CN210637039U - 新型高效水力喷射器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了新型高效水力喷射器，包括喷射器本体、喷嘴和压帽，在所述喷射器本体外侧表面嵌入式安装有防护板，所述压帽远离喷射器本体的一端穿过防护板并将其压住锁定。进一步地，在所述喷嘴对应的喷射器本体外侧表面沿垂直于喷射器本体轴长方向开设两端开口的定位槽，在所述定位槽底部沿其槽长方向，开设有两端开口的安装槽，所述安装槽截面呈上小下大的梯形状，所述防护板安装在安装槽内，且防护板与安装槽侧壁连接的外侧具有本体斜面，所述本体斜面与安装槽侧壁配合。本实用新型提供了一种新型高效水力喷射器，在原有的结构基础上，改变其连接方式，增加防护板和内衬管，简化结构和装配方式，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及是有钻井技术领域，尤其涉及一种石油工业使用的新型高效水力喷射起。
背景技术
水力喷射器是石油井下压裂施工核心的部件。它是根据水力学原理，利用高速水流带动磨料对套管和岩石进行切割，如附图1所示，喷嘴100喷出的磨料射流700穿过套管300和水泥环400进入到岩石600内的孔眼500内，并使孔眼500切割变大，切割后的回流液200反向流出。由于水力喷射的流速快压力大(含砂量6--8％，流速100-250m/s，压力15--48MPa)，不可避免地对喷射器产生冲蚀和磨损，传统水力喷射器的失效方式主要有两种：
1是喷嘴的磨损，喷嘴是产生流射的核心零件，也是最容易产生磨损的地方。
2是喷射器的本体的冲蚀，反溅射孔液对喷射器本体的冲蚀往往会造成喷射器的整体失效。
为了有效提高喷射器的寿命，油田采用的办法是提高喷嘴的硬度，主要是用进口喷嘴，或者在喷射器本体表面的反溅部位进行表面硬化处理。但是喷射器本体表面表面硬化层在喷射器完成1-2段的射孔作业后就基本完全冲蚀掉了，因此亟待开发一种新型高效水力喷射器，能够对其防护结构和安装工艺进行改进，延长其使用寿命。
实用新型内容
本实用新型为克服现有技术存在的问题，提供一种新型高效水力喷射器，在原有的结构基础上，改变其连接方式，增加防护板和内衬管，简化结构和装配方式，延长了使用寿命。
本实用新型采用的技术方案是：
新型高效水力喷射器，包括喷射器本体、喷嘴和压帽，所述喷嘴通过压帽安装在喷射器本体上，在所述喷射器本体外侧表面嵌入式安装有防护板，所述压帽远离喷射器本体的一端穿过防护板并将其压住锁定。
进一步地，所述压帽与喷射器本体之间采用螺纹连接。
进一步地，在所述喷嘴对应的喷射器本体外侧表面沿垂直于喷射器本体轴长方向开设两端开口的定位槽，在所述定位槽底部沿其槽长方向，开设有两端开口的安装槽，所述安装槽截面呈上小下大的梯形状，所述防护板安装在安装槽内，且防护板与安装槽侧壁连接的外侧具有本体斜面，所述本体斜面与安装槽侧壁配合。
进一步地，所述喷射器本体由42CrMo材料加工而成。
进一步地，所述防护板由普通硬质合金YG8材料加工而成。
进一步地，所述压帽由呈上下位置关系的上压帽部和下压帽部焊接组成，所述下压帽部与喷射器本体之间采用螺纹连接，所述喷嘴位于下压帽部空腔内并与下压帽部内壁之间采用螺纹连接，喷嘴出砂端面抵住上压帽部并且间隙间填充固化密封胶。
进一步地，所述上压帽部由普通硬质合金YG8材料加工而成，所述下压帽部由42CrMo材料加工而成。
进一步地，在所述喷射器本体内安装有内衬管，所述内衬管开设有衬套孔且衬套孔与喷嘴连通。
进一步地，所述衬套孔的直径与喷嘴入砂口外圆直径配合。
进一步地，所述内衬管由普通硬质合金YG8材料加工而成。
本实用新型的有益效果是：
(1)与现有技术中采用喷射器本体表面的反溅部位进行表面硬化处理的工艺相比，本实用新型中设计采用具有一定厚度的防护板，同时利用压帽和安装槽配合进行固定，解决了传统喷涂强化层太薄的问题，也简化了结构，方便装配和维护，降低了成本，有效提高了水力喷射器的寿命，可以连续喷射5--6段。
(2)传统喷嘴是利用一个外锥面与压帽焊接在一起，这样喷嘴出砂端面与压帽的上部难免会存在一个间隙，这个间隙过大就会在出口片形成涡流，对压帽的钢体部分造成严重的冲蚀，造成压帽失效。本实用新型中焊接优化为螺纹联接，先让上压帽部和下压帽部焊接，然后再旋入喷嘴并加入高温密封胶进行固化，这样就能保证喷嘴出砂口端面与压帽的合金部分有效贴合，避免了焊接对喷嘴的影响，即避免高硬喷嘴在焊接过程中容易开裂现象，又能有效保护压帽，同时也便于后期压帽的更换。
(3)本实用新型中，在喷射器本体内增加了内衬管，对其内部进行保护，延长其使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有现技术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申请的一些实施例，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为水力喷射器工作原理示意图。
图2为本实用新型中，水力喷射器的三维结构示意图。
图3为本实用新型中，水力喷射器的前视结构示意图。
图4为图3中A-A向剖视结构示意图。
图5为喷射器本体、喷嘴以及内衬管安装结构示意图
图6为图4中B处局部放大结构示意图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。
下面结合附图对本实用新型/实用新型的实施例进行详细说明。
如附图2和3所示，一种新型高效水力喷射器，包括喷射器本体1，压帽3，喷嘴5，防护板2和内衬管4。
具体的，喷射器本体1，由42CrMo材料加工而成，其表面开设有若干安装孔11，整体呈圆柱体管型结构。安装孔11的布置形式以及直径大小可根据工艺要求进行加工，以适应不同环境需求。如附图2和5所示，喷射器本体1上的安装孔11共设置四个，可制作两组，每组内2个安装孔11呈180°分布，两组安装孔11相互错开90°。在每个安装孔11所在喷射器本体1外侧表面沿垂直于喷射器本体1轴长方向开设两端开口的定位槽12，定位槽12横截面呈上大下小的梯形状。在每个定位槽12底部沿其槽长方向，开设有两端开口的安装槽13。安装槽13的槽宽小于定位槽12的槽宽，且截面呈上小下大的梯形状。
压帽3，位于喷射器本体1的安装孔11内，具有贯通的空腔，其自身与喷射器本体1之间采用螺纹固定连接，如附图4所示。压帽3由呈上下位置关系的上压帽部31和下压帽部32组成，上压帽部31由普通硬质合金YG8材料加工而成，下压帽部32由42CrMo材料加工而成，两者焊接后形成一个整体，且下压帽部32与安装孔11内侧壁之间采用螺纹连接。
喷嘴5，通过压帽3固定在喷射器本体1的安装孔内，由直孔段51、锥孔段52组合而成，直孔段51内孔为圆柱孔，锥孔段52内孔入口为流线型，出口为锥孔，锥孔出口直径与圆柱孔直径一致。喷嘴5位于下压帽部32空腔内并与下压帽部32内壁之间采用螺纹连接，如附图4所示。喷嘴5出砂端面抵住上压帽部31，其微小间隙采用密封胶进行固化后填充。
防护板2，由普通硬质合金YG8材料加工而成，嵌入式安装在喷射器本体 1外侧的安装槽13内且防护板2上表面与定位槽12底面齐平，压帽3朝向喷射器本体1外侧的一端穿过防护板2并将其压住，如附图5和6所示。防护板2 外侧边具有本体斜面21，且本体斜面21与安装槽13的侧壁配合，防止防护板2从喷射器本体1上的安装槽12脱出。防护板2安装时，采用平推方式插入到安装槽13内，通过本体斜面21与安装槽13配合限位，同时利用压帽3进行压紧，有效保护了防护板5，解决了传统喷涂强化层太薄的问题，也简化了结构。
内衬管4，由普通硬质合金YG8材料加工而成，位于在喷射器本体1内侧，并与喷射器本体1内壁连接，其上设有衬套孔41并与喷嘴5的锥形流道连通，如附图5和6所示。衬套孔41的直径与喷嘴5锥孔段52内孔入口外圆直径配合，其数量与位置与安装孔11为主一一对应。通过内衬管对喷射器本体1内部进行爆出，延长其使用说明。
本实用新型作业时，工具下到预定深度后借助测向仪使喷嘴5朝向指定的地层方位，将工具定位后进行水力喷砂射孔或喷砂射孔、水力压裂一体化作业，即可实现定向射孔或无近井裂缝转向的纵向压裂。喷射器本体内置合金内衬管，喷嘴利用螺纹固定在压帽内，压帽由合金加钢件焊接而成，防护板利用本体斜面和压帽固定，简化了结构，方便装配和维护，降低了成本，有效提高了水力喷射器的寿命。
Claims (10)
1.新型高效水力喷射器，包括喷射器本体、喷嘴和压帽，所述喷嘴通过压帽安装在喷射器本体上，其特征在于：在所述喷射器本体外侧表面嵌入式安装有防护板，所述压帽远离喷射器本体的一端穿过防护板并将其压住锁定。
2.根据权利要求1所述的新型高效水力喷射器，其特征在于：所述压帽与喷射器本体之间采用螺纹连接。
3.根据权利要求1或2所述的新型高效水力喷射器，其特征在于：在所述喷嘴对应的喷射器本体外侧表面沿垂直于喷射器本体轴长方向开设两端开口的定位槽，在所述定位槽底部沿其槽长方向，开设有两端开口的安装槽，所述安装槽截面呈上小下大的梯形状，所述防护板安装在安装槽内，且防护板与安装槽侧壁连接的外侧具有本体斜面，所述本体斜面与安装槽侧壁配合。
4.根据权利要求1或2所述的新型高效水力喷射器，其特征在于：所述喷射器本体由42CrMo材料加工而成。
5.根据权利要求1或2所述的新型高效水力喷射器，其特征在于：所述防护板由普通硬质合金YG8材料加工而成。
6.根据权利要求2所述的新型高效水力喷射器，其特征在于：所述压帽由呈上下位置关系的上压帽部和下压帽部焊接组成，所述下压帽部与喷射器本体之间采用螺纹连接，所述喷嘴位于下压帽部空腔内并与下压帽部内壁之间采用螺纹连接，喷嘴出砂端面抵住上压帽部并且间隙间填充固化密封胶。
7.根据权利要求6所述的新型高效水力喷射器，其特征在于：所述上压帽部由普通硬质合金YG8材料加工而成，所述下压帽部由42CrMo材料加工而成。
8.根据权利要求1、2、6或7所述的新型高效水力喷射器，其特征在于：在所述喷射器本体内安装有内衬管，所述内衬管开设有衬套孔且衬套孔与喷嘴连通。
9.根据权利要求8所述的新型高效水力喷射器，其特征在于：所述衬套孔的直径与喷嘴入砂口外圆直径配合。
10.根据权利要求8所述的新型高效水力喷射器，其特征在于：所述内衬管由普通硬质合金YG8材料加工而成。
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