CN205445572U - 一种阿基米德双螺旋分流短节 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种阭基米德双螺旋分流短节包括阭基米德双螺旋分流短节本体，所述阭基米德双螺旋分流短节本体为柱体管柱，管柱内腔加工有阭基米德双螺旋线，阭基米德双螺旋线与管柱内腔组成的双螺旋线流道立体形状为梯形槽，阭基米德双螺旋分流短节本体上、下部位均设有螺纹丝扣。通过采用阭基米德双螺旋线结构来改变单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，解决了单级或双簇水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡问题，实用性强，应用效果明显，适合应用于直井、水平井多级水力喷射压裂管柱中。
Description
技术领域
本实用新型涉及水力喷射压裂工艺技术领域，特别涉及一种阿基米德双螺旋分流短节。
背景技术
低渗透油气井采用多级水力喷射压裂管柱进行储层改造、试油、完井一体化作业。由于目前水力喷射压裂施工过程中，常规单级水力喷射器出现了喷嘴间颗粒砂浓度不均匀现象，同时双簇水力喷射器之间也出现了类似的颗粒砂浓度严重不均匀现象，并导致上游喷射器射不开套管和地层或射孔时间长、下游喷射器提前射开套管和地层且发生冲蚀失效，从而严重影响了水力喷射压裂施工效果。为此，设计了一种阿基米德双螺旋分流短节。
实用新型内容
为了克服现有装置中颗粒砂浓度严重不均匀、冲蚀失效的问题，本实用新型提供一种阿基米德双螺旋分流短节，通过采用阿基米德双螺旋线结构来改变单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，从而解决了单级或双簇水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡问题，有效防止了双簇水力喷射器因下游喷射器喷嘴处砂浓度过大而导致下游喷射器提前失效。
本实用新型采用的技术方案为：
一种阿基米德双螺旋分流短节，包括阿基米德双螺旋分流短节本体，所述阿基米德双螺旋分流短节本体为柱体管柱，管柱内腔加工有阿基米德双螺旋线，阿基米德双螺旋线与管柱内腔组成的双螺旋线流道立体形状为梯形槽，阿基米德双螺旋分流短节本体上、下部位均设有螺纹丝扣。
所述阿基米德双螺旋分流短节本体长度2500mm，外径90mm，内径32mm；所述阿基米德双螺旋线沿顺时针方向，螺旋角45°，阿基米德双螺旋线的双螺旋螺距120mm，双螺旋线间距30mm。
所述阿基米德双螺旋线的螺旋梯形槽长120mm，槽深5mm，槽底部宽度10mm，梯形角60°。
所述阿基米德双螺旋分流短节本体采用35CrMo材料，经热处理HBW197~235。
所述螺纹丝扣扣型为2-7/8"EUE，每英寸8牙，锥度1:16。
所述双螺旋线流道的梯形槽表面镀有镍基合金材料。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型设计了一种阿基米德双螺旋分流短节，通过采用阿基米德双螺旋线结构来改变单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，实现了单级或双簇水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡问题，达到了单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体旋流进入喷射器的目的，实用性强，效果明显。
以下将结合附图说明做进一步的说明。
附图说明
图1为阿基米德双螺旋分流短节示意图。
图2为A-A顺时针双头螺旋槽展开图。
图中，附图标记：1、阿基米德双螺旋分流短节本体；2、管柱内腔；3、阿基米德双螺旋线；4、双螺旋线流道。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有装置中颗粒砂浓度严重不均匀、冲蚀失效的问题，本实用新型提供了如图1、图2所示的一种阿基米德双螺旋分流短节，通过采用阿基米德双螺旋线结构来改变单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，从而解决了单级或双簇水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡问题，有效防止了双簇水力喷射器因下游喷射器喷嘴处砂浓度过大而导致下游喷射器提前失效。
一种阿基米德双螺旋分流短节，包括阿基米德双螺旋分流短节本体1，所述阿基米德双螺旋分流短节本体1为柱体管柱，管柱内腔2加工有阿基米德双螺旋线3，阿基米德双螺旋线3与管柱内腔2组成的双螺旋线流道4立体形状为梯形槽，阿基米德双螺旋分流短节本体1上、下部位均设有螺纹丝扣。
本实用新型的应用方式为：
1.首先油气井进行多级水力喷射压裂施工前，根据施工设计管柱结构图，组装连接好带有阿基米德双螺旋分流短节的水力喷射压裂管柱。
2.将上述喷射压裂管柱下入到水力喷射器的设计井深位置。
3.上述喷射压裂管柱入井坐封锚定到位后，利用泵车以排量0.6～1.0m3/min清水循环洗井，保证井筒机械杂质含量小于0.2%，井筒清洁干净。
4.然后提高泵车排量至1.8~2.0m3/min，将砂浓度为120kg/m3携砂液沿喷射压裂一体化管柱泵入，当携砂流体经过阿基米德双螺旋分流短节时，由于双螺旋结构使携砂流体产生螺旋分流效应，进而依靠螺旋分流效应的离心力作用将部分旋流的携砂流体旋入水力喷射器内腔，从而使旋流的携砂流体沿水力喷射器双螺旋槽流到每个喷嘴内，达到双簇水力喷射器同时射开地层和套管的目的，形成井筒与地层连通的双射孔通道。
5.射开套管和地层后，继续提高排量至2.4~3.0m3/min开始进行水力压裂，按照设计压裂时间要求压裂后，再用顶替液将喷射压裂管柱中压裂液全部替入地层，以完成储层压裂改造目的。
6.待多级水力喷射压裂施工完成后，上提出喷射压裂管柱，及时拆卸、检查阿基米德双螺旋分流短节使用情况，用于保养或更换阿基米德双螺旋分流短节，以便后续再次进行水力喷射压裂施工。
本实用新型涉及到水力喷射压裂工艺技术领域，是实现水力旋流工艺的重要工具，改变了常规单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，从而保证了水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡，适合应用于直井、水平井多级水力喷射压裂管柱中。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，所述阿基米德双螺旋分流短节本体1长度2500mm，外径90mm，内径32mm；所述阿基米德双螺旋线3沿顺时针方向，螺旋角45°，阿基米德双螺旋线3的双螺旋螺距120mm，双螺旋线间距30mm。
所述阿基米德双螺旋线3的螺旋梯形槽长120mm，槽深5mm，槽底部宽度10mm，梯形角60°。
所述阿基米德双螺旋分流短节本体1采用35CrMo材料，经热处理HBW197~235。
所述双螺旋线流道4的梯形槽表面镀有镍基合金材料。
参见图1，本本发明涉及的阿基米德双螺旋分流短节本体1采用35CrMo材料，经热处理HBW197~235，管柱内腔2特殊加工阿基米德双螺旋线3，并在双螺旋线流道4立体形状为梯形槽的表面镀有镍基合金材料以防止流体由于旋向的改变而引起螺旋梯形槽局部冲蚀。
本本发明的连接方式为螺纹连接，以便于拆卸、更换和保养。
所述螺纹丝扣扣型为2-7/8"EUE；所述螺纹丝扣每英寸8牙，锥度1:16。本实用新型要解决的技术问题是提供一种阿基米德双螺旋分流短节，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，确保单级或双簇水力喷射压裂施工安全。
本实用新型涉及到水力喷射压裂工艺技术领域，是实现水力旋流工艺的重要工具，改变了常规单级或双簇水力喷射器前面管柱内携砂流体的流态和流向，使携砂流体以旋流的状态进入水力喷射器内腔，从而保证了水力喷射器喷嘴间的颗粒砂浓度、流量和压力均衡，适合应用于直井、水平井多级水力喷射压裂管柱中。
Claims (6)
1.一种阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：包括阿基米德双螺旋分流短节本体（1），所述阿基米德双螺旋分流短节本体（1）为柱体管柱，管柱内腔（2）加工有阿基米德双螺旋线（3），阿基米德双螺旋线（3）与管柱内腔（2）组成的双螺旋线流道（4）立体形状为梯形槽，阿基米德双螺旋分流短节本体（1）上、下部位均设有螺纹丝扣。
2.根据权利要求1所述一种阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述阿基米德双螺旋分流短节本体（1）长度2500mm，外径90mm，内径32mm；所述阿基米德双螺旋线（3）沿顺时针方向，螺旋角45°，阿基米德双螺旋线（3）的双螺旋螺距120mm，双螺旋线间距30mm。
3.根据权利要求1所述一种阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述阿基米德双螺旋线（3）的螺旋梯形槽长120mm，槽深5mm，槽底部宽度10mm，梯形角60°。
4.根据权利要求1所述一种阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述阿基米德双螺旋分流短节本体（1）采用35CrMo材料，经热处理HBW197~235。
5.根据权利要求1所述一种阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述螺纹丝扣扣型为2-7/8"EUE，每英寸8牙，锥度1:16。
6.根据权利要求1所述一种阿基米德双螺旋分流短节，其特征在于：所述双螺旋线流道（4）的梯形槽表面镀有镍基合金材料。
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|---|---|---|---|---|
| CN106150469A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 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 | 有限级间断式双螺旋井底砂液混配管柱 |
| CN106351617A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-01-25 | 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 | 一种可旋转喷嘴式双螺旋水力喷射器和应用 |
| CN106968648A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-07-21 | 咸阳川庆鑫源工程技术有限公司 | 一种耐磨非金属双螺旋水力喷射器 |
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