CN210888894U - 一种高聚能耐冲蚀、耐返溅水力喷砂射孔压裂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高聚能耐冲蚀、耐返溅水力喷砂射孔压裂装置，包括主体，硬质合金套，上固定套，喷嘴限位套，硬质合金喷嘴，密封圈，固定环，螺钉，调节套，下固定套。优点：硬质合金喷嘴与主体采用无螺纹连接，密封采用密封圈，喷嘴固定套从硬质合金喷嘴底部固定喷嘴，硬质合金喷嘴的出口端与主体外圆柱面完全吻合；避免了压裂是高速携砂液转向时形成涡流，降低了携砂液对合金套的冲蚀；硬质合金喷嘴的出口端与主体外圆柱面吻合，在同等主体外径的情况下，喷嘴出口端与套管壁的距离最短，同等射速的情况下，提高了携砂液射孔时的能量，射孔深度更深。主体外圆柱面面安装硬质合金套，提高了水力喷砂射孔压裂的耐返溅性能。

Description

一种高聚能耐冲蚀、耐返溅水力喷砂射孔压裂装置

技术领域

本实用新型涉及一种喷砂装置，属于石油机械领域，具体涉及一种高聚能耐冲蚀、耐返溅水力喷砂射孔压裂装置。

背景技术

在油气开采领域，水力喷砂射孔装置已广泛用于油气井的压裂通道和生产通道的建立。水力喷砂射孔压裂装置是利用高硬度材料制作的喷嘴，固定在主体上，通过油管或连续油管连接该装置，地面大排量泵注携砂液，携砂液通过喷嘴的节流，产生高流速携砂液，冲击套管壁并射穿套管和水泥环，形成压裂通道。然后可以通过管内或环空泵注压裂液及支撑剂或酸液，对目的层进行压裂，达到提高采收率和产能的目的。

现有水力喷砂射孔压裂装置的喷嘴和主体的固定方式大多采用螺纹连接，由于喷嘴采用高硬度脆性材料，连接扭矩过大会在在螺纹根部产生应力集中，在射孔或压裂过程中管柱震动，造成喷嘴断裂；连接扭矩过小，在射孔或压裂过程中管柱震动，造成喷嘴松动，致使喷嘴脱落，造成井下事故。现有水力喷砂射孔压裂装置的喷嘴与主体在连接时，需要设置上扣扳手的内六方或外六方外等机构，造成喷嘴出口端面无法与主体圆柱面圆滑过渡，在射孔时，由于喷嘴出口与套管壁的距离增大，降低了射孔时携砂液的能量，影响了射孔效果；在环空压裂时，高速携砂液通过喷嘴处进入压裂通道时，在该部位形成涡流，加剧了对主体的冲蚀，严重时会穿透主体；在射孔时，高速携砂液喷射到套管壁上时，携砂液返溅到主体外圆柱面，造成主体损坏，目前的解决办法是在主体外圆柱面进行耐磨层喷涂，由于涂层厚度有限，无法根本解决射孔时携砂液的返溅对主体的损坏。喷嘴的进液端面为平面，无法做到与射孔装置主体的内孔圆滑连接，造成射孔时，喷嘴的进液端产生涡流，加剧了射孔装置主体内圆柱面的冲蚀。为此，发明了一种耐冲蚀耐返溅水力喷砂射孔压裂装置，以彻底解决喷砂射孔及压裂时，涡流和返溅对射孔装置的损伤；本发明结构简单实用，安全可靠，延长使用寿命，提高经济效益。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种高聚能耐冲蚀、耐返溅水力喷砂射孔压裂装置。

主体耐返溅结构采用硬质合金套，提高了水力喷砂射孔压裂的耐返溅性能；喷嘴出液端与耐返溅硬质合金套外圆柱面完全吻合，避免了压裂是高速携砂液转向时形成涡流，降低了携砂液对合金套的冲蚀；喷嘴与主体采用无螺纹连接，密封采用密封圈，固定套从喷嘴底部固定喷嘴，解决了喷嘴的出口端与主体外圆柱面吻合，在同等主体外径的情况下，喷嘴出口端与套管壁的距离最短，同等射速的情况下，提高了携砂液射孔时的能量，射孔深度更深。喷嘴进液端，创新性的采用了携砂液通道台阶及缝隙连接，有效解决了高速流体通过或转向时涡流的出现，降低了携砂液对主体的内圆柱面的冲蚀；通过上述创新行的设计，提高水力喷砂射孔压裂装置的耐返溅、耐冲蚀、高聚能效果，增加了射孔深度，延长了水力喷砂射孔压裂装置使用寿命，提高了经济效益。

其技术方案是：一种高聚能耐冲蚀、耐返溅水力喷砂射孔压裂装置，包括主体，硬质合金套，上固定套，喷嘴限位套，硬质合金喷嘴，密封圈，固定环，螺钉，调节套，下固定套，所述的主体周围设有硬质合金套，所述的硬质合金套外圆柱面与主体最大外圆柱面重合，所述的硬质合金套的圆周均匀对称分布孔，所述的孔与硬质合金喷嘴配合，所述的硬质合金套的外圆柱面与硬质合金喷嘴的出口端重合；所述的固定环套在主体上，所述主体的外圆柱面上设有槽，所述的固定环上设有螺纹孔，所述固定环通过螺钉固定在主体上；所述的主体的圆柱面上均匀对称分布孔，所述的主体的孔内加工有密封圈槽，所述槽内安装有密封圈，所述的喷嘴限位套的外圆柱面与主体的内圆柱面配合，所述的喷嘴限位套的外圆柱面均匀对称加工台阶孔，所述的台阶孔与硬质合金喷嘴配合，台阶孔的平面与硬质合金喷嘴的台阶下端面配合，硬质合金喷嘴的出口端面与硬质合金套的外圆柱面完全吻合，硬质合金喷嘴的进液端面与喷嘴限位套的内圆柱面完全吻合，硬质合金喷嘴的进液端面喷嘴孔采用圆滑过渡；所述的上固定套加工有外螺纹，所述的固定套外螺纹与主体内孔上端加工的的内螺纹配合，所述的上固定套的下端面与喷嘴限位套的上端面接触；所述的下固定套加工有外螺纹，与主体内孔上端加工的的内螺纹配合，所述下固定套和喷嘴限位套之间有调节套，所述的主体的上下端有螺纹。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：

硬质合金喷嘴与主体采用无螺纹连接，密封采用密封圈，喷嘴固定套从硬质合金喷嘴底部固定喷嘴，硬质合金喷嘴的出口端与主体外圆柱面完全吻合；

避免了压裂是高速携砂液转向时形成涡流，降低了携砂液对合金套的冲蚀；

硬质合金喷嘴的出口端与主体外圆柱面吻合，在同等主体外径的情况下，喷嘴出口端与套管壁的距离最短，同等射速的情况下，提高了携砂液射孔时的能量，射孔深度更深。

主体外圆柱面面安装硬质合金套，提高了水力喷砂射孔压裂的耐返溅性能；

硬质合金喷嘴进液端面，喷嘴限位套的内圆柱面完全吻合，有效解决了高速流。

附图说明

图1是本实用新型局部剖视图；

图2是本实用新型A-A视图。

其中，本体1，硬质合金套2，上固定套3，喷嘴限位套4，硬质合金喷嘴5，密封圈6，固定环7，螺钉8，调节套9，下固定套10。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

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”等指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设备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。

此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1、2，一种高聚能耐冲蚀耐返溅水力喷砂射孔压裂装置，由主体1，硬质合金套2，上固定套3，喷嘴限位套4，硬质合金喷嘴5，密封圈6，固定环7，螺钉8，调节套9，下固定套10组成。

硬质合金套2套在主体1上，外圆柱面与主体1最大外圆柱面重合，硬质合金套2的圆周均匀对称分布3-6的孔，孔与硬质合金喷嘴5配合，硬质合金套2的外圆柱面与硬质合金喷嘴5的出口端完全吻合。

固定环7套在主体1上，主体1的外圆柱面上有槽，固定环7上有螺纹孔，固定环通过螺钉8固定在主体1上，固定和保护硬质合金套2。

主体1的圆柱面上均匀对称分布3-6个孔，孔内加工有密封圈槽，槽内安装有密封圈6，硬质合金喷嘴5安装在主体1的的圆柱面上均匀对称分布3-6个孔，主体1上安装硬质合金喷嘴5的孔，与主体1的内圆柱面相交处，加工一平面，该平面与硬质合金喷嘴5的台阶上端面配合，以限制硬质合金喷嘴5向上的运动。

喷嘴限位套4的外圆柱面与主体1的内圆柱面配合，圆周均匀对称加工3-6个台阶孔，台阶孔直径与硬质合金喷嘴5的直径配合，台阶孔的平面与硬质合金喷嘴5的台阶下端面配合，以限制硬质合金喷嘴5向下运动。

硬质合金喷嘴5的出口端面与硬质合金套2的外圆柱面完全吻合，硬质合金喷嘴5的进液端面与喷嘴限位套4的内圆柱面完全吻合，硬质合金喷嘴5的进液端面喷嘴孔采用圆滑过渡。

上固定套3加工有外螺纹，与主体1内孔上端加工的的内螺纹配合，上固定套3的上端面加工有槽，可以用专用工具拧紧螺纹用，上固定套3的下端面与喷嘴限位套的上端面接触。

下固定套10加工有外螺纹，与主体1内孔上端加工的的内螺纹配合，上固定套3的下端面加工有槽，可以用专用工具拧紧螺纹用，下固定套10和喷嘴限位套4之间有调节套9，下固定套10拧紧时，上端面接触调节套9的端面，调节套9的端面与喷嘴限位套4的下端面接触。

主体1的上下端有螺纹，可以连接管柱的其他工具。

未提到的结构及连接关系均为公知常识。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种高聚能耐冲蚀、耐返溅水力喷砂射孔压裂装置，其特征在于：包括主体（1），硬质合金套（2），上固定套（3），喷嘴限位套（4），硬质合金喷嘴（5），密封圈（6），固定环（7），螺钉（8），调节套（9），下固定套（10），所述的主体（1）周围设有硬质合金套（2），所述的硬质合金套（2）外圆柱面与主体（1）最大外圆柱面重合，所述的硬质合金套（2）的圆周均匀对称分布孔，所述的孔与硬质合金喷嘴（5）配合，所述的硬质合金套（2）的外圆柱面与硬质合金喷嘴（5）的出口端重合；所述的固定环（7）套在主体（1）上，所述主体（1）的外圆柱面上设有槽，所述的固定环（7）上设有螺纹孔，所述固定环通过螺钉（8）固定在主体（1）上；所述的主体（1）的圆柱面上均匀对称分布孔，所述的主体（1）的孔内加工有密封圈槽，所述槽内安装有密封圈（6），所述的喷嘴限位套（4）的外圆柱面与主体（1）的内圆柱面配合，所述的喷嘴限位套（4）的外圆柱面均匀对称加工台阶孔，所述的台阶孔与硬质合金喷嘴（5）配合，台阶孔的平面与硬质合金喷嘴（5）的台阶下端面配合，硬质合金喷嘴（5）的出口端面与硬质合金套（2）的外圆柱面完全吻合，硬质合金喷嘴（5）的进液端面与喷嘴限位套（4）的内圆柱面完全吻合，硬质合金喷嘴（5）的进液端面喷嘴孔采用圆滑过渡；所述的上固定套（3）加工有外螺纹，所述的固定套（3）外螺纹与主体（1）内孔上端加工的内螺纹配合，所述的上固定套（3）的下端面与喷嘴限位套（4）的上端面接触；所述的下固定套（10）加工有外螺纹，与主体（1）内孔上端加工的内螺纹配合，所述下固定套（10）和喷嘴限位套（4）之间有调节套（9），所述的主体（1）的上下端有螺纹。

Images