水力射流擴(kuò)孔器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及石油鉆探領(lǐng)域，特別是涉及一種用于煤層氣水力射流造穴的水力射流擴(kuò)孔器。
【背景技術(shù)】
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[0002]國內(nèi)外煤層氣井開采中，采用的裸眼洞穴造穴技術(shù)主要有三種:負(fù)壓造穴、機(jī)械工具造穴及水力射流造穴。水力射流造穴法是利用高壓水射流能量來沖割、破碎井壁，以達(dá)到造穴、擴(kuò)孔的目的。具體施工中用鉆具把特殊設(shè)計(jì)的水力射流裝置送入造穴井段，開泵循環(huán)，使鉆井液在經(jīng)過小噴嘴時(shí)產(chǎn)生高壓水力射流，沖割破壞煤儲層形成洞穴。與負(fù)壓造穴和機(jī)械工具造穴相比，水力射流造穴具有施工工藝簡便，費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。在水力射流造穴施工中，選擇性能優(yōu)異的水力射流擴(kuò)孔、造穴工具是獲得較好施工效果的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于煤層氣水力射流造穴的水力射流擴(kuò)孔器，造穴過程中也可與機(jī)械造穴工具配合使用起到先期破壞煤層內(nèi)應(yīng)力以降低機(jī)械造穴工具作業(yè)強(qiáng)度的效果。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]所述水力射流擴(kuò)孔器由本體及其上的噴嘴組件構(gòu)成。所述噴嘴組件為由第I噴嘴、第2噴嘴、第I裝嘴體、第2裝嘴體以及過渡套構(gòu)成的環(huán)狀部件，所述第I噴嘴位于噴嘴組件的中央，第I噴嘴的底部連接所述過渡套，所述過渡套起固定第I噴嘴的作用；第I噴嘴的中央為第I噴孔；第I裝嘴體與第I噴嘴端部以下的外表面以及過渡套的外表面緊密連接，所述第I裝嘴體起承載第I噴嘴的作用；第2噴嘴位于第I噴嘴的端部外圍，二者間的環(huán)形間隙構(gòu)成第2噴孔；第2噴嘴的外表面與第2裝嘴體緊密連接；第2裝嘴體低于第2噴嘴底部的部分與第I裝嘴體間的環(huán)形間隙構(gòu)成防淹孔；過渡套及防淹孔與本體內(nèi)部的通徑相連通。
[0006]為了使所述過渡套和第I裝嘴體對第I噴嘴起到更為牢固的承載和固定作用，且同時(shí)便于拆裝，所述第I裝嘴體與第I噴嘴端部以下的外表面以及過渡套外表面間的緊密連接方式為:第I裝嘴體的底部內(nèi)表面與第I噴嘴的底部外表面以及過渡套的外表面通過螺紋相連接。
[0007]所述水力射流擴(kuò)孔器作業(yè)時(shí)，上部連接鉆桿，下部連接防堵卡鉆頭，并將鉆頭水眼堵死，由鉆井鉆具送到預(yù)定井段。作業(yè)過程中，鉆井液由所述通徑進(jìn)入所述噴嘴組件內(nèi)部的過渡套及防淹孔，過渡套內(nèi)的鉆井液進(jìn)入第I噴孔，由第I噴孔向外噴射形成錐型射流束；防淹孔內(nèi)的鉆井液及倒流液進(jìn)入第2噴孔，由第2噴孔向外噴射形成環(huán)形射流束。由第1、2噴孔形成的射流束穩(wěn)定且射流能量集中，有效克服了淹沒狀態(tài)下射流能量及速度衰減的問題。
[0008]通常情況下，所述噴嘴組件水平安裝在本體上。為了進(jìn)一步提高攜巖效果，所述噴嘴組件可相對于水平面向上成適當(dāng)?shù)慕嵌龋鼋嵌?lt; 10°。
[0009]所述本體上的噴嘴組件數(shù)量為I?6個(gè)，具體數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場工況確定。當(dāng)本體上的噴嘴組件不少于2個(gè)時(shí)，為了獲得更佳的射流能量，增強(qiáng)造穴能力，所述噴嘴組件在本體上可采取多層軸向錯(cuò)位排列，且每一水平層面的噴嘴組件數(shù)量不超過4個(gè)。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)整體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以根據(jù)實(shí)際情況連接不同尺寸的鉆桿及鉆頭，以適應(yīng)不同的井筒作業(yè)要求；(2)噴嘴組件構(gòu)造簡單，易于拆裝更換；(3)整體結(jié)構(gòu)簡單，易于進(jìn)行維修及部件更換，使用成本較低。
【附圖說明】
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[0011]圖1是本實(shí)用新型水力射流擴(kuò)孔器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是圖1中噴嘴組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
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[0013]實(shí)施例1
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述。如圖1和圖2所示，所述水力射流擴(kuò)孔器由由本體I及其上的噴嘴組件2構(gòu)成，所述噴嘴組件2為由第I噴嘴21、第2噴嘴23、第I裝嘴體25、第2裝嘴體26以及過渡套27構(gòu)成的環(huán)狀部件，所述第I噴嘴21位于噴嘴組件2的中央，第I噴嘴21的底部連接所述過渡套27，所述過渡套27起固定第I噴嘴21的作用；第I噴嘴21的中央為第I噴孔22 ;第I裝嘴體25與第I噴嘴21端部以下的外表面以及過渡套27的外表面緊密連接，所述第I裝嘴體25起承載第I噴嘴21的作用；第2噴嘴23位于第I噴嘴21的端部外圍，二者間的環(huán)形間隙構(gòu)成第2噴孔24 ;第2噴嘴23的外表面與第2裝嘴體26緊密連接；第2裝嘴體26低于第2噴嘴23底部的部分與第I裝嘴體25間的環(huán)形間隙構(gòu)成防淹孔28 ;過渡套27及防淹孔28與本體I內(nèi)部的通徑相連通。
[0015]所述第I裝嘴體25與第I噴嘴21和過渡套27外表面間的緊密連接方式為:第I裝嘴體25的底部內(nèi)表面與第I噴嘴21的底部外表面以及過渡套27的外表面通過螺紋相連接，該螺紋連接方式能夠使過渡套27和第I裝嘴體25對第I噴嘴21起到更為牢固的承載和固定作用，同時(shí)便于拆裝。
[0016]當(dāng)所述水力射流擴(kuò)孔器作業(yè)時(shí)，上部連接鉆桿，下部連接防堵卡鉆頭，并將鉆頭水眼堵死，由鉆井鉆具送到預(yù)定井段。作業(yè)過程中，鉆井液由所述通徑進(jìn)入所述噴嘴組件2內(nèi)部的過渡套27及防淹孔28，過渡套27內(nèi)的鉆井液進(jìn)入第I噴孔22，由第I噴孔22向外噴射形成錐型射流束；防淹孔28內(nèi)的鉆井液及倒流液進(jìn)入第2噴孔24，由第2噴孔24向外噴射形成環(huán)形射流束。由第I噴孔22和第2噴孔24形成的射流束穩(wěn)定且射流能量集中，有效克服了淹沒狀態(tài)下射流能量及速度衰減的問題。
[0017]實(shí)施例2
[0018]實(shí)施例2中，水力射流擴(kuò)孔器的本體I以及噴嘴組件2的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1完全相同，不同之處在于:(I)所述本體I上具有6個(gè)噴嘴組件2，各噴嘴組件2在本體I上采取多層軸向錯(cuò)位排列，每一水平層面上噴嘴組件2的數(shù)量為2個(gè)，由此獲得更佳的射流能量，增強(qiáng)造穴能力；(2)每個(gè)噴嘴組件2相對于水平面向上成10°角，由此進(jìn)一步提高攜巖效果。
[0019]上述【具體實(shí)施方式】僅用于說明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)及連接設(shè)置等都可以有所變化，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水力射流擴(kuò)孔器，其特征在于:由本體(I)及其上的噴嘴組件(2)構(gòu)成，所述噴嘴組件(2)為由第I噴嘴(21)、第2噴嘴(23)、第I裝嘴體(25)、第2裝嘴體(26)以及過渡套(27)構(gòu)成的環(huán)狀部件，所述第I噴嘴(21)位于噴嘴組件(2)的中央，第I噴嘴(21)的底部連接所述過渡套(27)，第I噴嘴(21)的中央為第I噴孔(22);第I裝嘴體(25)與第I噴嘴(21)端部以下的外表面以及過渡套(27)外表面緊密連接；第2噴嘴(23)位于第I噴嘴(21)的端部外圍，二者間的環(huán)形間隙構(gòu)成第2噴孔(24);第2噴嘴(23)的外表面與第2裝嘴體(26)緊密連接；第2裝嘴體(26)低于第2噴嘴(23)底部的部分與第I裝嘴體(25)間的環(huán)形間隙構(gòu)成防淹孔(28);過渡套(27)及防淹孔(28)與本體(I)內(nèi)部的通徑相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力射流擴(kuò)孔器，其特征在于:所述噴嘴組件(2)的數(shù)量為2?6個(gè)；各噴嘴組件(2)在本體(I)上采取多層軸向錯(cuò)位排列，且每一水平層面的噴嘴組件⑵數(shù)量不超過4個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力射流擴(kuò)孔器，其特征在于:所述噴嘴組件(2)相對于水平面向上成一定的角度，所述角度< 10°。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力射流擴(kuò)孔器，其特征在于，所述緊密連接的方式為:所述第I裝嘴體(25)的底部內(nèi)表面與第I噴嘴(21)的底部外表面以及過渡套(27)的外表面通過螺紋相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于煤層氣造穴的水力射流擴(kuò)孔器，包括本體和噴嘴組件。所述噴嘴組件包括第1噴嘴、第2噴嘴、第1裝嘴體、第2裝嘴體以及過渡套。第1噴嘴位于噴嘴組件中央，第1噴嘴底部連接過渡套，中央為第1噴孔；第1裝嘴體緊密連接于第1噴嘴端部以下的外表面；第2噴嘴位于第1噴嘴的端部外圍，二者間的間隙為第2噴孔；第2噴嘴的外表面與第2裝嘴體緊密連接；第2裝嘴體低于第2噴嘴的部分與第1裝嘴體間的間隙構(gòu)成防淹孔；防淹孔及過渡套與所述本體內(nèi)部的通徑相連通。本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可根據(jù)實(shí)際情況連接不同尺寸的鉆桿及鉆頭，適應(yīng)各種井筒作業(yè)要求；噴嘴組件構(gòu)造簡單，易于拆裝更換，使用成本較低。
【IPC分類】E21B10/26
【公開號】CN204627416
【申請?zhí)枴緾N201520114609
【發(fā)明人】蔣海濤, 董穎, 周俊然, 于懷彬
【申請人】中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年2月17日