CN218934391U - 底段压裂节流增压返排无阻喷砂器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于包括壳体(1)、密封滑阀(4)、固定销钉(6)，其中，所述壳体(1)的侧壁设置有贯通的返排进液孔(3)，所述返排进液孔(3)由外向内是向上倾斜的，所述密封滑阀(4)位于所述壳体(1)的内腔(11)，所述固定销钉(6)贯通壳体(1)的外壁，用于在所述喷砂器的轴向上限制所述密封滑阀(4)的滑动。该喷砂器在油气层底部层段压裂后，依靠地层能量返排建立无阻通道，减少液流阻力，提高压裂液返排效率，增加油气产量。

Description

底段压裂节流增压返排无阻喷砂器

技术领域

本实用新型涉及油田开发工程技术领域，具体涉及一种底段压裂节流增压返排无阻喷砂器。

背景技术

目前，本领域普遍采用以诸如K344、K341等型号的扩张式封隔器为主体的封隔层位工具，并与配套的节流喷砂器组合，产生压差，并使封隔器扩张坐封，以此来封隔层位，对目的层进行压裂技术改造，从而达到增产、增效、增收的目的。

扩张式封隔器需要压差才能够坐封，而产生压差需要节流，产生节流需要缩颈，因此，通常，喷砂器底部设计有比压裂管柱内通径更小的孔眼来节流增阻、提压，从而扩张封隔器胶筒，以实现封隔层位、分层压裂的施工目的。

然而，扩张式封隔器存在以下问题：在压后放喷残液返排过程中，更小的孔眼同样存在着反向节流，反向节流会产生反向阻力，从而相对削弱了压裂后地层的自喷能量，使得油气产量比实际低的多；同时，因节流孔的缩颈，在放喷返排液量过程中，若地层出砂严重，返排液中携带的砂粒易在喷砂孔眼上部沉积而形成砂桥堵死管柱通道，管柱不通在液柱压差作用下使封隔器处于坐封状态和水力锚处于锚定状态，造成起管时卡钻或造成大修事故。

实用新型内容

针对传统检定装置的不足，本实用新型的发明人设计了一种底段压裂、节流增压、返排无阻的多功能喷砂器，该喷砂器在油气层底部层段压裂后，靠地层能量残液返排时，建立无阻通道，减少液流阻力，提高压裂液反排效率，增加油气产量。

根据本实用新型的实施例，提供了一种底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于包括壳体(1)、密封滑阀(4)、固定销钉(6)，

其中，所述壳体(1)的侧壁设置有贯通的返排进液孔(3)，所述返排进液孔(3)由外向内是向上倾斜的。

所述密封滑阀(4)位于所述壳体(1)的内腔(11)，所述固定销钉(6)贯通壳体(1)的外壁，用于在所述喷砂器的轴向上限制所述密封滑阀(4)的滑动。

根据本实用新型的实施例，所述固定销钉(6)在受力时能够被切断，使得所述密封滑阀(4)能够沿轴向在所述内腔(11)滑动。

根据本实用新型的实施例，所述返排进液孔(3)有3至4个，与所述喷砂器的轴向夹角为30°至45°。

根据本实用新型的实施例，所述密封滑阀(4)的两端设置有O型圈(2)。

根据本实用新型的实施例，所述壳体(1)的上部设有油管扣(7)，下端设有缩颈节流增压喷砂孔(10)。

根据本实用新型的实施例，所述喷砂孔(10)上端镶嵌有保护环(5)。

根据本实用新型的实施例，在返排工作过程中，金属球(8)被投入到所述密封滑阀(4)上部的密封锥面，所述固定销钉(6)被切断，所述密封滑阀(4)落入所述内腔(11)内，所述返排进液孔(3)被打开，形成无阻液流通道。

根据本实用新型的实施例，所述喷砂器的底部为球面形状，侧面具有倒角(9)形状。

本实用新型的实施例所具有的优点和有益效果包括：

1、该喷砂器既能产生节流压差，使封隔器扩张坐封封隔层位，实现分层压裂施工工艺，又能在返排时不产生反向节流，消除反向阻力，从而相对提高了地层的自喷能量，使得油气产量接近实际储量，还能避免喷砂器上部管柱形成砂桥，保证管柱通道畅通，使封隔器、水力锚均处于正常解封状态，便于工具串起出；

2、无阻液流通道的设计与形成，使底部层段压裂后的返排液，通过底段压裂节流增压返排无阻喷砂器的所有返排进液孔时，便不再产生节流，无阻力通过，从而减少了整个管柱的放喷阻力，提高了返排效率，增加了油气产量。

附图说明

图1为根据本实用新型的实施例的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器的在压裂过程中的工作原理和结构示意图；

图2为根据本实用新型的实施例的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器的在返排过程中的工作原理和结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较优实施例作进一步详细说明，本实用新型并不局限于此实施例，以此实用新型所述之思想进行各种变通可以延展出多种不同的实现形式，均应在本实用新型的保护范围之内。

图1为根据本实用新型的实施例的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器的在压裂过程中的工作原理和结构示意图；图2为根据本实用新型的实施例的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器的在返排过程中的工作原理和结构示意图。

如图1和2所示，根据本实用新型的实施例的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器主要包括壳体(主体)1、密封滑阀4、固定销钉6和金属球8(在返排过程中使用)。

其中，壳体1的侧壁设置有贯通的返排进液孔3，返排进液孔3由外向内是向上倾斜的(相对于井筒)。返排进液孔3可被设置有3至4个，与井筒的轴向夹角30°至45°。返排进液孔3的横截面的面积之和不小于上部油管内通径的截面积(即，密封滑阀4的外圆截面积)。返排进液孔3的这种设计，便于返排液中的砂粒沉降流向井底，因此避免了喷砂器上部管柱内返排液沉砂形成砂桥，保证管柱通道畅通，使封隔器和水力锚均处于正常解封状态，便于工具串起出。

密封滑阀4位于壳体1的内腔11，固定销钉6贯通壳体1，用于在轴向(图中的左右方向，在喷砂器工作时是上下方向)上限制密封滑阀4在壳体1的内腔11的滑动，即，在固定销钉6断开或被卸下时，密封滑阀4能够沿轴向在壳体1的内腔11滑动。

密封滑阀4的两端设置有O型圈2，用于密封住返排进液孔3，防止压裂时压裂液从返排进液孔3与喷砂孔10一起流出，失去了节流作用。

壳体1上部设有油管扣7，下端设有缩颈节流增压喷砂孔10(一般为Φ30mm)。喷砂孔10上端镶嵌硬质合金环(保护环)5，用于防止加砂量过大、排量过高对喷砂孔磨损放大，降低节流效果，造成封隔器解封。其中，油管是油气层压裂改造时，通过地面压裂设备把压裂液、压裂砂及其他添加剂从地面压入油气层和压裂后返排液、携带原油天然气返排到地面的流通管道。油管扣即油管之间的连接扣型，常用有三种：EU(加厚扣，8牙/吋)、NU(平式扣，10牙/吋)、NewV am(梯形扣)。根据本实用新型的实施例，油管扣7可为这三种扣型的一种，一定要与输送油管的扣型相一致。

高排量压裂液通过缩颈节流增压喷砂孔10时，便产生节流压差，使其上部封隔器坐封，实现正常分层压裂。压裂完毕投入相应尺寸的金属球8，当金属球8坐落到密封滑阀4上部的密封锥面时，瞬间泵压升高，固定销钉6剪断，密封滑阀4落入下部内腔(空腔)11内，使所有返排进液孔3打开，形成无阻液流通道。打开滑阀，有利于增加反排液流通道。金属球采用可溶式，可在一定时间内完全溶解(如：3天内)，使得返排通道截面积更大，通道更加畅通。

喷砂器底部(喷砂孔10一端)采用球面设计，侧面采用倒角设计(倒角9)，有效避免了喷砂器在入井路途中刮碰现象，保护了其上部所有工具不受撞击损伤，保证了整个井筒入井工具串的产品质量，确保了压裂成功率(可达100％)。本实用新型不但适用于直井，而且适合于斜井和水平井，大大拓宽了应用领域。

以上所述，仅是本实用新型常用的实施例，并非对本实用新型做任何限制，凡是根据本实用新型技术原理对以上实施所作的任何修改、变更以及等效结构变换等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于包括壳体(1)、密封滑阀(4)、固定销钉(6)，

其中，所述壳体(1)的侧壁设置有贯通的返排进液孔(3)，所述返排进液孔(3)由外向内是向上倾斜的，

所述密封滑阀(4)位于所述壳体(1)的内腔(11)，所述固定销钉(6)贯通壳体(1)的外壁，用于在所述喷砂器的轴向上限制所述密封滑阀(4)的滑动。

2.根据权利要求1所述的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于，所述固定销钉(6)在受力时能够被切断，使得所述密封滑阀(4)能够沿轴向在所述内腔(11)滑动。

3.根据权利要求1所述的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于，所述返排进液孔(3)有3至4个，与所述喷砂器的轴向夹角为30°至45°。

4.根据权利要求1所述的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于，所述密封滑阀(4)的两端设置有O型圈(2)。

5.根据权利要求1所述的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于，所述壳体(1)的上部设有油管扣(7)，下端设有缩颈节流增压喷砂孔(10)。

6.根据权利要求5所述的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于，所述喷砂孔(10)上端镶嵌有保护环(5)。

7.根据权利要求1所述的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于，在返排工作过程中，金属球(8)被投入到所述密封滑阀(4)上部的密封锥面，所述固定销钉(6)被切断，所述密封滑阀(4)落入所述内腔(11)内，所述返排进液孔(3)形成无阻液流通道。

8.根据权利要求1所述的底段压裂节流增压返排无阻喷砂器，其特征在于，所述喷砂器的底部为球面形状，侧面具有倒角(9)形状。

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