連續(xù)油管專用噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)油管專用噴嘴，屬于油田、煤氣田壓裂設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，廣泛適用油氣田、煤層氣田下套管沒射孔完井的直井、水平井儲層的分段壓裂改造。
【背景技術(shù)】
[0002]油田、煤氣田壓裂設(shè)備中，水力噴砂射孔器是常用的設(shè)備，水力噴砂射孔器要求高耐磨性，并且水力噴砂射孔器的核心部件是噴嘴和噴嘴套，其中噴嘴的使用性能直接影響到水力噴砂射孔器整體壽命和使用效果。現(xiàn)有的噴嘴由于結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的問題，內(nèi)部摩擦阻力較大，不能保證較高的流量系數(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種連續(xù)油管專用噴嘴，解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有的噴嘴的內(nèi)部摩擦阻力較大，不能保證較高的流量系數(shù)的問題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來具體實(shí)現(xiàn):
[0005]連續(xù)油管專用噴嘴，包括本體，所述本體的外部形狀為錐形結(jié)構(gòu)，并且在錐形結(jié)構(gòu)的細(xì)徑部的一端設(shè)有一體式的環(huán)狀臺階面，本體的內(nèi)部為中空，在本體內(nèi)部靠近臺階面的一端設(shè)為柱狀孔結(jié)構(gòu)，并且所述柱狀孔的深度大于所述環(huán)狀臺階面的高度，在本體內(nèi)部遠(yuǎn)離環(huán)狀臺階面的一端設(shè)為圓弧過渡孔，所述圓弧過渡孔為環(huán)狀的圓弧結(jié)構(gòu)，并且所述圓弧過渡孔與所述柱狀孔平滑過渡連接。
[0006]所述圓弧過渡孔為橢圓形的圓弧過渡孔，并且橢圓形的長軸與所述本體同軸。
[0007]所述橢圓形的長軸與短軸的比例為1.2-2比I。
[0008]所述環(huán)狀臺階面的高度為所述柱狀孔的深度的三分之一。
[0009]所述錐形結(jié)構(gòu)的外部錐度為15-30度之間。
[0010]所述錐形結(jié)構(gòu)的高度為所述臺階面高度的3倍以上。
[0011 ] 連續(xù)油管專用噴嘴外形為錐形，組裝在噴嘴套內(nèi)的錐形孔內(nèi)，噴射中，可以保證噴嘴在部分噴嘴套或射孔器外殼輕微損傷時，噴嘴不脫出主體。噴嘴內(nèi)孔6_，內(nèi)面擴(kuò)孔10mmX6mmX8配兩處棱角處加R4倒圓，此結(jié)構(gòu)減少了磨阻保證了較高的流量系數(shù)。
【附圖說明】
[0012]下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]圖1是連續(xù)油管專用噴嘴的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，連續(xù)油管專用噴嘴，包括本體，所述本體的外部形狀為錐形結(jié)構(gòu)1，并且在錐形結(jié)構(gòu)I的細(xì)徑部的一端設(shè)有一體式的環(huán)狀臺階面2，本體的內(nèi)部為中空，在本體內(nèi)部靠近臺階面的一端設(shè)為柱狀孔3結(jié)構(gòu)，并且所述柱狀孔3的深度大于所述環(huán)狀臺階面2的高度，在本體內(nèi)部遠(yuǎn)離環(huán)狀臺階面2的一端設(shè)為圓弧過渡孔4，所述圓弧過渡孔4為環(huán)狀的圓弧結(jié)構(gòu)，并且所述圓弧過渡孔4與所述柱狀孔3平滑過渡連接。
[0015]所述圓弧過渡孔為橢圓形的圓弧過渡孔，并且橢圓形的長軸與所述本體同軸。
[0016]所述橢圓形的長軸與短軸的比例為1.2-2比I。
[0017]所述環(huán)狀臺階面的高度為所述柱狀孔的深度的三分之一。
[0018]所述錐形結(jié)構(gòu)的外部錐度為15-30度之間。
[0019]所述錐形結(jié)構(gòu)的高度為所述臺階面高度的3倍以上。
[0020]a.噴嘴材質(zhì)選擇:采用引進(jìn)國外超硬度(HRA硬度大于等于96)新型合成材料(無粘接相金屬粉末加少量稀土經(jīng)過高壓燒制而成)。具有極強(qiáng)的耐磨性，在高壓高速流體長時間沖蝕下不變形不破損等優(yōu)良品性。
[0021]b.噴嘴的選擇。要具有良好的高耐磨性和較高的流量系數(shù)。從水力學(xué)知識得知流速任意一點(diǎn)處的流速用公式求得:VL = CVOD/L
[0022]VL微粒噴嘴出口距離為L處的射流軸心速度；
[0023]C為實(shí)驗(yàn)常數(shù)=6;
[0024]VO為射流初速度；
[0025]D為噴嘴直徑；
[0026]L為噴嘴出口至噴射物的距離。
[0027]經(jīng)計算當(dāng)D = 6時，其射流速度仍然保持起初速度Vo不變。該點(diǎn)之后，射流則按上述規(guī)律逐漸減小。
[0028]c.壓裂、流速:根據(jù)水力學(xué)動力定律，當(dāng)噴嘴截面積一定時，射流速度與壓力成正比。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)通過噴嘴射流速度保持在120m/s，工作壓力12Mpa以上時，可以取得較好的切割效能。
[0029]d.噴射時間:在一定作用壓力下，當(dāng)射流達(dá)到一定深度后，繼續(xù)延長噴射時間是無意義的。噴射時間一般在12——20min。
[0030]e.噴嘴和噴嘴套參數(shù)優(yōu)化設(shè)計:噴嘴外形為錐形，組裝在噴嘴套內(nèi)的錐形孔內(nèi)，噴射中，可以保證噴嘴在部分噴嘴套或射孔器外殼輕微損傷時，噴嘴不脫出主體。噴嘴內(nèi)孔6mm,內(nèi)面擴(kuò)孔10mmX6mmX8配兩處棱角處加R4倒圓，此結(jié)構(gòu)減少了磨阻保證了較高的流量系數(shù)。噴嘴套表面經(jīng)碳化鎢處理HRC60-70，減輕噴射砂反彈損傷。
[0031]本實(shí)用新型所述的連續(xù)油管專用噴嘴，通過對圓弧過渡孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以使噴嘴在進(jìn)行噴射的過程中對油氣起到良好的導(dǎo)引作用，而圓弧過渡孔采用橢圓形的圓弧結(jié)構(gòu)，使其導(dǎo)引作用更好；本體外部的錐形結(jié)構(gòu)可以起到良好的定心作用，并且具有良好的穩(wěn)定性。
[0032]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.連續(xù)油管專用噴嘴，包括本體，其特征在于，所述本體的外部形狀為錐形結(jié)構(gòu)，并且在錐形結(jié)構(gòu)的細(xì)徑部的一端設(shè)有一體式的環(huán)狀臺階面，本體的內(nèi)部為中空，在本體內(nèi)部靠近臺階面的一端設(shè)為柱狀孔結(jié)構(gòu)，并且所述柱狀孔的深度大于所述環(huán)狀臺階面的高度，在本體內(nèi)部遠(yuǎn)離環(huán)狀臺階面的一端設(shè)為圓弧過渡孔，所述圓弧過渡孔為環(huán)狀的圓弧結(jié)構(gòu)，并且所述圓弧過渡孔與所述柱狀孔平滑過渡連接。2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)油管專用噴嘴，其特征在于，所述圓弧過渡孔為橢圓形的圓弧過渡孔，并且橢圓形的長軸與所述本體同軸。3.如權(quán)利要求2所述的連續(xù)油管專用噴嘴，其特征在于，所述橢圓形的長軸與短軸的比例為1.2-2比I。4.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)油管專用噴嘴，其特征在于，所述環(huán)狀臺階面的高度為所述柱狀孔的深度的三分之一。5.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)油管專用噴嘴，其特征在于，所述錐形結(jié)構(gòu)的外部錐度為15-30度之間。6.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)油管專用噴嘴，其特征在于，所述錐形結(jié)構(gòu)的高度為所述臺階面高度的3倍以上。
【專利摘要】連續(xù)油管專用噴嘴，包括本體，所述本體的外部形狀為錐形結(jié)構(gòu)，并且在錐形結(jié)構(gòu)的細(xì)徑部的一端設(shè)有一體式的環(huán)狀臺階面，本體的內(nèi)部為中空，在本體內(nèi)部靠近臺階面的一端設(shè)為柱狀孔結(jié)構(gòu)，并且所述柱狀孔的深度大于所述環(huán)狀臺階面的高度，在本體內(nèi)部遠(yuǎn)離環(huán)狀臺階面的一端設(shè)為圓弧過渡孔，所述圓弧過渡孔為環(huán)狀的圓弧結(jié)構(gòu)，并且所述圓弧過渡孔與所述柱狀孔平滑過渡連接。連續(xù)油管專用噴嘴外形為錐形，組裝在噴嘴套內(nèi)的錐形孔內(nèi)，噴射中，可以保證噴嘴在部分噴嘴套或射孔器外殼輕微損傷時，噴嘴不脫出主體。噴嘴內(nèi)孔6mm,內(nèi)面擴(kuò)孔10mmX6mmX8配兩處棱角處加R4倒圓，此結(jié)構(gòu)減少了磨阻保證了較高的流量系數(shù)。
【IPC分類】E21B17/20, E21B43/114
【公開號】CN204691747
【申請?zhí)枴緾N201520312765
【發(fā)明人】陳廣強(qiáng), 鄭玉才
【申請人】北京百恒達(dá)石油技術(shù)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月14日