一種液壓式可重復開關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開關水力噴槍，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)部設置有擋環(huán)，上接頭下部內(nèi)壁設置有內(nèi)凸臺和穿透上接頭管壁的卸壓孔，卸壓孔位于內(nèi)凸臺上方；滑套中部設置有穿透滑套管壁的噴射孔，滑套的前端連接外凸臺，外凸臺位于擋環(huán)下方，外凸臺下部、上接頭內(nèi)壁、內(nèi)凸臺和滑套形成軌跡槽。通過改變油管壓力和套管壓力之間的大小，不斷實現(xiàn)噴槍的開啟和關閉，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，消除了卡鉆的風險，使施工管柱將順利起出。
【專利說明】一種液壓式可重復開關水力噴槍

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

【背景技術】
[0002]水力壓裂技術經(jīng)過了近半個世紀的發(fā)展，特別是自80年代末以來，在壓裂設計、壓裂液和添加劑、支撐劑、壓裂設備和監(jiān)測儀器以及裂縫監(jiān)測等方面都獲得了迅速的發(fā)展，使水力壓裂技術在縫高控制技術、高滲層防砂壓裂、重復壓裂、深穿透壓裂以及大砂量多級壓裂等方面都出現(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)的一項重要工藝技術。它利用液體傳導壓力的性能，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力和巖石抗張強度，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，由于這個裂縫擴大了油氣流動通道，改變了流動方式，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目前已被大量運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現(xiàn)關閉狀態(tài)。于是，在壓裂施工結束后，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多層施工的順利進行，需要開發(fā)液壓式可重復開關噴槍。


【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現(xiàn)關閉，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開關水力噴槍，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)壁設置有擋環(huán)，上接頭下部內(nèi)壁設置有內(nèi)凸臺和穿透上接頭管壁的卸壓孔，卸壓孔位于內(nèi)凸臺上方；
滑套中部設置有穿透滑套管壁的噴射孔，滑套的前端連接外凸臺，外凸臺位于擋環(huán)下方，外凸臺下部、上接頭內(nèi)壁、內(nèi)凸臺和滑套形成軌跡槽。
[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置有多個穿透上接頭管壁的限位釘，該限位釘?shù)念^部與內(nèi)凸臺側面平齊。
[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階連接，每個臺接處均設置密封圈。
[0011]所述的噴嘴有三個，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，分別與三個噴嘴在軸線方向上一一對應。
[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開關水力噴槍可以實現(xiàn)液壓關閉，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閉，針對雙簇水力噴射壓裂管柱，我們將噴槍用這種液壓式可重復開關噴槍，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，打開噴槍，實現(xiàn)水力噴射壓裂。當壓裂結束，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，從為關閉噴槍。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，消除了卡鉆的風險，使施工管柱將順利起出。
[0014]以下將結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明處于噴槍關閉狀態(tài)的結構示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明處于噴槍開啟狀態(tài)的結構示意圖。
[0017]附圖標記說明:1、上接頭；2、擋環(huán)；3、軌跡槽；4、限位釘；5、外凸臺；6、內(nèi)凸臺；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。

【具體實施方式】
[0018]實施例1:
本實施例提供一種液壓式可重復開關水力噴槍，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)壁設置有擋環(huán)2，上接頭I下部內(nèi)壁設置有內(nèi)凸臺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6上方；
滑套12中部設置有穿透滑套12管壁的噴射孔11，滑套12的前端連接外凸臺5，外凸臺5位于擋環(huán)2下方，外凸臺5下部、上接頭I內(nèi)壁、內(nèi)凸臺5和滑套12形成軌跡槽3。
[0019]本實施例的實施原理如下:本實施例的這種結構中，卸壓孔13實現(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，此時噴槍處于關閉狀態(tài)，串接在油管管柱上，當需要還是水力壓裂的時候，提升油管內(nèi)壓力，使液壓式可重復開關噴槍內(nèi)的壓力大于液壓式可重復開關噴槍外的壓力，此時由于外凸臺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動，使得外凸臺5向下直到頂住內(nèi)凸臺5，此時噴嘴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]當需要關閉噴槍的時候，提升套壓，使得液壓式可重復開關噴槍內(nèi)的壓力小于液壓式可重復開關噴槍外的壓力，套壓通過卸壓孔13進入軌跡槽3，力作用在外凸臺5下部，推動外凸臺5和滑套12向上運動，使得噴嘴8與噴射孔11脫離，噴槍關閉，重新回到圖1所示位置。
[0022]實施例2:
在實施例1的基礎上，本實施例中，軌跡槽3的長度等于噴射孔11孔心和噴嘴8孔心的距離。這樣的結構能使得當外凸臺5抵住內(nèi)凸臺6的時候，剛好噴射孔11和噴嘴8對心，完成喂'槍開啟。
[0023]進一步的，本實施例中，上接頭I下部設置有多個穿透上接頭I管壁的限位釘4，該限位釘4的頭部與內(nèi)凸臺6側面平齊。
[0024]限位釘4的作用代替了內(nèi)凸臺6的限位作用，當然此時結構中為了精確，軌跡槽3的長度應該為外凸臺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]實施例3:
本實施例中，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的連接處均為多臺階連接，每個臺接處均設置密封圈，多臺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)明的實施。
[0028]在本實施例中，噴嘴8有三個，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，分別與三個噴嘴8在軸線方向上一一對應。
[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開關水力噴槍，通過改變油管壓力和套管壓力之間的大小，能夠不斷實現(xiàn)噴槍的開啟和關閉，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，消除了卡鉆的風險，使施工管柱將順利起出。
[0031]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種液壓式可重復開關水力噴槍，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)壁設置有擋環(huán)(2 )，上接頭(I)下部內(nèi)壁設置有內(nèi)凸臺(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(6)上方； 滑套(12)中部設置有穿透滑套(12)管壁的噴射孔(11)，滑套(12)的前端連接外凸臺(5)，外凸臺(5)位于擋環(huán)(2)下方，外凸臺(5)下部、上接頭(I)內(nèi)壁、內(nèi)凸臺(5)和滑套(12)形成軌跡槽(3)。
2.如權利要求1所述的液壓式可重復開關水力噴槍，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.如權利要求1所述的液壓式可重復開關水力噴槍，其特征在于:所述的上接頭(I)下部設置有多個穿透上接頭(I)管壁的限位釘(4)，該限位釘(4)的頭部與內(nèi)凸臺(6)側面平齊。
4.如權利要求1所述的液壓式可重復開關水力噴槍，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)連接處均設置有密封圈。
5.如權利要求1所述的液壓式可重復開關水力噴槍，其特征在于:所述的中間接頭(7)與上接頭(1)、噴槍本體(9)的連接處均為多臺階連接，每個臺階處均設置密封圈。
6.如權利要求1所述的液壓式可重復開關水力噴槍，其特征在于:所述的噴嘴(8)有三個，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，分別與三個噴嘴(8)在軸線方向上——對應。
7.如權利要求1所述的液壓式可重復開關水力噴槍，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】E21B43/26GK104500018SQ201410785747
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權日:2014年12月18日
【發(fā)明者】宮娜娜, 趙維斌, 孫飛, 鄧小強, 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 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業(yè)公司