CN214499011U - 一种具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器，以解决现有的油田射孔用喷射器进行水力射孔和压裂时，喷射至套管内壁的射孔液发生反溅，导致喷射器失效的问题。该喷射器包括中空圆柱状的喷射器主体、喷射器主体侧壁上的多个喷嘴、抗冲蚀保护套和限位套。喷射器主体一端外壁上设有环形凸起，抗冲蚀保护套和限位套沿轴向依次套装在喷射器主体外侧，抗冲蚀保护套一端与环形凸起相抵接，另一端与限位套相抵接，限位套与喷射器主体可拆卸固连。抗冲蚀保护套覆盖喷射器反溅区域，其上设置有多个通孔，多个通孔与多个喷嘴一一对应连通。抗冲蚀保护套与限位套相抵接处设有限位结构，用于限制抗冲蚀保护套相对于喷射器主体转动。

Description

一种具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器

技术领域

本实用新型涉及油田射孔及压裂工具领域，具体涉及一种具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器。

背景技术

射孔是试油前的一道工序，能够将目的层位的生产套管及水泥壁射穿，构成地层至井筒的连通孔道，以便于采油、采气等作业。常用的射孔方式分为射孔弹射孔和水力射孔，水力射孔是指将喷射器下至预定深度，然后利用带石英砂或陶粒的高速、高压混合流体经过喷射器喷嘴形成的高速射流，击穿生产套管，进而击穿水泥环和地层，连续不断地喷射形成孔眼带。水力射孔和压裂时，喷射至套管内壁的高速射孔液会发生反溅，在喷射器喷嘴周围尤其是轴向方向形成反溅区域，该区域被长时间反溅、冲蚀，可能导致喷射器失效。

为解决上述问题，现有技术一般采用在喷射器的表面喷焊硬质合金层、或在喷嘴的附近沿轴向设置硬质合金片或陶瓷片的技术方案来提高喷射器在喷嘴周边的硬度。在喷射器的表面喷焊硬质合金层的不足是：由于喷射器主体与硬质合金层材质不同，其热涨和冷缩比不同，硬质合金层冷却后容易出现裂纹；此外，适合喷焊的硬质合金材料硬度一般只能达到HRC60～65，易被反溅冲蚀损伤，不能满足多层、多级喷射及大排量射孔压裂要求。在喷嘴附近沿轴向设置硬质合金片或陶瓷片的不足是：由于硬质合金片或陶瓷片通过螺钉紧固在喷射器的表面，经长时间反溅冲蚀存在脱落的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术中存在的油田射孔用喷射器进行水力射孔和压裂时，喷射至套管内壁的高速射孔液会发生反溅，在喷射器喷嘴周围尤其是轴向方向的反溅区域被长时间反溅、冲蚀，可能导致喷射器失效的问题，而提供了一种具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器，包括中空圆柱状的喷射器主体，所述喷射器主体的侧壁上设置有多个喷嘴，其特殊之处在于：

还包括抗冲蚀保护套和限位套；

所述喷射器主体一端外壁上设有环形凸起；所述抗冲蚀保护套和限位套沿轴向依次套装在喷射器主体外侧，抗冲蚀保护套一端与环形凸起相抵接，另一端与限位套相抵接，限位套与喷射器主体可拆卸固连；

所述抗冲蚀保护套覆盖喷射器反溅区域，其上设置有多个通孔，所述多个通孔与多个喷嘴一一对应连通；

所述抗冲蚀保护套与限位套相抵接处设有限位结构，用于限制抗冲蚀保护套相对于喷射器主体转动；

所述抗冲蚀保护套的材质为硬度高于HRA85的硬质合金或陶瓷。

进一步地，所述限位结构包括分别设置在抗冲蚀保护套和限位套相对面上的限位凸起和限位凹槽；所述限位凸起和限位凹槽位置相对应，且形状相适配，并相互嵌套在一起。

进一步地，所述限位套和环形凸起的外径均大于抗冲蚀保护套的外径1-2mm。

进一步地，所述限位凸起和限位凹槽的数量均为多个，多个限位凸起和多个限位凹槽一一对应，并分别沿抗冲蚀保护套和限位套相对面周向均布。

进一步地，所述限位套通过螺栓与喷射器主体固连。

进一步地，所述抗冲蚀保护套的材质硬度为HRA85-97。

本实用新型相比现有技术的有益效果是：

(1)本实用新型提供的具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器，通过在喷射器主体外侧套装高耐磨、高硬度合金或陶瓷材质的抗冲蚀保护套，并通过喷射器主体上的环形凸起和限位套将其固定，有效解决了喷射器反溅区域被长时间反溅、冲蚀导致喷射器失效的问题，且抗冲蚀保护套不易脱落，可靠性高，能够满足多层、多级喷射及大排量压裂射孔的要求；

(2)限位套与喷射器主体可拆卸固连，当抗冲蚀保护套被损坏时，可将限位套拆下，更换抗冲蚀保护套即可，无需更换喷射器主体，降低了维修成本；

(3)限位套和环形凸起的外径均大于抗冲蚀保护套的外径1-2mm，可防止运输或使用过程中抗冲蚀保护套被磕碰损坏；

(4)限位套通过螺栓与喷射器主体固连，连接可靠，且拆装更方便；

(5)抗冲蚀保护套的材质硬度为HRA85-97，远高于喷射器主体的材质硬度，具有较好的抗冲蚀效果，且易于加工制作。

附图说明

图1是本实用新型具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器一个实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是本实用新型实施例中抗冲蚀保护套的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中限位套的结构示意图。

图中，1-喷射器主体，11-环形凸起，2-限位套，21-螺栓孔，3-抗冲蚀保护套，31-通孔，4-喷嘴，5-螺栓，6-限位凸起，7-限位凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器作进一步详细说明。

本实施例提供的具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器如图1所示，包括喷射器主体1、喷嘴4、抗冲蚀保护套3和限位套2。

喷射器主体1为中空圆柱状结构，其两端均带有连接扣型，喷射器主体1的侧壁上设置有四个喷嘴4，四个喷嘴4分为两组，两组喷嘴4沿喷射器主体1轴向分布，每组中的两个喷嘴4均相对于喷射器主体1的轴线对称设置，且相邻组喷嘴4的中心线夹角为直角。在其他实施例中，喷嘴4的数量还可以是三个、六个或八个，具体数量根据工况要求而定。

喷射器主体1一端外壁上设有环形凸起11，抗冲蚀保护套3和限位套2沿轴向依次套装在喷射器主体1外侧，抗冲蚀保护套3一端与环形凸起11相抵接，另一端与限位套2相抵接，限位套2上周向设置有多个螺栓孔21，限位套2通过螺栓孔21内的螺栓5与喷射器主体1固连，从而限制限位套2的转动及轴向移动，且便于安装拆卸。

抗冲蚀保护套3覆盖喷射器反溅区域，其上设置有四个通孔31，四个通孔31与四个喷嘴4一一对应连通。

抗冲蚀保护套3与限位套2相抵接处设有限位结构，用于限制抗冲蚀保护套3相对于喷射器主体1转动。具体来说，限位结构包括分别设置在抗冲蚀保护套3和限位套2相对面上的限位凸起6和限位凹槽7，限位凸起6和限位凹槽7位置相对应，且形状相适配，并相互嵌套在一起。限位凸起6和限位凹槽7的数量可以为一个，也可以为多个，本实施例中限位凸起6和限位凹槽7的数量均为四个，四个限位凸起6沿限位套2周向均布，四个限位凹槽7沿抗冲蚀保护套3周向均布。

限位套2和环形凸起11的外径均大于抗冲蚀保护套3的外径1-2mm，该结构可以防止运输或使用过程中抗冲蚀保护套3被磕碰损坏。

抗冲蚀保护套3的材质选用高耐磨、高硬度合金或陶瓷，具体的，抗冲蚀保护套3的材质硬度为HRA85-97，由此，抗冲蚀保护套3可以较长时间抵抗反溅流体，从而防止水力射孔过程中高速射孔液对喷射器外表面的损伤，进而满足多层多级喷射及大排量射孔的压力要求。

Claims (6)

1.一种具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器，包括中空圆柱状的喷射器主体(1)，所述喷射器主体(1)的侧壁上设置有多个喷嘴(4)，其特征在于：

还包括抗冲蚀保护套(3)和限位套(2)；

所述喷射器主体(1)一端外壁上设有环形凸起(11)；所述抗冲蚀保护套(3)和限位套(2)沿轴向依次套装在喷射器主体(1)外侧，抗冲蚀保护套(3)一端与环形凸起(11)相抵接，另一端与限位套(2)相抵接，限位套(2)与喷射器主体(1)可拆卸固连；

所述抗冲蚀保护套(3)覆盖喷射器反溅区域，其上设置有多个通孔(31)，所述多个通孔(31)与多个喷嘴(4)一一对应连通；

所述抗冲蚀保护套(3)与限位套(2)相抵接处设有限位结构，用于限制抗冲蚀保护套(3)相对于喷射器主体(1)转动；

所述抗冲蚀保护套(3)的材质为硬度高于HRA85的硬质合金或陶瓷。

2.根据权利要求1所述的具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器，其特征在于：

所述限位结构包括分别设置在抗冲蚀保护套(3)和限位套(2)相对面上的限位凸起(6)和限位凹槽(7)；所述限位凸起(6)和限位凹槽(7)位置相对应，且形状相适配，并相互嵌套在一起。

3.根据权利要求2所述的具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器，其特征在于：

所述限位套(2)和环形凸起(11)的外径均大于抗冲蚀保护套(3)的外径1-2mm。

4.根据权利要求3所述的具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器，其特征在于：

所述限位凸起(6)和限位凹槽(7)的数量均为多个，多个限位凸起(6)和多个限位凹槽(7)一一对应，并分别沿抗冲蚀保护套(3)和限位套(2)相对面周向均布。

5.根据权利要求1至4任一所述的具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器，其特征在于：

所述限位套(2)通过螺栓(5)与喷射器主体(1)固连。

6.根据权利要求5所述的具有抗冲蚀保护套的射孔压裂高效喷射器，其特征在于：

所述抗冲蚀保护套(3)的材质硬度为HRA85-97。

Images