2外側(cè)的活塞413連接，活塞413的側(cè)壁內(nèi)部設(shè)置有上下貫通的活塞上腔進(jìn)油通道4131和活塞上腔出油通道4132，活塞上腔進(jìn)油通道4131的上部設(shè)置有阻尼進(jìn)油閥4133，活塞上腔出油通道4132的下部設(shè)置有出油閥4134ο
[0031 ]進(jìn)一步，如圖2a、圖2b、圖2c、圖3所示，外筒結(jié)構(gòu)2包括與上接頭I的下部密封連接的上密封接頭21，外筒結(jié)構(gòu)2還包括與管體結(jié)構(gòu)30的上部密封連接的下密封接頭22，上密封接頭21和下密封接頭22之間密封連接有活塞外筒23，活塞外筒23內(nèi)側(cè)上部設(shè)有第一臺階部231，第一臺階部231、活塞413的上端面與活塞外筒23的側(cè)壁之間構(gòu)成活塞上腔(圖中未示出)；活塞外筒23內(nèi)側(cè)位于第一臺階部231下方還設(shè)置有第二臺階部232，活塞413的下端面、第二臺階部232與活塞外筒23的側(cè)壁之間構(gòu)成活塞行程腔24，使用前活塞行程腔24處于最大行程狀態(tài)，并且活塞行程腔24內(nèi)注滿純凈液壓油液。
[0032]在本實(shí)施方式中，活塞單元41充分利用液壓阻尼作用原理，在阻尼進(jìn)油閥4133內(nèi)設(shè)置一內(nèi)徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于活塞上腔進(jìn)油通道4131內(nèi)徑的阻尼微孔進(jìn)行進(jìn)油節(jié)流，控制活塞單元41的下行速度，使得即使活塞單元41受到的向下的作用力很大，也必須在活塞上腔進(jìn)油通道4131下方的活塞行程腔24內(nèi)的油液通過小孔徑的阻尼進(jìn)油閥4133進(jìn)入活塞上腔的情況下，實(shí)現(xiàn)活塞單元41的緩慢下移，活塞單元41同時推動齒條43緩慢移動，最終轉(zhuǎn)化為偏心射孔單元32的緩慢轉(zhuǎn)動，從而保證了水力噴砂射孔有足夠的套管開窗時間，保證射孔的成功率。
[0033]進(jìn)一步，如圖2a、圖2b、圖2c、圖3所示，下密封接頭22外壁上部設(shè)置有第一連接螺紋221，活塞外筒23的內(nèi)側(cè)底部設(shè)置有與第一連接螺紋221匹配的第二連接螺紋233，下密封接頭22的上端面位于活塞外筒23的內(nèi)側(cè)，下活塞桿412外側(cè)套設(shè)有復(fù)位彈簧45，復(fù)位彈簧45的上端抵靠于活塞413的底部端面，復(fù)位彈簧45的下端抵靠于下密封接頭22的上端面。當(dāng)一次噴砂射孔結(jié)束時，活塞單元41受到的向下的作用力逐漸減小，活塞413的底端受到復(fù)位彈簧45向上的彈力作用，活塞413帶動活塞單元41向上運(yùn)動，此時，活塞上腔出油通道4132的下部的出油閥4134開啟，出油閥4134為孔道直徑較大的單向閥，活塞上腔內(nèi)的油液能夠通過出油閥4134快速流向活塞行程腔24內(nèi)，實(shí)現(xiàn)活塞單元41的快速復(fù)位。
[0034I 進(jìn)一步，如圖2a、圖2b、圖2c、圖3所示，活塞單元41內(nèi)部的動力液通孔42包括設(shè)置于上活塞桿411內(nèi)部的上桿通孔421和設(shè)置于下活塞桿412內(nèi)部的下桿通孔422，下桿通孔422的底端封閉(在本實(shí)施方式中，下桿通孔422的底端通過螺堵進(jìn)行封閉)，下活塞桿412的側(cè)壁底部設(shè)有與下桿通孔422連通的下桿側(cè)孔423，下桿側(cè)孔423的外端與管體結(jié)構(gòu)30的內(nèi)部連通。射孔動力液通過上桿通孔421、下桿通孔422、下桿側(cè)孔423進(jìn)入管體結(jié)構(gòu)30的內(nèi)部，再通過偏心射孔單元32內(nèi)部設(shè)置的射流液通道321，自偏心射孔噴嘴322以高壓射流狀態(tài)射出，實(shí)現(xiàn)套管開窗及對套管外側(cè)水泥環(huán)、地層深穿射孔。
[0035]進(jìn)一步，如圖2a所示，管體結(jié)構(gòu)30的側(cè)壁上設(shè)置有能供齒條43軸向移動的齒條滑槽34，避免齒條43徑向移動，提高了動力傳動的穩(wěn)定性。
[0036]本實(shí)用新型提供的噴砂射孔器100使用時，首先將上接頭I與油管下端連接，通過油管傳輸下入井內(nèi)設(shè)計(jì)的施工層位，并用管柱錨定器錨定(現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述)；油管上端與地面栗注系統(tǒng)(現(xiàn)有技術(shù)，如水泥車、泥漿栗、壓裂栗組等)連通。當(dāng)?shù)孛胬踝⑾到y(tǒng)開栗后，射孔動力液以設(shè)定的栗壓(為滿足射孔動力需求，射孔動力液的壓強(qiáng)較高)及排量通過油管作用到噴砂射孔器100上端，活塞單元41受到射孔動力液向下的作用力，向下運(yùn)動，如前所述，由于活塞413內(nèi)部的阻尼進(jìn)油閥4133的作用，活塞單元41向下運(yùn)動速度緩慢，跟隨活塞單元41緩慢軸向移動的齒條43帶動偏心射孔單元32緩慢轉(zhuǎn)動;射孔動力液推動活塞單元41軸向運(yùn)動的同時，通過活塞單元41內(nèi)部的動力液通孔42(自上而下依次通過上桿通孔421、下桿通孔422、下桿側(cè)孔423)進(jìn)入管體結(jié)構(gòu)30的內(nèi)部，再通過偏心射孔單元32內(nèi)部設(shè)置的射流液通道321，自偏心射孔噴嘴322以高壓射流狀態(tài)射出，由于射孔的同時偏心射孔單元32緩慢轉(zhuǎn)動，偏心射孔噴嘴322圓周運(yùn)動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式切割，實(shí)現(xiàn)套管開窗及對套管外側(cè)水泥環(huán)、地層深穿射孔。射孔結(jié)束后，地面栗注系統(tǒng)停栗，活塞單元41受到向下的作用力逐漸減小，此時在復(fù)位彈簧45向上的彈力作用下活塞單元41向上運(yùn)動，在出油閥4134作用下，活塞上腔內(nèi)的油液能夠通過出油閥4134快速流向活塞行程腔24內(nèi)，實(shí)現(xiàn)活塞單元41的快速復(fù)位，至此一次射孔施工完成。
[0037]由上所述，本實(shí)用新型提供的噴砂射孔器，利用偏心射孔噴嘴的旋轉(zhuǎn)，有效增大射孔切割孔徑;通過使用阻尼結(jié)構(gòu)的活塞單元帶動齒條推動偏心射孔單元上的齒輪慢速旋轉(zhuǎn)，保證切割射孔時間充足，并且由于射孔孔徑增大，射孔動力液自偏心射孔噴嘴噴出射孔后隨偏心射孔噴嘴旋轉(zhuǎn)，射孔后沿原路徑返回的回流液不會對射孔動力液進(jìn)行沖擊減弱，射孔動力液損失能量較小，更有利于深穿透射及擴(kuò)孔，從而實(shí)現(xiàn)加深穿透射孔的目地。
[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種噴砂射孔器，包括頂部設(shè)置的內(nèi)部中空的上接頭，其特征在于:所述上接頭下部密封連接有外筒結(jié)構(gòu)，所述外筒結(jié)構(gòu)底部密封連接有內(nèi)部中空的射孔槍結(jié)構(gòu);所述射孔槍結(jié)構(gòu)包括與所述外筒結(jié)構(gòu)連接的管體結(jié)構(gòu)和偏心射孔單元，所述管體結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上設(shè)置有徑向貫通相對側(cè)壁的透孔，所述透孔中能轉(zhuǎn)動地密封連接有偏心射孔單元，所述外筒結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有能驅(qū)動所述偏心射孔單元轉(zhuǎn)動的動力傳輸結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的噴砂射孔器，其特征在于:所述動力傳輸結(jié)構(gòu)包括所述外筒結(jié)構(gòu)內(nèi)部密封套設(shè)的能軸向移動的活塞單元，所述活塞單元內(nèi)部設(shè)有上下貫通的動力液通孔，所述活塞單元的頂部自由端穿過所述上接頭至所述上接頭的頂部外側(cè)，所述活塞單元的底端穿設(shè)于所述管體結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)上部，所述活塞單元底端連接有設(shè)置于所述管體結(jié)構(gòu)內(nèi)部、且能通過軸向移動驅(qū)動所述偏心射孔單元轉(zhuǎn)動的齒條。3.如權(quán)利要求2所述的噴砂射孔器，其特征在于:所述偏心射孔單元的旋轉(zhuǎn)中心軸與所述管體結(jié)構(gòu)的中心軸呈空間垂直相交，所述偏心射孔單元的外壁上設(shè)有固定的齒輪結(jié)構(gòu)，所述齒輪結(jié)構(gòu)與所述齒條嚙合連接。4.如權(quán)利要求3所述的噴砂射孔器，其特征在于:所述偏心射孔單元內(nèi)部設(shè)置有能與所述動力液通孔連通的射流液通道，所述偏心射孔單元的內(nèi)部與所述偏心射孔單元的旋轉(zhuǎn)中心軸平行的設(shè)置有偏心射孔噴嘴，所述偏心射孔噴嘴的一端通過所述透孔與所述管體結(jié)構(gòu)的外側(cè)連通，所述偏心射孔噴嘴的另一端與所述射流液通道的一端連通，所述偏心射孔單元上還開設(shè)有所述射流液通道的射流入口。5.如權(quán)利要求2所述的噴砂射孔器，其特征在于:所述活塞單元包括自上而下設(shè)置的上活塞桿和下活塞桿，所述上活塞桿和所述下活塞桿通過密封套設(shè)于所述上活塞桿和所述下活塞桿外側(cè)的活塞連接，所述活塞的側(cè)壁內(nèi)部設(shè)置有上下貫通的活塞上腔進(jìn)油通道和活塞上腔出油通道，所述活塞上腔進(jìn)油通道的上部設(shè)置有阻尼進(jìn)油閥，所述活塞上腔出油通道的下部設(shè)置有出油閥。6.如權(quán)利要求5所述的噴砂射孔器，其特征在于:所述外筒結(jié)構(gòu)包括與所述上接頭的下部密封連接的上密封接頭，所述外筒結(jié)構(gòu)還包括與所述管體結(jié)構(gòu)的上部密封連接的下密封接頭，所述上密封接頭和所述下密封接頭之間密封連接有活塞外筒，所述活塞外筒內(nèi)側(cè)上部設(shè)有第一臺階部，所述第一臺階部、所述活塞的上端面與所述活塞外筒的側(cè)壁之間構(gòu)成活塞上腔;所述活塞外筒內(nèi)側(cè)位于所述第一臺階部下方還設(shè)置有第二臺階部，所述活塞的下端面、所述第二臺階部與所述活塞外筒的側(cè)壁之間構(gòu)成活塞行程腔。7.如權(quán)利要求6所述的噴砂射孔器，其特征在于:所述下密封接頭外壁上部設(shè)置有第一連接螺紋，所述活塞外筒的內(nèi)側(cè)底部設(shè)置有與所述第一連接螺紋匹配的第二連接螺紋，所述下密封接頭的上端面位于所述活塞外筒的內(nèi)側(cè)，所述下活塞桿外側(cè)套設(shè)有復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的上端抵靠于所述活塞的底部端面，所述復(fù)位彈簧的下端抵靠于所述下密封接頭的上端面。8.如權(quán)利要求5所述的噴砂射孔器，其特征在于:所述動力液通孔包括設(shè)置于所述上活塞桿內(nèi)部的上桿通孔和設(shè)置于所述下活塞桿內(nèi)部的下桿通孔，所述下桿通孔底部封閉，所述下活塞桿的側(cè)壁底部設(shè)有與所述下桿通孔連通的下桿側(cè)孔，所述下桿側(cè)孔的外端與所述管體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部連通。9.如權(quán)利要求2所述的噴砂射孔器，其特征在于:所述管體結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上設(shè)置有能供所述齒條軸向移動的齒條滑槽。
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種噴砂射孔器，包括頂部設(shè)置的內(nèi)部中空的上接頭，上接頭下部密封連接有外筒結(jié)構(gòu)，外筒結(jié)構(gòu)底部密封連接有內(nèi)部中空的射孔槍結(jié)構(gòu)；射孔槍結(jié)構(gòu)包括與外筒結(jié)構(gòu)連接的管體結(jié)構(gòu)和偏心射孔單元，管體結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上設(shè)置有徑向貫通相對側(cè)壁的透孔，透孔中能轉(zhuǎn)動地密封連接有偏心射孔單元，外筒結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有能驅(qū)動所述偏心射孔單元轉(zhuǎn)動的動力傳輸結(jié)構(gòu)。該噴砂射孔器克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的固定射孔孔徑小、穿透深度有限的問題，射孔過程中偏心射孔單元的旋轉(zhuǎn)有效增大射孔切割孔徑，減小射孔動力液的能量損失，有效增大射孔深度。
【IPC分類】E21B43/114
【公開號】CN205297495
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】胡勝勇, 王文濤, 王顯榮, 梁興, 孫軍, 靳建光, 李陽, 徐巖松, 吳建華
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月21日