一種液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，包括上接頭、噴槍本體、中間接頭、下接頭和滑套，上接頭、中間接頭、噴槍本體和下接頭順次連接形成管柱，滑套位于管柱內(nèi)部；上接頭內(nèi)部設(shè)置有擋環(huán)，上接頭下部內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)凸臺(tái)和穿透上接頭管壁的卸壓孔，卸壓孔位于內(nèi)凸臺(tái)上方；滑套中部設(shè)置有穿透滑套管壁的噴射孔，滑套的前端連接外凸臺(tái)，外凸臺(tái)位于擋環(huán)下方，外凸臺(tái)下部、上接頭內(nèi)壁、內(nèi)凸臺(tái)和滑套形成軌跡槽。通過改變油管壓力和套管壓力之間的大小，不斷實(shí)現(xiàn)噴槍的開啟和關(guān)閉，這樣在反循環(huán)的過程中，油管內(nèi)外將在下噴槍處形成循環(huán)通道，井筒內(nèi)沉積的支撐劑將隨著液流全部帶出井筒，消除了卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)，使施工管柱將順利起出。
【專利說明】一種液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田井下施工作業(yè)用工具【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，是實(shí)現(xiàn)雙簇或多簇水力噴射壓裂施工的工藝管柱的組成部分，是實(shí)現(xiàn)徹底反循環(huán)沖砂的必備工具。

【背景技術(shù)】
[0002]水力壓裂技術(shù)經(jīng)過了近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，特別是自80年代末以來，在壓裂設(shè)計(jì)、壓裂液和添加劑、支撐劑、壓裂設(shè)備和監(jiān)測儀器以及裂縫監(jiān)測等方面都獲得了迅速的發(fā)展，使水力壓裂技術(shù)在縫高控制技術(shù)、高滲層防砂壓裂、重復(fù)壓裂、深穿透壓裂以及大砂量多級(jí)壓裂等方面都出現(xiàn)了新的突破。
[0003]現(xiàn)在水利壓裂是油田增產(chǎn)、增注，保持油田穩(wěn)產(chǎn)的一項(xiàng)重要工藝技術(shù)。它利用液體傳導(dǎo)壓力的性能，在地面利用高壓泵組，以大于地層吸收能力的排量將高粘度液體泵入井中，在井底憋起高壓，此壓力超過油層的地應(yīng)力和巖石抗張強(qiáng)度，在底層產(chǎn)生裂縫，繼續(xù)將帶有支撐劑的攜砂液注入裂縫，裂縫邊得到延伸邊得到支撐。停泵后就在油層形成了具有一定寬度的高滲透填砂裂縫，由于這個(gè)裂縫擴(kuò)大了油氣流動(dòng)通道，改變了流動(dòng)方式，降低了滲流阻力，可起到增產(chǎn)增注作用，這一施工過程就是油層水力壓裂。
[0004]水力噴射雙簇或多簇噴射壓裂技術(shù)目前已被大量運(yùn)用在低滲透地層改造施工中，現(xiàn)階段的多簇水力噴射壓裂的噴槍為投球打滑套開啟噴槍，這樣噴槍的在開啟之后無法實(shí)現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)。于是，在壓裂施工結(jié)束后，井筒內(nèi)沉積支撐劑后，在反循環(huán)的過程中，油管內(nèi)外液體會(huì)在上噴槍內(nèi)形成通道，因此反循環(huán)過程中無法將上噴槍以下的支撐劑帶出井筒，易發(fā)生卡鉆事故。因此，為保證水力噴射壓裂技術(shù)多層施工的順利進(jìn)行，需要開發(fā)液壓式可重復(fù)開關(guān)噴槍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的水力噴射雙簇或多簇噴射壓裂的噴槍多為投球打滑套開啟噴槍，這種噴槍在開啟之后無法實(shí)現(xiàn)關(guān)閉，易發(fā)生卡鉆事故的問題。
[0006]為此，本發(fā)明提供了一種液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，包括上接頭、噴槍本體、下接頭和滑套，噴槍本體上周向分布有多個(gè)噴嘴，還包括中間接頭，上接頭、中間接頭、噴槍本體和下接頭順次連接形成管柱，滑套位于該管柱內(nèi)部；
上接頭內(nèi)部上方沿內(nèi)壁設(shè)置有擋環(huán)，上接頭下部內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)凸臺(tái)和穿透上接頭管壁的卸壓孔，卸壓孔位于內(nèi)凸臺(tái)上方；
滑套中部設(shè)置有穿透滑套管壁的噴射孔，滑套的前端連接外凸臺(tái)，外凸臺(tái)位于擋環(huán)下方，外凸臺(tái)下部、上接頭內(nèi)壁、內(nèi)凸臺(tái)和滑套形成軌跡槽。
[0007]所述的軌跡槽的長度等于噴射孔孔心和噴嘴孔心的距離。
[0008]所述的上接頭下部設(shè)置有多個(gè)穿透上接頭管壁的限位釘，該限位釘?shù)念^部與內(nèi)凸臺(tái)側(cè)面平齊。
[0009]所述的擋環(huán)與上接頭內(nèi)壁之間、上接頭與中間接頭連接處、中間接頭與噴槍本體連接處、噴槍本體與下接頭連接處均設(shè)置有密封圈。
[0010]所述的中間接頭與上接頭、噴槍本體的連接處均為多臺(tái)階連接，每個(gè)臺(tái)接處均設(shè)置密封圈。
[0011]所述的噴嘴有三個(gè)，周向均布在噴槍本體的管壁上，所述的噴射孔數(shù)量為三個(gè)，分別與三個(gè)噴嘴在軸線方向上一一對(duì)應(yīng)。
[0012]所述的上接頭、中間接頭、噴槍本體和下接頭之間均通過螺紋連接，依次為上接頭下端內(nèi)螺紋與中間接頭上端外螺紋旋合，中間接頭下端外螺紋與噴槍本體上端內(nèi)螺紋旋合，噴槍本體下端外螺紋與下接頭上端內(nèi)螺紋旋合。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍可以實(shí)現(xiàn)液壓關(guān)閉，液壓開啟，在水力噴射施工過程中，可以根據(jù)施工工藝要求，定向的控制噴槍的開啟和關(guān)閉，針對(duì)雙簇水力噴射壓裂管柱，我們將噴槍用這種液壓式可重復(fù)開關(guān)噴槍，油管內(nèi)泵注，油壓升高，壓差開啟噴槍的滑套將在壓力作用向下移動(dòng)，打開噴槍，實(shí)現(xiàn)水力噴射壓裂。當(dāng)壓裂結(jié)束，環(huán)空內(nèi)泵注，提升套壓，噴槍的滑套將在壓力作用下向上移動(dòng)，從為關(guān)閉噴槍。這樣在反循環(huán)的過程中，油管內(nèi)外將在下噴槍處形成循環(huán)通道，井筒內(nèi)沉積的支撐劑將隨著液流全部帶出井筒，消除了卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)，使施工管柱將順利起出。
[0014]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明處于噴槍關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明處于噴槍開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:1、上接頭；2、擋環(huán)；3、軌跡槽；4、限位釘；5、外凸臺(tái)；6、內(nèi)凸臺(tái)；7、中間接頭；8、噴嘴；9、噴槍本體；10、下接頭；11、噴射孔；12、滑套；13、卸壓孔。

【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1:
本實(shí)施例提供一種液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，如圖1所示，包括上接頭1、噴槍本體9、下接頭10和滑套12，噴槍本體9上周向分布有多個(gè)噴嘴8，還包括中間接頭7，上接頭1、中間接頭7、噴槍本體9和下接頭10順次連接形成管柱，滑套12位于該管柱內(nèi)部；
上接頭I內(nèi)部上方沿內(nèi)壁設(shè)置有擋環(huán)2，上接頭I下部內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)凸臺(tái)6和穿透上接頭I管壁的卸壓孔13，卸壓孔13位于內(nèi)凸臺(tái)6上方；
滑套12中部設(shè)置有穿透滑套12管壁的噴射孔11，滑套12的前端連接外凸臺(tái)5，外凸臺(tái)5位于擋環(huán)2下方，外凸臺(tái)5下部、上接頭I內(nèi)壁、內(nèi)凸臺(tái)5和滑套12形成軌跡槽3。
[0019]本實(shí)施例的實(shí)施原理如下:本實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)中，卸壓孔13實(shí)現(xiàn)了油管壓力和套管壓力的相互作用，套管壓力作用在軌跡槽3內(nèi)，而油管壓力可作用在滑套12上。
[0020]噴槍的初始位置如圖1所示，此時(shí)噴槍處于關(guān)閉狀態(tài)，串接在油管管柱上，當(dāng)需要還是水力壓裂的時(shí)候，提升油管內(nèi)壓力，使液壓式可重復(fù)開關(guān)噴槍內(nèi)的壓力大于液壓式可重復(fù)開關(guān)噴槍外的壓力，此時(shí)由于外凸臺(tái)5和滑套12底端存在著面積差，所以作用在兩者上的油管壓力存在壓力差，滑套12在壓力差的作用下向下運(yùn)動(dòng)，使得外凸臺(tái)5向下直到頂住內(nèi)凸臺(tái)5，此時(shí)噴嘴8與噴射孔11重合，如圖2所示，使得噴槍開啟，完成水力壓裂。
[0021]當(dāng)需要關(guān)閉噴槍的時(shí)候，提升套壓，使得液壓式可重復(fù)開關(guān)噴槍內(nèi)的壓力小于液壓式可重復(fù)開關(guān)噴槍外的壓力，套壓通過卸壓孔13進(jìn)入軌跡槽3，力作用在外凸臺(tái)5下部，推動(dòng)外凸臺(tái)5和滑套12向上運(yùn)動(dòng)，使得噴嘴8與噴射孔11脫離，噴槍關(guān)閉，重新回到圖1所示位置。
[0022]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，軌跡槽3的長度等于噴射孔11孔心和噴嘴8孔心的距離。這樣的結(jié)構(gòu)能使得當(dāng)外凸臺(tái)5抵住內(nèi)凸臺(tái)6的時(shí)候，剛好噴射孔11和噴嘴8對(duì)心，完成喂'槍開啟。
[0023]進(jìn)一步的，本實(shí)施例中，上接頭I下部設(shè)置有多個(gè)穿透上接頭I管壁的限位釘4，該限位釘4的頭部與內(nèi)凸臺(tái)6側(cè)面平齊。
[0024]限位釘4的作用代替了內(nèi)凸臺(tái)6的限位作用，當(dāng)然此時(shí)結(jié)構(gòu)中為了精確，軌跡槽3的長度應(yīng)該為外凸臺(tái)5到限位釘4的距離，該距離等于噴射孔11孔心和噴嘴8孔心的距離。
[0025]實(shí)施例3:
本實(shí)施例中，擋環(huán)2與上接頭I內(nèi)壁之間、上接頭I與中間接頭7連接處、中間接頭7與噴槍本體9連接處、噴槍本體9與下接頭10連接處均設(shè)置有密封圈。
[0026]中間接頭7與上接頭1、噴槍本體9的連接處均為多臺(tái)階連接，每個(gè)臺(tái)接處均設(shè)置密封圈，多臺(tái)階的密封式的密封更加有效。
[0027]密封圈的作用是為了使噴槍內(nèi)外壓力保持隔離，只能在軌跡槽3處進(jìn)行內(nèi)外壓力的接觸，本發(fā)明的主要作用原理即在軌跡槽3處，所以密封圈的添加，能更有利于本發(fā)明的實(shí)施。
[0028]在本實(shí)施例中，噴嘴8有三個(gè)，周向均布在噴槍本體9的管壁上，所述的噴射孔11數(shù)量為三個(gè)，分別與三個(gè)噴嘴8在軸線方向上一一對(duì)應(yīng)。
[0029]上接頭1、中間接頭7、噴槍本體9和下接頭10之間均通過螺紋連接，依次為上接頭I下端內(nèi)螺紋與中間接頭7上端外螺紋旋合，中間接頭7下端外螺紋與噴槍本體9上端內(nèi)螺紋旋合，噴槍本體9下端外螺紋與下接頭10上端內(nèi)螺紋旋合。
[0030]綜上所述，本發(fā)明的這種液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，通過改變油管壓力和套管壓力之間的大小，能夠不斷實(shí)現(xiàn)噴槍的開啟和關(guān)閉，這樣在反循環(huán)的過程中，油管內(nèi)外將在下噴槍處形成循環(huán)通道，井筒內(nèi)沉積的支撐劑將隨著液流全部帶出井筒，消除了卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)，使施工管柱將順利起出。
[0031]以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，包括上接頭(I)、噴槍本體(9)、下接頭(10)和滑套(12)，噴槍本體(9)上周向分布有多個(gè)噴嘴(8)，其特征在于:還包括中間接頭(7)，上接頭(I)、中間接頭(7)、噴槍本體(9)和下接頭(10)順次連接形成管柱，滑套(12)位于該管柱內(nèi)部； 上接頭(I)內(nèi)部上方沿內(nèi)壁設(shè)置有擋環(huán)(2 )，上接頭(I)下部內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)凸臺(tái)(6 )和穿透上接頭(I)管壁的卸壓孔(13)，卸壓孔(13)位于內(nèi)凸臺(tái)(6)上方； 滑套(12)中部設(shè)置有穿透滑套(12)管壁的噴射孔(11)，滑套(12)的前端連接外凸臺(tái)(5)，外凸臺(tái)(5)位于擋環(huán)(2)下方，外凸臺(tái)(5)下部、上接頭(I)內(nèi)壁、內(nèi)凸臺(tái)(5)和滑套(12)形成軌跡槽(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，其特征在于:所述的軌跡槽(3)的長度等于噴射孔(11)孔心和噴嘴(8)孔心的距離。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，其特征在于:所述的上接頭(I)下部設(shè)置有多個(gè)穿透上接頭(I)管壁的限位釘(4)，該限位釘(4)的頭部與內(nèi)凸臺(tái)(6)側(cè)面平齊。
4.如權(quán)利要求1所述的液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，其特征在于:所述的擋環(huán)(2)與上接頭(I)內(nèi)壁之間、上接頭(I)與中間接頭(7)連接處、中間接頭(7)與喂'槍本體(9)連接處、噴槍本體(9)與下接頭(10)連接處均設(shè)置有密封圈。
5.如權(quán)利要求1所述的液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，其特征在于:所述的中間接頭(7)與上接頭(1)、噴槍本體(9)的連接處均為多臺(tái)階連接，每個(gè)臺(tái)階處均設(shè)置密封圈。
6.如權(quán)利要求1所述的液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，其特征在于:所述的噴嘴(8)有三個(gè)，周向均布在噴槍本體(9)的管壁上，所述的噴射孔(11)數(shù)量為三個(gè)，分別與三個(gè)噴嘴(8)在軸線方向上——對(duì)應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1所述的液壓式可重復(fù)開關(guān)水力噴槍，其特征在于:所述的上接頭(I)、中間接頭(7)、噴槍本體(9)和下接頭(10)之間均通過螺紋連接，依次為上接頭(I)下端內(nèi)螺紋與中間接頭(7 )上端外螺紋旋合，中間接頭(7 )下端外螺紋與噴槍本體(9 )上端內(nèi)螺紋旋合，噴槍本體(9)下端外螺紋與下接頭(10)上端內(nèi)螺紋旋合。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK104500018SQ201410785747
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】宮娜娜, 趙維斌, 孫飛, 鄧小強(qiáng), 李景彬, 張文, 隆世明, 張波, 許建偉, 杜加玉, 姬祥, 田文超, 牛朋偉, 張海濤, 侯俊耀, 馮歡 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司