CN204357409U - 一种液压式可重复开关水力喷枪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种液压式可重复开关水力喷枪，包括上接头、喷枪本体、中间接头、下接头和滑套，上接头、中间接头、喷枪本体和下接头顺次连接形成管柱，滑套位于管柱内部；上接头内部设置有挡环，上接头下部内壁设置有内凸台和穿透上接头管壁的卸压孔，卸压孔位于内凸台上方；滑套中部设置有穿透滑套管壁的喷射孔，滑套的前端连接外凸台，外凸台位于挡环下方，外凸台下部、上接头内壁、内凸台和滑套形成轨迹槽。通过改变油管压力和套管压力之间的大小，不断实现喷枪的开启和关闭，这样在反循环的过程中，油管内外将在下喷枪处形成循环通道，井筒内沉积的支撑剂将随着液流全部带出井筒，消除了卡钻的风险，使施工管柱将顺利起出。
Description
技术领域
本实用新型属于油田井下施工作业用工具技术领域，具体涉及一种液压式可重复开关水力喷枪，是实现双簇或多簇水力喷射压裂施工的工艺管柱的组成部分，是实现彻底反循环冲砂的必备工具。
背景技术
水力压裂技术经过了近半个世纪的发展，特别是自80年代末以来，在压裂设计、压裂液和添加剂、支撑剂、压裂设备和监测仪器以及裂缝监测等方面都获得了迅速的发展，使水力压裂技术在缝高控制技术、高渗层防砂压裂、重复压裂、深穿透压裂以及大砂量多级压裂等方面都出现了新的突破。
现在水利压裂是油田增产、增注，保持油田稳产的一项重要工艺技术。它利用液体传导压力的性能，在地面利用高压泵组，以大于地层吸收能力的排量将高粘度液体泵入井中，在井底憋起高压，此压力超过油层的地应力和岩石抗张强度，在底层产生裂缝，继续将带有支撑剂的携砂液注入裂缝，裂缝边得到延伸边得到支撑。停泵后就在油层形成了具有一定宽度的高渗透填砂裂缝，由于这个裂缝扩大了油气流动通道，改变了流动方式，降低了渗流阻力，可起到增产增注作用，这一施工过程就是油层水力压裂。
水力喷射双簇或多簇喷射压裂技术目前已被大量运用在低渗透地层改造施工中，现阶段的多簇水力喷射压裂的喷枪为投球打滑套开启喷枪，这样喷枪的在开启之后无法实现关闭状态。于是，在压裂施工结束后，井筒内沉积支撑剂后，在反循环的过程中，油管内外液体会在上喷枪内形成通道，因此反循环过程中无法将上喷枪以下的支撑剂带出井筒，易发生卡钻事故。因此，为保证水力喷射压裂技术多层施工的顺利进行，需要开发液压式可重复开关喷枪。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有的水力喷射双簇或多簇喷射压裂的喷枪多为投球打滑套开启喷枪，这种喷枪在开启之后无法实现关闭，易发生卡钻事故的问题。
为此，本实用新型提供了一种液压式可重复开关水力喷枪，包括上接头、喷枪本体、下接头和滑套，喷枪本体上周向分布有多个喷嘴，还包括中间接头，上接头、中间接头、喷枪本体和下接头顺次连接形成管柱，滑套位于该管柱内部；
上接头内部上方沿内壁设置有挡环，上接头下部内壁设置有内凸台和穿透上接头管壁的卸压孔，卸压孔位于内凸台上方；
滑套中部设置有穿透滑套管壁的喷射孔，滑套的前端连接外凸台，外凸台位于挡环下方，外凸台下部、上接头内壁、内凸台和滑套形成轨迹槽。
所述的轨迹槽的长度等于喷射孔孔心和喷嘴孔心的距离。
所述的上接头下部设置有多个穿透上接头管壁的限位钉，该限位钉的头部与内凸台侧面平齐。
所述的挡环与上接头内壁之间、上接头与中间接头连接处、中间接头与喷枪本体连接处、喷枪本体与下接头连接处均设置有密封圈。
所述的中间接头与上接头、喷枪本体的连接处均为多台阶连接，每个台接处均设置密封圈。
所述的喷嘴有三个，周向均布在喷枪本体的管壁上，所述的喷射孔数量为三个，分别与三个喷嘴在轴线方向上一一对应。
所述的上接头、中间接头、喷枪本体和下接头之间均通过螺纹连接，依次为上接头下端内螺纹与中间接头上端外螺纹旋合，中间接头下端外螺纹与喷枪本体上端内螺纹旋合，喷枪本体下端外螺纹与下接头上端内螺纹旋合。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种液压式可重复开关水力喷枪可以实现液压关闭，液压开启，在水力喷射施工过程中，可以根据施工工艺要求，定向的控制喷枪的开启和关闭，针对双簇水力喷射压裂管柱，我们将喷枪用这种液压式可重复开关喷枪，油管内泵注，油压升高，压差开启喷枪的滑套将在压力作用向下移动，打开喷枪，实现水力喷射压裂。当压裂结束，环空内泵注，提升套压，喷枪的滑套将在压力作用下向上移动，从为关闭喷枪。这样在反循环的过程中，油管内外将在下喷枪处形成循环通道，井筒内沉积的支撑剂将随着液流全部带出井筒，消除了卡钻的风险，使施工管柱将顺利起出。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型处于喷枪关闭状态的结构示意图。
图2是本实用新型处于喷枪开启状态的结构示意图。
附图标记说明：1、上接头；2、挡环；3、轨迹槽；4、限位钉；5、外凸台；6、内凸台；7、中间接头；8、喷嘴；9、喷枪本体；10、下接头；11、喷射孔；12、滑套；13、卸压孔。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供一种液压式可重复开关水力喷枪，如图1所示，包括上接头1、喷枪本体9、下接头10和滑套12，喷枪本体9上周向分布有多个喷嘴8，还包括中间接头7，上接头1、中间接头7、喷枪本体9和下接头10顺次连接形成管柱，滑套12位于该管柱内部；
上接头1内部上方沿内壁设置有挡环2，上接头1下部内壁设置有内凸台6和穿透上接头1管壁的卸压孔13，卸压孔13位于内凸台6上方；
滑套12中部设置有穿透滑套12管壁的喷射孔11，滑套12的前端连接外凸台5，外凸台5位于挡环2下方，外凸台5下部、上接头1内壁、内凸台5和滑套12形成轨迹槽3。
本实施例的实施原理如下：本实施例的这种结构中，卸压孔13实现了油管压力和套管压力的相互作用，套管压力作用在轨迹槽3内，而油管压力可作用在滑套12上。
喷枪的初始位置如图1所示，此时喷枪处于关闭状态，串接在油管管柱上，当需要还是水力压裂的时候，提升油管内压力，使液压式可重复开关喷枪内的压力大于液压式可重复开关喷枪外的压力，此时由于外凸台5和滑套12底端存在着面积差，所以作用在两者上的油管压力存在压力差，滑套12在压力差的作用下向下运动，使得外凸台5向下直到顶住内凸台5，此时喷嘴8与喷射孔11重合，如图2所示，使得喷枪开启，完成水力压裂。
当需要关闭喷枪的时候，提升套压，使得液压式可重复开关喷枪内的压力小于液压式可重复开关喷枪外的压力，套压通过卸压孔13进入轨迹槽3，力作用在外凸台5下部，推动外凸台5和滑套12向上运动，使得喷嘴8与喷射孔11脱离，喷枪关闭，重新回到图1所示位置。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例中，轨迹槽3的长度等于喷射孔11孔心和喷嘴8孔心的距离。这样的结构能使得当外凸台5抵住内凸台6的时候，刚好喷射孔11和喷嘴8对心，完成喷枪开启。
进一步的，本实施例中，上接头1下部设置有多个穿透上接头1管壁的限位钉4，该限位钉4的头部与内凸台6侧面平齐。
限位钉4的作用代替了内凸台6的限位作用，当然此时结构中为了精确，轨迹槽3的长度应该为外凸台5到限位钉4的距离，该距离等于喷射孔11孔心和喷嘴8孔心的距离。
实施例3：
本实施例中，挡环2与上接头1内壁之间、上接头1与中间接头7连接处、中间接头7与喷枪本体9连接处、喷枪本体9与下接头10连接处均设置有密封圈。
中间接头7与上接头1、喷枪本体9的连接处均为多台阶连接，每个台接处均设置密封圈，多台阶的密封式的密封更加有效。
密封圈的作用是为了使喷枪内外压力保持隔离，只能在轨迹槽3处进行内外压力的接触，本实用新型的主要作用原理即在轨迹槽3处，所以密封圈的添加，能更有利于本实用新型的实施。
在本实施例中，喷嘴8有三个，周向均布在喷枪本体9的管壁上，所述的喷射孔11数量为三个，分别与三个喷嘴8在轴线方向上一一对应。
上接头1、中间接头7、喷枪本体9和下接头10之间均通过螺纹连接，依次为上接头1下端内螺纹与中间接头7上端外螺纹旋合，中间接头7下端外螺纹与喷枪本体9上端内螺纹旋合，喷枪本体9下端外螺纹与下接头10上端内螺纹旋合。
综上所述，本实用新型的这种液压式可重复开关水力喷枪，通过改变油管压力和套管压力之间的大小，能够不断实现喷枪的开启和关闭，这样在反循环的过程中，油管内外将在下喷枪处形成循环通道，井筒内沉积的支撑剂将随着液流全部带出井筒，消除了卡钻的风险，使施工管柱将顺利起出。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种液压式可重复开关水力喷枪，包括上接头（1）、喷枪本体（9）、下接头（10）和滑套（12），喷枪本体（9）上周向分布有多个喷嘴（8），其特征在于：还包括中间接头（7），上接头（1）、中间接头（7）、喷枪本体（9）和下接头（10）顺次连接形成管柱，滑套（12）位于该管柱内部；
上接头（1）内部上方沿内壁设置有挡环（2），上接头（1）下部内壁设置有内凸台（6）和穿透上接头（1）管壁的卸压孔（13），卸压孔（13）位于内凸台（6）上方；
滑套（12）中部设置有穿透滑套（12）管壁的喷射孔（11），滑套（12）的前端连接外凸台（5），外凸台（5）位于挡环（2）下方，外凸台（5）下部、上接头（1）内壁、内凸台（5）和滑套（12）形成轨迹槽（3）。
2.如权利要求1所述的液压式可重复开关水力喷枪，其特征在于：所述的轨迹槽（3）的长度等于喷射孔（11）孔心和喷嘴（8）孔心的距离。
3.如权利要求1所述的液压式可重复开关水力喷枪，其特征在于：所述的上接头（1）下部设置有多个穿透上接头（1）管壁的限位钉（4），该限位钉（4）的头部与内凸台（6）侧面平齐。
4.如权利要求1所述的液压式可重复开关水力喷枪，其特征在于：所述的挡环（2）与上接头（1）内壁之间、上接头（1）与中间接头（7）连接处、中间接头（7）与喷枪本体（9）连接处、喷枪本体（9）与下接头（10）连接处均设置有密封圈。
5.如权利要求1所述的液压式可重复开关水力喷枪，其特征在于：所述的中间接头（7）与上接头（1）、喷枪本体（9）的连接处均为多台阶连接，每个台阶处均设置密封圈。
6.如权利要求1所述的液压式可重复开关水力喷枪，其特征在于：所述的喷嘴（8）有三个，周向均布在喷枪本体（9）的管壁上，所述的喷射孔（11）数量为三个，分别与三个喷嘴（8）在轴线方向上一一对应。
7.如权利要求1所述的液压式可重复开关水力喷枪，其特征在于：所述的上接头（1）、中间接头（7）、喷枪本体（9）和下接头（10）之间均通过螺纹连接，依次为上接头（1）下端内螺纹与中间接头（7）上端外螺纹旋合，中间接头（7）下端外螺纹与喷枪本体（9）上端内螺纹旋合，喷枪本体（9）下端外螺纹与下接头（10）上端内螺纹旋合。
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| CN104500018A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-08 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种液压式可重复开关水力喷枪 |
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