自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴。包括：噴嘴帽、后端軸、螺釘?shù)取Ｆ浠竟ぷ髟頌椋涸趪娮烨岸嗣嬖陔x開中心一定距離的某圓上均勻分布著多個中心軸在該圓某一切線所在的垂直平面內(nèi)，且與噴嘴帽軸線呈不同角度分布的多個前向孔眼，孔眼軸線在前端面內(nèi)的投影為同一圓的切線，所以射流具有很高的切向速度，利于高效破巖；射流擴散，作用范圍大，利于形成大孔徑孔眼；射流反作用使得噴嘴帽自轉(zhuǎn)，各孔眼沿自己軌道掃描完成破巖，形成孔眼更加規(guī)則；噴嘴帽自轉(zhuǎn)，有利于噴嘴自進。后向噴嘴提供自進力，同時可控制噴嘴帽自轉(zhuǎn)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可高效破巖，形成大直徑規(guī)則孔眼。
【專利說明】自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到石油開采領(lǐng)域，為鉆井新技術(shù)超短半徑徑向水平井技術(shù)的核心部件，即一種新型自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴。本發(fā)明可在提供自進力的同時，實現(xiàn)高效破巖，形成較為規(guī)則大直徑孔眼。
【背景技術(shù)】
[0002]超短半徑側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)(又稱徑向水平井鉆井技術(shù))是指在垂直井眼內(nèi)沿徑向鉆出呈輻射狀分布的一口或多口水平井眼。該技術(shù)是近幾十年來發(fā)展起來的一項新型油田增產(chǎn)技術(shù)。利用該技術(shù)可使死井復活，大幅度提高油井產(chǎn)量和原油采收率，且能降低鉆井成本，是油田老井改造、油藏挖潛和穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的有效手段，尤其適合于薄油層，垂直裂縫、稠油、低滲透等油藏的開發(fā)。但是該技術(shù)發(fā)展緩慢，主要有以下四項問題亟待解決:1)形成一定直徑的孔眼；2)具有一定的射流鉆進速度；3)能夠?qū)崿F(xiàn)一定的延伸長度；4)鉆出形狀較為規(guī)則的孔眼。
[0003]超短半徑徑向水平井鉆井技術(shù)的關(guān)鍵部件包括:斜向器與水力破巖鉆頭。其中水力破巖鉆頭是形成水平孔的關(guān)鍵。目前主要有三種不同設(shè)計和工作原理的結(jié)構(gòu)形式，即多孔射流噴嘴、單孔旋轉(zhuǎn)射流噴嘴與直旋混合射流噴嘴。三種結(jié)構(gòu)均可通過合理設(shè)計實現(xiàn)自進。
[0004]第一種鉆頭為多孔噴嘴，即改變單孔噴嘴為多孔噴嘴，在前端面中心和離開中心一定距離的圓環(huán)上分布有多個噴嘴，各噴嘴都以適當?shù)慕嵌纫龑淞鳑_擊到鉆頭前的某一區(qū)域的巖石上，巖石受到?jīng)_蝕破碎而形成一個較大的水平孔眼。但是，該方法破巖方式為沖擊破碎，所以射流能量利用效率較低；且前向噴嘴反沖作用力較大，不利于向前鉆進。
[0005]第二種為單孔旋轉(zhuǎn)射流鉆頭，即在普通噴嘴的內(nèi)部加入導流元件組成。當高壓流體進入噴嘴腔體流經(jīng)導流元件后，在導流元件的引導下，流體沿一定的軌跡旋轉(zhuǎn)前進，實現(xiàn)在噴嘴不轉(zhuǎn)的條件下，產(chǎn)生具有三維速度的旋轉(zhuǎn)射流。旋轉(zhuǎn)射流因為具有三維速度，所以可以降低破巖門限壓力。在離開噴嘴任一射流截面上，都存在著射流密度和能量最大的一個圓環(huán)面積，而且在一定范圍內(nèi)離開的距離越大，圓環(huán)半徑也越大，射流破碎的巖石面積也越大，因而只要壓力足夠，就可以很快形成一個足夠大的井眼。但是，該方法破巖深度較小，并且會在巖石的底部形成錐形凸起，影響破巖效果。
[0006]第三種為直旋混合射流噴嘴，即在普通射流噴嘴的內(nèi)部加入一個帶直孔的加旋葉輪，是通過合理設(shè)計將普通直射流與旋轉(zhuǎn)射流有機結(jié)合的噴嘴。高壓流體經(jīng)過帶直孔的加旋葉輪后進入混合腔，形成低速直旋混合流，再通過噴嘴出口增壓作用，形成軸心速度高外圍旋轉(zhuǎn)強度大的直旋混合射流。直旋混合射流噴嘴兼具了直射流與旋轉(zhuǎn)射流的優(yōu)點，可形成較大的孔眼直徑和深度。但是，在圍壓存在的條件下，直旋混合射流射流能量衰減迅速，破巖效果較差；同時由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，壓力損失較大，且存在旋流效應(yīng)。
[0007]此外，近幾年有學者研發(fā)了脈沖空化多孔射流噴嘴，即通過改變多孔噴嘴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，形成一種能夠形成脈沖射流和空化射流耦合而形成的脈沖空化多孔射流噴嘴。該種噴嘴可高效的利用射流能量，有效的提高破巖效率，形成較大孔深的水平井眼。但是，在圍壓存在條件，其射流衰減較快；其形成的孔眼直徑較小，且形狀不規(guī)則；前向射流反沖力較大，不利于向前鉆進。
[0008]綜合考慮以上射流噴嘴存在的優(yōu)點與缺點，本發(fā)明人根據(jù)多年從事巖石破碎方面的實踐和噴嘴研發(fā)的經(jīng)驗，以剪切破巖為目的，研制出了本發(fā)明的新型自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種新型自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，尤其是一種可以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，實現(xiàn)高效自進連續(xù)破巖，形成一定孔徑規(guī)則形狀的水平井眼，達到有效開采油氣資源的目的。
[0010]為此，本發(fā)明設(shè)計研制了一種自進式旋轉(zhuǎn)射流噴嘴。噴嘴主要包括:由噴嘴帽、后端軸、螺釘?shù)?。其特征?
[0011]噴嘴帽為有一定壁厚帶有前后向孔眼的帽狀結(jié)構(gòu)，其前端在離開中心一定距離的某個圓上均勻分布著多個軸線在該圓某條切線所在的垂直平面內(nèi)與噴嘴帽軸線呈不同角度(α)分布的多個前向孔眼。由于孔眼的軸線在該圓某條切線所在的垂直平面內(nèi)，則孔眼軸線在噴嘴帽前端面的投影與其所在的圓相切，則高壓流體經(jīng)過噴嘴帽形成的射流具有很高的切向速度，有利于提高破巖效率；且由于每個孔眼與噴嘴帽的軸線夾角不一致，故形成的射流在噴嘴帽前端的任意截面內(nèi)作用在不同的區(qū)域上，其作用區(qū)域在徑向上存在疊力口，但在噴嘴帽不旋轉(zhuǎn)的情況，各前向孔眼互不干擾，同時噴距越大，作用范圍也越大，有利于形成較大孔徑；由于切向速度的存在，射流反沖力作用于噴嘴，使噴嘴發(fā)生自轉(zhuǎn)，使每個前向孔眼的作用范圍沿著一定半徑的軌跡掃描，多孔聯(lián)合作用完成破巖鉆孔，同時由于噴嘴帽的自轉(zhuǎn)使得形成的孔眼更加規(guī)則；前向噴嘴的反沖力一部分用于噴嘴自轉(zhuǎn)，減少了噴嘴自進的阻力，有利于形成較深的孔眼。在噴嘴帽外側(cè)存在多個與噴嘴帽軸線成一定角度(β)的后向孔眼，后向孔眼主要為噴嘴提供自進力與擴大已形成的孔眼，由于噴嘴帽的自轉(zhuǎn)，擴出的孔眼同樣為較規(guī)則的形狀，此外，可以使后向孔眼與噴嘴帽軸線所在平面成一定角度(Y )，當高壓流體經(jīng)過時，可為噴嘴帽提供一定的扭矩，或增加噴嘴帽自轉(zhuǎn)，或抑制其自轉(zhuǎn)。通過控制前向孔眼的尺寸、方向、前端面軸線所在圓半徑以及后向孔眼的尺寸、方向可實現(xiàn)控制在一定條件下噴嘴帽的自轉(zhuǎn)速度。需要說明的是:本發(fā)明要求在一定流量的工作條件下，必須嚴格控制噴嘴帽的自轉(zhuǎn)速度，否則影響破巖效果。噴嘴帽的前端中心有一個不帶螺紋的小孔，可通過螺釘與后端軸連接，實現(xiàn)噴嘴帽的定位。噴嘴帽的內(nèi)腔要比入口處大，為射流形成一定的內(nèi)部空間；在噴嘴帽的后端存在很小的環(huán)狀凹槽，與其后部的后端軸配合形成密封。
[0012]后端軸為變直徑的空心圓柱體，其前端面上有一個帶螺紋的小孔，可與螺釘配合起到定位作用；前端空心圓柱體上有多個大直徑孔眼，為高壓流體提供通道，其外徑大小恰好能夠與噴嘴帽配合，伸入噴嘴帽內(nèi)部，通過螺釘與噴嘴帽組合到一起，為噴嘴帽提供支撐與密封環(huán)境；后端軸變直徑的端面上存在很小的環(huán)狀凸起，與噴嘴帽配合形成密封；后端軸后端面存在螺紋，主要與組合體后部元件相連接。
[0013]本發(fā)明的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴與現(xiàn)有技術(shù)相比具備的優(yōu)點和特點:[0014]本發(fā)明提出的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴主要通過多個前向孔眼以三維速度獨立破巖，然后以軌道掃描的形式聯(lián)合鉆出一定孔徑規(guī)則孔眼。主要具有以下優(yōu)點:
[0015]1、結(jié)構(gòu)較為簡單。尤其在復雜的井下條件下，簡單的結(jié)構(gòu)能夠保證工具的可靠性；
[0016]2、前向孔眼與噴嘴軸線夾角不一致，存在一個較大偏角與一個較小偏角的孔眼，其中較大偏角的孔眼具備了旋轉(zhuǎn)射流的特點，而偏角較小的孔眼具備了直射流的特點，兩者聯(lián)合作用可形成較大直徑較大孔深的孔眼；
[0017]3、由于具備了旋轉(zhuǎn)射流的特點，則可實現(xiàn)高效破巖，實現(xiàn)一定的鉆進速度；
[0018]4、最前端的噴嘴自轉(zhuǎn)，前向孔眼的反沖力一部分用于自轉(zhuǎn)，減小了自進阻力，有利于孔眼延伸；
[0019]5、由于所有的孔眼均在旋轉(zhuǎn)，所以形成的孔眼較為規(guī)則。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]以下附圖對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明工具的范圍。
[0021]圖1A為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴裝配體的三維示意圖；
[0022]圖1B為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴裝配體的俯視及A-A剖面圖；
[0023]圖2A為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴后端軸的三維示意圖；
[0024]圖2B為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴后端軸的俯視及A-A剖面圖；
[0025]圖3A為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴噴嘴帽的三維示意圖；
[0026]圖3B為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴噴嘴帽的俯視圖；
[0027]圖3C為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴噴嘴帽俯視圖B-B剖面圖；
[0028]圖3D為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴噴嘴帽俯視圖C-C剖面圖；
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，主要包括:噴嘴帽、后端軸、螺釘?shù)?。其特征在于，噴嘴帽前端在離開中心一定距離的某個圓上均勻分布著多個前向孔眼，高壓流體經(jīng)前向孔眼形成的射流具有很高的切向速度，利于破巖；同時射流反沖力使得噴嘴帽自轉(zhuǎn)，各孔眼軌道掃描式聯(lián)合破巖，有利于成形大直徑規(guī)則孔眼，也有利于噴嘴自進；噴嘴帽外側(cè)在同一寬度的區(qū)域內(nèi)均勻分布著多個后向孔眼，可為噴嘴提供自進力，也可提供扭矩；后端軸為變直徑中空圓柱體，后部大直徑部分用于連接流體管道，前部小直徑部分與噴嘴帽配合，為噴嘴帽提供支撐，為流體提供通道；后端軸前部直徑部分前端面可與螺釘配合，實現(xiàn)噴嘴帽定位，形成一個旋轉(zhuǎn)密封系統(tǒng)。
[0030]圖1A與圖1B為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴裝配體示意圖。結(jié)構(gòu)較為簡單，僅包括:后端軸I與噴嘴帽2以及螺釘3三個元件，其長度可控制在35mm以下，特別適用于超短半徑徑向水平井技術(shù)。噴嘴后部后端軸I通過螺紋與后部高壓軟管相連接，又與螺釘3配合將噴嘴帽2嚴格定位，此處也可采用后端軸I前端不打螺紋孔，而是伸出噴嘴帽2前端一個小直徑帶螺紋的小直徑的軸，在噴嘴帽2的前端通過加扣螺紋帽來實現(xiàn)噴嘴帽2的定位；噴嘴前部噴嘴帽2是主要的功能部件，為具有一定壁厚帶有前后向孔眼的帽狀結(jié)構(gòu)，其前端面中心有一個不帶螺紋的小孔用于噴嘴帽2定位；螺釘3也是重要部件，不僅要承受軸向拉力，同時也承受著噴嘴帽旋轉(zhuǎn)造成的磨損，其材料、加工精度要求較高，但考慮到本發(fā)明要求嚴格控制自轉(zhuǎn)速度，即自轉(zhuǎn)速度不會過快，則可以接受這種設(shè)計；整體結(jié)構(gòu)通過迷宮小間隙實現(xiàn)密封，形成一個密封的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。高壓流體由高壓軟管經(jīng)后端軸到達噴嘴帽2內(nèi)腔，一部分流體在噴嘴帽前向孔眼22的引導下形成具有很高切向速度的射流，同時射流反沖力作用于噴嘴帽2，實現(xiàn)噴嘴帽2的自轉(zhuǎn)，此處可以通過控制前后向孔眼22的尺寸與角度使其在一定流量范圍內(nèi)自轉(zhuǎn)速度不致過快，否則破巖效果會大打折扣；同時，另一部分流體經(jīng)后向孔眼21，形成反向射流，反向射流可以擴大已成形的孔眼，射流的反沖力可驅(qū)動噴嘴拖動高壓軟管連續(xù)鉆進；此外，可以使后向孔眼21與噴嘴帽2軸線所在平面成一定角度(Y)，當高壓流體經(jīng)過時，可為噴嘴帽2提供一定的扭矩，或增加噴嘴帽2自轉(zhuǎn)，或抑制其自轉(zhuǎn)。通過控制前向孔眼22的尺寸、方向、前端面軸線所在圓半徑以及后向孔眼21的尺寸、方向可實現(xiàn)控制在一定條件下噴嘴帽2的自轉(zhuǎn)速度。
[0031]圖2A與圖2B為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴后端軸的示意圖。由圖2A可以非常形象的看到噴嘴后端軸I的形狀。由圖2B可見，后端軸I的結(jié)構(gòu)較為簡單，主要為筒體結(jié)構(gòu)的變化，其后端存在螺紋，可與高壓軟管連接；其前端小直徑部分存在多個沿周向均勻分布的孔徑稍大的前向孔眼13，與后端軸I中心線夾角Θ大約30度，可為高壓流體提供流動通道；其前端小直徑部分前端面存在一個帶螺紋的小孔15，可與螺釘3配合實現(xiàn)噴嘴帽2的定位，此處也可采用后端軸I前端不打螺紋孔，而是伸出噴嘴帽2前端一個小直徑帶螺紋的小直徑的軸，在噴嘴帽2的前端通過加扣螺紋帽來實現(xiàn)噴嘴帽2的定位；其變直徑端面上存在多圈圓環(huán)凸起14，與噴嘴帽2相應(yīng)結(jié)構(gòu)配合實現(xiàn)迷宮式小間隙密封；內(nèi)部腔體11、12為高壓流體的流動空間。
[0032]圖3A、圖3B、圖3C與圖3D為本發(fā)明專利的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴噴嘴帽的示意圖。噴嘴帽2的后端面存在密封圓環(huán)24，其主要作用為與后端軸I配合實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)密封；由圖8A與由經(jīng)過俯視圖(圖8B)的中心B-B剖面圖，可以知噴嘴帽2外側(cè)存在6?8個與噴嘴帽2軸線成一定角度(β = 15°?45° )的后向孔眼21，當高壓流體經(jīng)過時，其反沖力將會是噴嘴帽2受到前向的推力，同時可以擴大已形成的孔眼；也可以使后向孔眼21與噴嘴帽2軸線所在平面成一定角度(Y =0°?30° )，當高壓流體經(jīng)過時，將會為噴嘴帽2提供一定的扭矩，或增加噴嘴帽2自轉(zhuǎn)，或抑制其自轉(zhuǎn)；由經(jīng)過俯視圖(圖SB)中離開中心一定距離的圓一條水平切線C-C剖面圖，可以看到噴嘴帽2前端存在3?4個在離開中心一定距離的某個圓上均勻分布著中心軸在經(jīng)過該圓某一切線的垂直平面內(nèi)，且與噴嘴帽軸線呈不同角度(α =15°?60° )分布的前向孔眼22，這樣設(shè)計使得所有前向孔眼22的中心軸線在噴嘴帽2前端面的投影為同一個圓的不同切線，因此所有的前向射流均存在切向速度，更容易破碎巖石，有利于高效破巖，同時射流的反作用力使得噴嘴帽2自轉(zhuǎn)，由于噴嘴帽自轉(zhuǎn)，則通過射流作用形成的孔眼更加規(guī)則，同時減少了射流反沖力，有利于噴嘴自進，實現(xiàn)連續(xù)破巖鉆進；通過設(shè)計多個前向孔眼22與噴嘴帽2中心軸的角度(α =15°?60° )，使得每個前向孔眼22作用在離射流中心不同半徑處的一個小圓域內(nèi)，不同的孔眼之間的作用區(qū)域在徑向上存在疊加，通過噴嘴帽2的自轉(zhuǎn)，實現(xiàn)掃描式大面積連續(xù)破巖；其中前向噴嘴22前端面所在圓的選擇需要綜合考慮以下因素:噴嘴帽前端面的壁厚、前向孔眼軸線與噴嘴孔眼軸線夾角(α)、前向孔眼大小、射流作用區(qū)域的大小、噴嘴帽端面中心孔尺寸、噴嘴帽前端面打孔后強度、前向射流提供扭矩等因素，建議在允許的情況下盡量大些；噴嘴帽2前端面存在一個不帶螺紋中心孔23，主要作用是與螺釘3配合，或與后端軸I配合，實現(xiàn)噴嘴帽軸向定位，同時通過小間隙實現(xiàn)系統(tǒng)整體密封；內(nèi)部腔體26為高壓流體的流動空間。
[0033] 以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。而且需要說明的是，本發(fā)明的個組成部分并不僅限于上述整體應(yīng)用，本發(fā)明的說明書中描述的各技術(shù)特征可以根據(jù)實際需要選擇一項單獨采用或選擇多項組合使用，因此本發(fā)明當然地涵蓋了與本案發(fā)明點有關(guān)的其他組合及具體應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明的自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，主要包括:噴嘴帽、后端軸、螺釘，其特征在于，噴嘴帽前端在離開中心一定距離的某個圓上均勻分布著多個前向孔眼，高壓流體經(jīng)前向孔眼形成的射流具有很高的切向速度，利于破巖；同時射流反沖力使得噴嘴帽自轉(zhuǎn)，各孔眼軌道掃描式聯(lián)合破巖，有利于成形大直徑規(guī)則孔眼，也有利于噴嘴自進；噴嘴帽外側(cè)在同一寬度的區(qū)域內(nèi)均勻分布著多個后向孔眼，可為噴嘴提供自進力，也可提供扭矩；后端軸為變直徑中空圓柱體，后部大直徑部分用于連接流體管道，前部小直徑部分與噴嘴帽配合，為噴嘴帽提供支撐，為流體提供通道；后端軸前部直徑部分前端面可與螺釘配合，實現(xiàn)噴嘴帽定位，形成一個旋轉(zhuǎn)密封系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，其特征在于，噴嘴帽前端在離開中心一定距離的某個圓上均勻分布著的多個前向孔眼，其軸線在經(jīng)過該圓某一切線的垂直平面內(nèi)，且與噴嘴軸線呈一定角度，因此，孔眼軸線在噴嘴帽前端面的投影與該圓相切，則射流出口速度具有很高的切向速度，有利于提高破巖效率；由于切向速度的存在，射流反沖力作用于噴嘴，使噴嘴發(fā)生自轉(zhuǎn)，使每個前向孔眼的作用范圍沿著一定半徑的軌跡掃描，多孔聯(lián)合作用完成破巖鉆孔，同時由于噴嘴帽的自轉(zhuǎn)使得形成的孔眼更加規(guī)則；前向噴嘴的反沖力一部分用于噴嘴自轉(zhuǎn)，減少了噴嘴自進的阻力，有利于形成較深的孔眼。
3.如權(quán)利要求2所述自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，其特征在于，噴嘴帽前端在離開中心一定距離的某個圓上均勻分布著的軸線在該圓某一切線的垂直平面內(nèi)的多個前向孔眼，其軸線在垂直平面內(nèi)與噴嘴軸線夾角(α)不同，故形成的射流在噴嘴帽前端的任意截面內(nèi)作用在不同的區(qū)域上，其作用區(qū)域在徑向上存在疊加，但在噴嘴帽不旋轉(zhuǎn)的情況，各前向孔眼互不干擾，同時在一定范圍內(nèi)噴距越大，作用范圍也越大，有利于形成較大孔徑。
4.如權(quán)利要求3所述自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，其特征在于，噴嘴帽前端在離開中心一定距離的某個圓上均勻分布著的多個前向孔眼，其中圓的選擇需要綜合考慮以下因素:噴嘴帽前端面的壁厚、前 向孔眼軸線與噴嘴孔眼軸線夾角U)、前向孔眼大小、射流作用區(qū)域的大小、噴嘴帽端面中心孔尺寸、噴嘴帽前端面打孔后強度、所提供扭矩等因素，建議在允許的情況下盡量大些。
5.如權(quán)利要求1所述自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，其特征在于，噴嘴外側(cè)在同一寬度的區(qū)域內(nèi)均勻分布著多個后向孔眼，其軸線與噴嘴軸線呈一定的角度(β)，主要為噴嘴提供自進力與擴大已形成的孔眼，由于噴嘴帽的自轉(zhuǎn)，擴出的孔眼同樣為較為規(guī)則的形狀，此外，可以使后向孔眼與噴嘴帽軸線所在平面成一定角度(Y)，當高壓流體經(jīng)過時，將會為噴嘴帽提供一定的扭矩，或增加噴嘴帽自轉(zhuǎn)，或抑制其自轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，其特征在于，后端軸前部小直徑部分外徑設(shè)計恰好能夠與噴嘴帽相配合，為噴嘴帽提供支撐；在其上存在沿表面均勻分布的與后端軸軸線呈角度Θ的多個孔眼，為高壓流體提供通道。
7.如權(quán)利要求6所述自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，其特征在于，在后端軸變直徑端面上存在多圈圓環(huán)凸起，相應(yīng)地在噴嘴帽后端面上存在多圈圓環(huán)凹槽，當后端軸與噴嘴帽配合時，實現(xiàn)迷宮式小間隙密封。
8.如權(quán)利要求1所述自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，其特征在于，在噴嘴帽前端面中心存在一個小孔，而在后端軸前端面中心存在一個螺紋小孔，當后端軸與噴嘴帽配合時，可通過螺釘將噴嘴帽定位到后端軸上，同時通過小間隙實現(xiàn)密封，形成一個旋轉(zhuǎn)密封系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求1至4任一項所述自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，其特征在于，在噴嘴帽前端離開中心一定距離的某個圓上均勻分布著3~4個軸線在經(jīng)過該圓切線的垂直平面內(nèi)與噴嘴帽軸線呈不同角度(α)分布的多個前向孔眼，夾角在15~60度之間。
10.如權(quán)利要求1或5任一項所述自進式旋轉(zhuǎn)射流多孔噴嘴，其特征在于，噴嘴外側(cè)在同一寬度的區(qū)域內(nèi)均勻分布著6~8個后向孔眼，提供自進力，其軸線與噴嘴軸線呈一定的角度(β )，角度在15~45度之間；可以使后向孔眼與噴嘴帽軸線所在平面成一定角度(Y),提供扭矩，角度在0~30度之間。
【文檔編號】E21B7/18GK103806836SQ201210451183
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】李根生, 李敬彬, 黃中偉, 宋先知, 牛繼磊, 田守嶒, 史懷忠 申請人:中國石油大學(北京)