CN111520112A - 逐级定向水力喷射分层压裂管柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及井下压裂装置技术领域，是一种逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其包括由上至下串接在连续油管上的水力锚、完井滑套、逐级压裂总成、单流阀、筛管和导向头，逐级压裂总成包括至少两个由上至下串接在一起的压裂组件。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过设置第一滑套和第一剪钉，便于投球实现逐级开始座封；通过设置扩径环槽，使下行的第一滑套下部径向向外扩张，实现憋压球继续下落；通过在喷射器本体上设置不对称分布的喷射孔，能够实现在原压裂缝网不同方位开启新缝；通过设置第二滑套和第二剪钉，便于投球实现逐级打开喷射器本体上的喷射孔，具有稳定、易形成新缝和便于控制的特点。

Description

逐级定向水力喷射分层压裂管柱

技术领域

本发明涉及井下压裂装置技术领域，是一种逐级定向水力喷射分层压裂管柱。

背景技术

水力喷射压裂是目前一种重要的油气井开发方式，集喷砂射孔、压裂和隔离一体化，适用于多种井型的油气井。在进行射孔压裂过程中，需要使用封隔器对多个油气层进行封隔，消除施工层之间的相互干扰和影响，确保压裂砂液走向必定进入施工目的层，提高压裂施工效果。目前，在进行分层压裂作业时，需对不同油气层在由下至上逐级压裂过程中进行座封，无法通过现有封隔器实现逐级座封；另外，沿圆周均布的方式设置喷嘴的水力喷射器压裂砂液喷射能量衰减很快，只能顺着常规压裂裂缝方向进入及延伸，无法产生新的缝网，并且一般施工2-3层就必须更换喷砂器。

发明内容

本发明提供了一种逐级定向水力喷射分层压裂管柱，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有封隔器无法实现逐级座封的问题，以及进一步解决现有水力喷射器无法产生新的缝网的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种逐级定向水力喷射分层压裂管柱包括由上至下串接在连续油管上的水力锚、完井滑套、逐级压裂总成、单流阀、筛管和导向头，逐级压裂总成包括至少两个由上至下串接在一起的压裂组件，压裂组件包括由上至下串接在一起的封隔器、跨隔油管、扶正器和喷射器，封隔器包括上接头、中心管、下接头、胶筒装置和第一滑套，中心管上部外侧固定安装有上接头，中心管下部外侧固定安装有下接头，中心管中部外侧安装有进液能够膨胀的胶筒总成，胶筒总成和中心管之间设有膨胀间隙，下接头上部外侧设有内外管通的进液孔，对应进液孔位置的下接头内侧通过第一剪钉固定安装有下部径向向内收缩的第一滑套，第一滑套上端位于进液孔上方，第一滑套下端位于进液孔下方，对应第一滑套下方位置的下接头中部内侧设有扩径环槽；喷射器包括喷射器本体、喷嘴和第二滑套，喷射器本体内设有上下贯通的过流通道，喷射器本体外侧沿圆周方向上下间隔分布有至少两个能与过流通道连通的喷射孔，喷射孔内均固定安装有喷嘴，过流通道内通过第二剪钉固定安装有第二滑套，第二滑套上端位于最上方位置的喷射孔上方，第二滑套下端位于最下方位置的喷射孔下方。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述还可包括上固定总成、下浮动总成和限位组件，胶筒总成包括外胶筒、内胶筒和支撑条，中心管中部外侧套装有内胶筒，内胶筒外侧沿圆周均布有至少两个支撑条，支撑条上端与内胶筒上端外侧对应位置固定安装在一起，支撑条下端与内胶筒下端外侧对应位置固定安装在一起，内胶筒中部外侧套装有外胶筒，外胶筒中部内侧与对应位置的支撑条中部外侧均固定安装在一起；内胶筒上端通过上固定总成与上接头固定安装在一起，内胶筒下端固定安装有能沿下接头上部外侧轴向移动的下浮动总成，对应下浮动总成下方位置的下接头中部外侧固定安装有限位组件。

上述上固定装置可包括上胶筒座，上接头下端外侧固定安装有上胶筒座，上胶筒座下端内侧与内胶筒固定安装在一起；下浮动总成包括下胶筒座、浮动套和第一密封圈，下接头中部外侧设有上部位于其上方的浮动套，浮动套包括连接部和浮动部，连接部上端外侧与浮动部上端内侧固定安装在一起，内胶筒下端固定安装有套装在中心管下部外侧的下胶筒座，下胶筒座下端内侧与连接部外侧固定安装在一起，对应进液孔下方位置的下接头上部外侧设有密封环台，对应密封环台上方位置的浮动部上端内侧设有滑动竖槽，下接头上端外侧固定安装有滑动块，滑动块外端位于滑动竖槽内，下胶筒座与连接部之间上下间隔设有至少一道第一密封圈，下接头与中心管之间上下间隔设有至少一道第一密封圈，密封环台与浮动套之间上下间隔设有至少一道第一密封圈；限位组件包括限位挡环和限位螺钉，对应下浮动总成下方位置的下接头中部外侧设有限位挡环，限位挡环通过限位螺钉与下接头固定安装在一起。

作为一种优选，上述喷射器本体上部右侧可设有喷射孔，喷射器下部前侧设有喷射孔；位于右侧位置喷射孔的轴线为第一轴线，第一轴线在水平面的投影为第一投影，位于前侧位置喷射孔的轴线为第二轴线，第二轴线在水平面的投影为第二投影，第一投影与第二投影间的夹角为第一夹角，第一夹角介于75°至150°之间。

上述还可包括第一扶正块和第二扶正块，对应喷射孔之间位置的喷射器本体左后侧间隔设有第一扶正块和第二扶正块，第一夹角的角平分线为对称线，第一扶正块在水平面的投影为第三投影，第二扶正块在水平面的投影为第四投影，第三投影与第四投影沿对称线对称。

上述第一夹角可为90°。

作为另一种优选，上述喷射器本体上部右侧可设有喷射孔，喷射器中部前侧设有喷射孔，喷射器本体下部左后侧设有喷射孔；位于右侧位置喷射孔的轴线为第三轴线，第三轴线在水平面的投影为第六投影，位于前侧位置喷射孔的轴线为第四轴线，第四轴线在水平面的投影为第七投影，位于左后侧位置喷射孔的轴线为第五轴线，第五轴线在水平面的投影为第八投影；第六投影与第七投影间的夹角为第二夹角，第二夹角介于75°至150°之间，第七投影与第八投影间的夹角为第三夹角，第三夹角介于75°至150°之间，第八投影与第六投影间的夹角为第四夹角，第四夹角介于75°至150°之间。

上述还可包括第三扶正块、第四扶正块和第五扶正块，对应右侧位置喷射孔位置的喷射器本体左侧设有第三扶正块，对应前侧位置喷射孔位置的喷射器本体后侧设有第四扶正块，对应左后侧位置喷射孔位置的喷射器本体右前侧设有第五扶正块。

上述第二夹角可为90°，第三夹角为135°，第四夹角为135°。

上述第一滑套可包括封堵套、弹性爪和第二密封圈，封堵套上端位于进液孔上方，封堵套下端位于进液孔下方，封堵套的下端沿圆周方向间隔固定安装有弹性爪，每个弹性爪的下端外侧设有限位凸台，对应进液孔上方位置的第一滑套与下接头之间设有第二密封圈，对应进液孔下方位置的第一滑套与下接头之间设有第二密封圈。

上述还可包括第三密封圈，对应最上方位置的喷射孔上方位置的第二滑套与喷射器本体之间设有第三密封圈，对应最下方位置的喷射孔下方位置的第二滑套与喷射器本体之间设有第三密封圈。

上述还可包括喷嘴压帽、防反溅衬块和第四密封圈，对应每个喷射孔位置的喷射器本体外侧均设有弧形安装槽，弧形安装槽内固定安装有与其相匹配的防反溅衬块，对应喷射孔位置的防反溅衬块上设有内外贯通的安装孔，安装孔外端内侧设有安装环槽，喷射孔内固定安装有外端位于安装孔内的喷嘴压帽，喷嘴压帽外端设有位于安装环槽内的外环台，喷嘴压帽外端内侧设有内环台，对应内环台内端位置的喷嘴压帽内固定安装有喷嘴，对应外环台内端位置的喷嘴压帽与防反溅衬块之间设有第四密封圈。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过设置第一滑套和第一剪钉，便于投球实现逐级开始座封；通过设置扩径环槽，使下行的第一滑套下部径向向外扩张，实现憋压球继续下落；通过在喷射器本体上设置不对称分布的喷射孔，能够实现在原压裂缝网不同方位开启新缝；通过设置第二滑套和第二剪钉，便于投球实现逐级打开喷射器本体上的喷射孔；通过设置扶正块，确保在喷嘴喷射方向的反方向提供扶正推力，具有稳定、易形成新缝和便于控制的特点。

附图说明

附图1为实施例一的主视结构示意图。

附图2为附图1中封隔器的主视半剖视结构示意图。

附图3为实施例四中喷射器主视半剖视结构示意图。

附图4为实施例二中喷射器的俯视剖视结构示意图。

附图5为实施例三中喷射器的俯视剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为喷射器本体，2为喷嘴，3为喷嘴压帽，4为防反溅衬块，5为安装环槽，6为外环台，7为内环台，8为过流通道，9为喷射孔，10为第二滑套，11为第二剪钉，12为第三密封圈，13为第四密封圈，14为第一扶正块，15为第二扶正块，16为第三扶正块，17为第四扶正块，18为第五扶正块，19为上接头，20为中心管，21为下接头，22为进液孔，23为扩径环槽，24为封堵套，25为弹性爪，26为外胶筒，27为内胶筒，28为支撑条，29为上胶筒座，30为下胶筒座，31为连接部，32为浮动部，33为滑动块，34为限位挡环，35为限位螺钉，36为第一剪钉，37为密封环台，38为第一密封圈，39为第二密封圈，40为连续油管，41为水力锚，42为完井滑套，43为单流阀，44为筛管，45为导向头，46为套管，47为跨隔短节，48为扶正器。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如附图1、2、3、4、5所示，该逐级定向水力喷射分层压裂管柱包括由上至下串接在连续油管40上的水力锚41、完井滑套42、逐级压裂总成、单流阀43、筛管44和导向头45，逐级压裂总成包括至少两个由上至下串接在一起的压裂组件，压裂组件包括由上至下串接在一起的封隔器、跨隔油管、扶正器48和喷射器，封隔器包括上接头19、中心管20、下接头21、胶筒装置和第一滑套，中心管20上部外侧固定安装有上接头19，中心管20下部外侧固定安装有下接头21，中心管20中部外侧安装有进液能够膨胀的胶筒总成，胶筒总成和中心管20之间设有膨胀间隙，下接头21上部外侧设有内外管通的进液孔22，对应进液孔22位置的下接头21内侧通过第一剪钉36固定安装有下部径向向内收缩的第一滑套，第一滑套上端位于进液孔22上方，第一滑套下端位于进液孔22下方，对应第一滑套下方位置的下接头21中部内侧设有扩径环槽23；喷射器包括喷射器本体1、喷嘴2和第二滑套10，喷射器本体1内设有上下贯通的过流通道8，喷射器本体1外侧沿圆周方向上下间隔分布有至少两个能与过流通道8连通的喷射孔9，喷射孔9内均固定安装有喷嘴2，过流通道8内通过第二剪钉11固定安装有第二滑套10，第二滑套10上端位于最上方位置的喷射孔9上方，第二滑套10下端位于最下方位置的喷射孔9下方。

根据需求，第一滑套下端距离扩径环槽23上端的距离为第一距离，第一滑套上端与进液孔22的距离为第二距离，第一距离大于第二距离，通过第一距离大于第二距离这样的设置，避免第一滑套下行时其下端已经与扩径环槽23下端面接触，而进液孔22依然被第一滑套封堵；喷射器本体1上设有2至3个喷射孔9，喷射孔9内安装有大孔径的喷嘴2，喷嘴2采用75゜至150゜不对称角工作面分布设计，喷嘴2的直径为14mm至16mm，喷嘴2采用现有公知的材料制成，其可为高强度硬质合金，抗弯曲度超过2300N/mm，硬度超过HRA90度，喷嘴2进行精密磨削加工和表面处理，实现孔粗糙度为Ra0.1和两端R处粗糙度为Ra0.025，喷嘴2内孔采用流线型设计，单只喷嘴2砂液流量不小于2.5m³/min，射速不低于200m/s，满足累计过砂量不少于200m³的性能要求；另外，本发明的胶筒座封原理为现有公知技术，其可与K344型扩张式封隔器的胶筒座封相同。

在使用过程，逐级压裂总成包括多个由上至下串接在一起的压裂组件，位于下方位置第一滑套的内径均小于其上方相邻的第一滑套的内径，位于下方位置第二滑套10的内径均小于其上方相邻的第二滑套10的内径，同一压裂组件中，第二滑套10的内径小于第一滑套的内径，该压裂组件所使用的憋压球能够通过第一滑套，不能通过第二滑套10；另外，位于最下方位置的压裂组件中可不设置第一滑套和第二滑套10；通过第一滑套封堵进液孔22，通过投球剪断第一剪钉36后第一滑套下行开启进液孔22，本实施例内部的液体从进液孔22中流出后使胶筒总成完成座封；通过多次投球，先后投入的憋压球的球径与由下至上的第一滑套内径相匹配，投入的憋压球使对应位置的第一滑套上的第一剪钉36剪断后开启进液孔22，使该位置的本实施例对其所在的产层完成座封，由此通过多次投球，控制产层的逐级射孔压裂；另外，最先投入本实施例内的憋压球由于球径小，可直接从上方设置的本实施例内的第一滑套中通过，不会剪断该位置的第一剪钉36，从而只会剪断管柱下部与其相匹配的第一滑套的第一剪钉36，即实现逐级座封；同理，通过憋压球、第二滑套10和第二剪钉11配合，实现逐级喷砂射孔。

本实施例以两个压裂组件为例，其具体的实施过程为：

第一步，通井至压裂层位置，将连续油管40、水力锚41、完井滑套42、上压裂组件、下压裂组件、单流阀43、筛管44和导向头45自上而下固定连接在一起并形成本实施例，将本实施例下至井内设计深度，通过连续油管40上的校深短节确定下入深度，将上压裂组件的喷射器和下压裂组件的喷射器定位至地层射孔位置；

第二步，从连续油管40投入与下压裂组件相匹配的一号憋压球并注入井液，当一号憋压球下行至下压裂组件的第一滑套时，由于第一滑套下部径向向内收缩，一号憋压球无法穿过第一滑套，继续加压，一号憋压球剪断第一剪钉36并推动第一滑套下行，当第一滑套下部进入扩径环槽23内，第一滑套下部径向向外扩张，此时中心管20进液孔22露出，下压裂组件的封隔器实现座封，一号憋压球继续下行座于下压裂组件的第二滑套10上端；

第三步，继续加压，一号憋压球剪断第二剪钉11并推动第二滑套10下行停留并封堵下压裂组件的喷射器下方位置的连续油管40中，使喷射孔9露出，此时下压裂组件的封隔器封堵射孔位置上方的油套环空，一号憋压球封堵下压裂组件的喷射器下方的连续油管40，将井液替换为携砂液，进行下压裂组件处地层射孔位置的喷砂射孔及压裂作业，下压裂组件处地层射孔位置的喷砂射孔及压裂作业后，停止向连续油管40中注入携砂液，使下压裂组件的封隔器实现解封；

第四步，从连续油管40投入与上压裂组件相匹配的二号憋压球并注入井液，当二号憋压球下行至上压裂组件的第一滑套时，由于第一滑套下部径向向内收缩，二号憋压球无法穿过第一滑套，继续加压，二号憋压球剪断第一剪钉36并推动第一滑套下行，当第一滑套下部进入扩径环槽23内，第一滑套下部径向向外扩张，此时中心管20进液孔22露出，上压裂组件的封隔器实现座封，二号憋压球继续下行座于上压裂组件的第二滑套10上端；

第五步，继续加压，二号憋压球剪断第二剪钉11并推动第二滑套10下行停留并封堵上压裂组件的喷射器下方位置的连续油管40中，使喷射孔9露出，此时上压裂组件的封隔器封堵射孔位置上方的油套环空，二号憋压球封堵上压裂组件的喷射器下方的连续油管40，将井液替换为携砂液，进行上压裂组件处地层射孔位置的喷砂射孔及压裂作业，上压裂组件处地层射孔位置的喷砂射孔及压裂作业后，停止向连续油管40中注入携砂液，使上压裂组件的封隔器实现解封。

可根据实际需要，对上述逐级定向水力喷射分层压裂管柱作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4、5所示，还可包括上固定总成、下浮动总成和限位组件，胶筒总成包括外胶筒26、内胶筒27和支撑条28，中心管20中部外侧套装有内胶筒27，内胶筒27外侧沿圆周均布有至少两个支撑条28，支撑条28上端与内胶筒27上端外侧对应位置固定安装在一起，支撑条28下端与内胶筒27下端外侧对应位置固定安装在一起，内胶筒27中部外侧套装有外胶筒26，外胶筒26中部内侧与对应位置的支撑条28中部外侧均固定安装在一起；内胶筒27上端通过上固定总成与上接头19固定安装在一起，内胶筒27下端固定安装有能沿下接头21上部外侧轴向移动的下浮动总成，对应下浮动总成下方位置的下接头21中部外侧固定安装有限位组件。在使用过程中，通过这样的设置能使下浮动总成相对于下接头21轴向上下移动，从而在液体的作用下推动下浮动总成上行，在胶筒总成上端固定的情况下，下浮动总成上行及膨胀间隙内流入的液体可使支撑条28中部向外凸起，从而实现使本实施例的座封。

如附图1、2、3、4、5所示，上固定装置可包括上胶筒座29，上接头19下端外侧固定安装有上胶筒座29，上胶筒座29下端内侧与内胶筒27固定安装在一起；下浮动总成包括下胶筒座30、浮动套和第一密封圈38，下接头21中部外侧设有上部位于其上方的浮动套，浮动套包括连接部31和浮动部32，连接部31上端外侧与浮动部32上端内侧固定安装在一起，内胶筒27下端固定安装有套装在中心管20下部外侧的下胶筒座30，下胶筒座30下端内侧与连接部31外侧固定安装在一起，对应进液孔22下方位置的下接头21上部外侧设有密封环台37，对应密封环台37上方位置的浮动部32上端内侧设有滑动竖槽，下接头21上端外侧固定安装有滑动块33，滑动块33外端位于滑动竖槽内，下胶筒座30与连接部31之间上下间隔设有至少一道第一密封圈38，下接头21与中心管20之间上下间隔设有至少一道第一密封圈38，密封环台37与浮动套之间上下间隔设有至少一道第一密封圈38；限位组件包括限位挡环34和限位螺钉35，对应下浮动总成下方位置的下接头21中部外侧设有限位挡环34，限位挡环34通过限位螺钉35与下接头21固定安装在一起。在使用过程中，通过设置上胶筒座29便于胶筒总成上端固定；通过设置下浮动总成，能使浮动套相对于下接头21轴向上下移动，从而在液体的作用下推动浮动套上行，在胶筒总成上端固定的情况下，浮动套上行及膨胀间隙内流入的液体可使支撑条28中部向外凸起，从而实现使本实施例的座封；另外，由于设置了密封环台37及第一密封圈38，从进液孔22流入浮动套与下接头21之间的液体无法向下流动，只能向上流动，从而液体压力的作用在连接部31下端面，实现浮动套向上移动，还能使进液孔22内流出的液体能够更好的推动浮动套上行及流入膨胀间隙使内胶筒27膨胀，完成本实施例的座封；通过设置限位挡环34，避免浮动套从下接头21下端滑脱。

实施例二：如附图1、2、3、4所示，喷射器本体1上部右侧设有喷射孔9，喷射器下部前侧设有喷射孔9；位于右侧位置喷射孔9的轴线为第一轴线，第一轴线在水平面的投影为第一投影，位于前侧位置喷射孔9的轴线为第二轴线，第二轴线在水平面的投影为第二投影，第一投影与第二投影间的夹角为第一夹角，第一夹角介于75°至150°之间。在使用过程，通过这样的设置，避免本实施例喷射器本体1上设置的两个喷嘴2沿圆周均布，由此便于压裂时不对称的喷嘴2喷射后形成新缝。

如附图1、2、3、4所示，还包括第一扶正块14和第二扶正块15，对应喷射孔9之间位置的喷射器本体1左后侧间隔设有第一扶正块14和第二扶正块15，第一夹角的角平分线为对称线，第一扶正块14在水平面的投影为第三投影，第二扶正块15在水平面的投影为第四投影，第三投影与第四投影沿对称线对称。在使用过程中，通过设置第一扶正块14和第二扶正块15，确保在喷嘴2喷射方向的反方向提供扶正推力。

如附图1、2、3、4所示，第一夹角为90°。在使用过程，通过这样的设置，避免本实施例喷射器本体1上设置的两个喷嘴2沿圆周均布，由此便于压裂时形成新缝。

实施例三：如附图1、2、3、5所示，喷射器本体1上部右侧设有喷射孔9，喷射器中部前侧设有喷射孔9，喷射器本体1下部左后侧设有喷射孔9；位于右侧位置喷射孔9的轴线为第三轴线，第三轴线在水平面的投影为第六投影，位于前侧位置喷射孔9的轴线为第四轴线，第四轴线在水平面的投影为第七投影，位于左后侧位置喷射孔9的轴线为第五轴线，第五轴线在水平面的投影为第八投影；第六投影与第七投影间的夹角为第二夹角，第二夹角介于75°至150°之间，第七投影与第八投影间的夹角为第三夹角，第三夹角介于75°至150°之间，第八投影与第六投影间的夹角为第四夹角，第四夹角介于75°至150°之间。在使用过程，通过这样的设置，避免本实施例喷射器本体1上设置的三个喷嘴2沿圆周均布，由此便于压裂时不对称的喷嘴2喷射后形成新缝。

如附图1、2、3、5所示，还包括第三扶正块16、第四扶正块17和第五扶正块18，对应右侧位置喷射孔9位置的喷射器本体1左侧设有第三扶正块16，对应前侧位置喷射孔9位置的喷射器本体1后侧设有第四扶正块17，对应左后侧位置喷射孔9位置的喷射器本体1右前侧设有第五扶正块18。在使用过程中，通过设置第三扶正块16、第四扶正块17和第五扶正块18，确保在喷嘴2喷射方向的反方向提供扶正推力。

如附图1、2、3、5所示，第二夹角为90°，第三夹角为135°，第四夹角为135°在使用过程，通过这样的设置，避免本实施例喷射器本体1上设置的三个喷嘴2沿圆周均布，由此便于压裂时形成新缝。

实施例四：如附图1、2、3、4、5所示，第一滑套包括封堵套24、弹性爪25和第二密封圈39，封堵套24上端位于进液孔22上方，封堵套24下端位于进液孔22下方，封堵套24的下端沿圆周方向间隔固定安装有弹性爪25，每个弹性爪25的下端外侧设有限位凸台，对应进液孔22上方位置的第一滑套与下接头21之间设有第二密封圈39，对应进液孔22下方位置的第一滑套与下接头21之间设有第二密封圈39。在使用过程中，在第一剪钉36剪断前，由于限位凸台外侧与下接头21内侧接触，从而使弹性爪25无法径向向外扩张，即第一滑套下部呈上大下小的圆台形，当第一剪钉36剪断后，第一滑套随憋压球下行，当限位凸台进入到扩径环槽23内，弹性爪25径向向外扩张，憋压球从弹性爪25下端滑脱进入下部管串，在扩径环槽23的作用下，扩径环槽23下侧与限位凸台下端接触，避免第一滑套随憋压球进入下部管串影响后续射孔压裂作业。

如附图1、2、3、4、5所示，还包括第三密封圈12，对应最上方位置的喷射孔9上方位置的第二滑套10与喷射器本体1之间设有第三密封圈12，对应最下方位置的喷射孔9下方位置的第二滑套10与喷射器本体1之间设有第三密封圈12。在使用过程中，通过这样得设置避免第二滑套10下行前，由于密封效果不好，造成携砂液从喷嘴2流出。

如附图1、2、3、4、5所示，还包括喷嘴压帽3、防反溅衬块4和第四密封圈13，对应每个喷射孔9位置的喷射器本体1外侧均设有弧形安装槽，弧形安装槽内固定安装有与其相匹配的防反溅衬块4，对应喷射孔9位置的防反溅衬块4上设有内外贯通的安装孔，安装孔外端内侧设有安装环槽5，喷射孔9内固定安装有外端位于安装孔内的喷嘴压帽3，喷嘴压帽3外端设有位于安装环槽5内的外环台6，喷嘴压帽3外端内侧设有内环台7，对应内环台7内端位置的喷嘴压帽3内固定安装有喷嘴2，对应外环台6内端位置的喷嘴压帽3与防反溅衬块4之间设有第四密封圈13。在使用过程中，通过设置防反溅衬块4，削减喷嘴2出口高速砂液旋流、反溅对工具造成的损伤，提高定向水力喷射器使用寿命；通过设置第四密封圈13，避免因密封性不好影响喷嘴2的流量及射速。根据需求，防反溅衬块4采用现有公知的材料，如硬质合金等。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于包括由上至下串接在连续油管上的水力锚、完井滑套、逐级压裂总成、单流阀、筛管和导向头，逐级压裂总成包括至少两个由上至下串接在一起的压裂组件，压裂组件包括由上至下串接在一起的封隔器、跨隔油管、扶正器和喷射器，封隔器包括上接头、中心管、下接头、胶筒装置和第一滑套，中心管上部外侧固定安装有上接头，中心管下部外侧固定安装有下接头，中心管中部外侧安装有进液能够膨胀的胶筒总成，胶筒总成和中心管之间设有膨胀间隙，下接头上部外侧设有内外管通的进液孔，对应进液孔位置的下接头内侧通过第一剪钉固定安装有下部径向向内收缩的第一滑套，第一滑套上端位于进液孔上方，第一滑套下端位于进液孔下方，对应第一滑套下方位置的下接头中部内侧设有扩径环槽；喷射器包括喷射器本体、喷嘴和第二滑套，喷射器本体内设有上下贯通的过流通道，喷射器本体外侧沿圆周方向上下间隔分布有至少两个能与过流通道连通的喷射孔，喷射孔内均固定安装有喷嘴，过流通道内通过第二剪钉固定安装有第二滑套，第二滑套上端位于最上方位置的喷射孔上方，第二滑套下端位于最下方位置的喷射孔下方。

2.根据权利要求1所述的逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于还包括上固定总成、下浮动总成和限位组件，胶筒总成包括外胶筒、内胶筒和支撑条，中心管中部外侧套装有内胶筒，内胶筒外侧沿圆周均布有至少两个支撑条，支撑条上端与内胶筒上端外侧对应位置固定安装在一起，支撑条下端与内胶筒下端外侧对应位置固定安装在一起， 内胶筒中部外侧套装有外胶筒，外胶筒中部内侧与对应位置的支撑条中部外侧均固定安装在一起；内胶筒上端通过上固定总成与上接头固定安装在一起，内胶筒下端固定安装有能沿下接头上部外侧轴向移动的下浮动总成，对应下浮动总成下方位置的下接头中部外侧固定安装有限位组件。

3.根据权利要求2所述的逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于上固定装置包括上胶筒座，上接头下端外侧固定安装有上胶筒座，上胶筒座下端内侧与内胶筒固定安装在一起；下浮动总成包括下胶筒座、浮动套和第一密封圈，下接头中部外侧设有上部位于其上方的浮动套，浮动套包括连接部和浮动部，连接部上端外侧与浮动部上端内侧固定安装在一起，内胶筒下端固定安装有套装在中心管下部外侧的下胶筒座，下胶筒座下端内侧与连接部外侧固定安装在一起，对应进液孔下方位置的下接头上部外侧设有密封环台，对应密封环台上方位置的浮动部上端内侧设有滑动竖槽，下接头上端外侧固定安装有滑动块，滑动块外端位于滑动竖槽内，下胶筒座与连接部之间上下间隔设有至少一道第一密封圈，下接头与中心管之间上下间隔设有至少一道第一密封圈，密封环台与浮动套之间上下间隔设有至少一道第一密封圈；限位组件包括限位挡环和限位螺钉，对应下浮动总成下方位置的下接头中部外侧设有限位挡环，限位挡环通过限位螺钉与下接头固定安装在一起。

4.根据权利要求1或2或3所述的逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于喷射器本体上部右侧设有喷射孔，喷射器下部前侧设有喷射孔；位于右侧位置喷射孔的轴线为第一轴线，第一轴线在水平面的投影为第一投影，位于前侧位置喷射孔的轴线为第二轴线，第二轴线在水平面的投影为第二投影，第一投影与第二投影间的夹角为第一夹角，第一夹角介于75°至150°之间。

5.根据权利要求4所述的逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于还包括第一扶正块和第二扶正块，对应喷射孔之间位置的喷射器本体左后侧间隔设有第一扶正块和第二扶正块，第一夹角的角平分线为对称线，第一扶正块在水平面的投影为第三投影，第二扶正块在水平面的投影为第四投影，第三投影与第四投影沿对称线对称；或/和，第一夹角为90°。

6.根据权利要求1或2或3所述的逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于喷射器本体上部右侧设有喷射孔，喷射器中部前侧设有喷射孔，喷射器本体下部左后侧设有喷射孔；位于右侧位置喷射孔的轴线为第三轴线，第三轴线在水平面的投影为第六投影，位于前侧位置喷射孔的轴线为第四轴线，第四轴线在水平面的投影为第七投影，位于左后侧位置喷射孔的轴线为第五轴线，第五轴线在水平面的投影为第八投影；第六投影与第七投影间的夹角为第二夹角，第二夹角介于75°至150°之间，第七投影与第八投影间的夹角为第三夹角，第三夹角介于75°至150°之间，第八投影与第六投影间的夹角为第四夹角，第四夹角介于75°至150°之间。

7.根据权利要求6所述的逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于还包括第三扶正块、第四扶正块和第五扶正块，对应右侧位置喷射孔位置的喷射器本体左侧设有第三扶正块，对应前侧位置喷射孔位置的喷射器本体后侧设有第四扶正块，对应左后侧位置喷射孔位置的喷射器本体右前侧设有第五扶正块；或/和，第二夹角为90°，第三夹角为135°，第四夹角为135°。

8.根据权利要求1或2或3或5或7所述的逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于第一滑套包括封堵套、弹性爪和第二密封圈，封堵套上端位于进液孔上方，封堵套下端位于进液孔下方，封堵套的下端沿圆周方向间隔固定安装有弹性爪，每个弹性爪的下端外侧设有限位凸台，对应进液孔上方位置的第一滑套与下接头之间设有第二密封圈，对应进液孔下方位置的第一滑套与下接头之间设有第二密封圈；或/和，还包括第三密封圈，对应最上方位置的喷射孔上方位置的第二滑套与喷射器本体之间设有第三密封圈，对应最下方位置的喷射孔下方位置的第二滑套与喷射器本体之间设有第三密封圈；或/和，还包括喷嘴压帽、防反溅衬块和第四密封圈，对应每个喷射孔位置的喷射器本体外侧均设有弧形安装槽，弧形安装槽内固定安装有与其相匹配的防反溅衬块，对应喷射孔位置的防反溅衬块上设有内外贯通的安装孔，安装孔外端内侧设有安装环槽，喷射孔内固定安装有外端位于安装孔内的喷嘴压帽，喷嘴压帽外端设有位于安装环槽内的外环台，喷嘴压帽外端内侧设有内环台，对应内环台内端位置的喷嘴压帽内固定安装有喷嘴，对应外环台内端位置的喷嘴压帽与防反溅衬块之间设有第四密封圈。

9.根据权利要求4所述的逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于第一滑套包括封堵套、弹性爪和第二密封圈，封堵套上端位于进液孔上方，封堵套下端位于进液孔下方，封堵套的下端沿圆周方向间隔固定安装有弹性爪，每个弹性爪的下端外侧设有限位凸台，对应进液孔上方位置的第一滑套与下接头之间设有第二密封圈，对应进液孔下方位置的第一滑套与下接头之间设有第二密封圈；或/和，还包括第三密封圈，对应最上方位置的喷射孔上方位置的第二滑套与喷射器本体之间设有第三密封圈，对应最下方位置的喷射孔下方位置的第二滑套与喷射器本体之间设有第三密封圈；或/和，还包括喷嘴压帽、防反溅衬块和第四密封圈，对应每个喷射孔位置的喷射器本体外侧均设有弧形安装槽，弧形安装槽内固定安装有与其相匹配的防反溅衬块，对应喷射孔位置的防反溅衬块上设有内外贯通的安装孔，安装孔外端内侧设有安装环槽，喷射孔内固定安装有外端位于安装孔内的喷嘴压帽，喷嘴压帽外端设有位于安装环槽内的外环台，喷嘴压帽外端内侧设有内环台，对应内环台内端位置的喷嘴压帽内固定安装有喷嘴，对应外环台内端位置的喷嘴压帽与防反溅衬块之间设有第四密封圈。

10.根据权利要求6所述的逐级定向水力喷射分层压裂管柱，其特征在于第一滑套包括封堵套、弹性爪和第二密封圈，封堵套上端位于进液孔上方，封堵套下端位于进液孔下方，封堵套的下端沿圆周方向间隔固定安装有弹性爪，每个弹性爪的下端外侧设有限位凸台，对应进液孔上方位置的第一滑套与下接头之间设有第二密封圈，对应进液孔下方位置的第一滑套与下接头之间设有第二密封圈；或/和，还包括第三密封圈，对应最上方位置的喷射孔上方位置的第二滑套与喷射器本体之间设有第三密封圈，对应最下方位置的喷射孔下方位置的第二滑套与喷射器本体之间设有第三密封圈；或/和，还包括喷嘴压帽、防反溅衬块和第四密封圈，对应每个喷射孔位置的喷射器本体外侧均设有弧形安装槽，弧形安装槽内固定安装有与其相匹配的防反溅衬块，对应喷射孔位置的防反溅衬块上设有内外贯通的安装孔，安装孔外端内侧设有安装环槽，喷射孔内固定安装有外端位于安装孔内的喷嘴压帽，喷嘴压帽外端设有位于安装环槽内的外环台，喷嘴压帽外端内侧设有内环台，对应内环台内端位置的喷嘴压帽内固定安装有喷嘴，对应外环台内端位置的喷嘴压帽与防反溅衬块之间设有第四密封圈。

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