侧保持朝下，偏重外壳管壁对朝上和向上倾斜的喷嘴进行封堵，朝下和向下倾斜的喷嘴通过弧形割缝进行定向喷射。

8.如权利要求1所述的一种水力喷射器，其特征在于，所述偏重外壳两端与中心管间设有钢珠轴承组，中心管上设有安装钢珠轴承组的环形槽。

9.如权利要求1所述的一种水力喷射器，其特征在于， 所述中心管一端设有限位台阶，另一端设有限位螺纹环，限位螺纹环与中心管螺纹连接，所述偏重外壳设置在限位台阶和限位螺纹环构成的限位槽内。

Images