裸眼井壓裂用滑套噴嘴的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種裸眼井壓裂用滑套噴嘴，包括：依次套接在一起的噴嘴外筒、噴嘴中筒和噴嘴內(nèi)筒。所述噴嘴外筒遠(yuǎn)離噴嘴中筒一端的外周面上形成有外螺紋，套接在噴嘴中筒一端的外周面呈六方形，以便于用扳手進(jìn)行安裝。在相應(yīng)的套接處形成有限制彼此脫出的限位結(jié)構(gòu)和防止泄漏的密封結(jié)構(gòu)，所述噴嘴中筒和噴嘴內(nèi)筒在外力的作用下能縮進(jìn)所述噴嘴外筒內(nèi)或從噴嘴外筒內(nèi)伸出，所述噴嘴外筒安裝在所述滑套內(nèi)，所述滑套噴嘴伸出所述滑套的長(zhǎng)度與滑套和地層的環(huán)空間隙相當(dāng)。該滑套噴嘴壓裂定點(diǎn)性好，可避免入井時(shí)意外伸出，可自動(dòng)調(diào)整與環(huán)空的間隙，施工時(shí)可避免因晃動(dòng)被井壁擠回。
【專(zhuān)利說(shuō)明】裸眼井壓裂用滑套噴嘴
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田開(kāi)采【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種壓裂技術(shù)中配和井下滑套使用的裸眼井壓裂用滑套噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]采用滑套封隔器實(shí)施壓裂增產(chǎn)是油氣田裸眼水平井多段增產(chǎn)改造的常用工藝，其中滑套通過(guò)開(kāi)關(guān)動(dòng)作完成井筒與油層的連通與阻隔?；组_(kāi)啟后壓裂液通過(guò)滑套上的出口進(jìn)入地層，從而在該滑套所在位置附近形成地層裂縫。
[0003]目前裸眼井壓裂技術(shù)定點(diǎn)性差，主要表現(xiàn)在裂縫位置與滑套出液口位置不對(duì)應(yīng)。同時(shí)由于套管和井筒間存在環(huán)空，壓裂液在經(jīng)過(guò)環(huán)空時(shí)會(huì)損失掉相當(dāng)一部分水力能量，無(wú)法利用從出液口噴出的高壓流體輔助形成裂縫。水力噴射壓裂工具在一定程度上可以提高壓裂的定點(diǎn)性，但由于施工后需要從井筒中取出，所以其噴嘴較短，以保證與工具外徑一致，導(dǎo)致不能直接接觸到地層、施工時(shí)水力能力損失較大。因此，水力噴射壓裂工具的噴嘴也不宜應(yīng)用于滑套壓裂。
[0004]傳統(tǒng)可伸縮噴嘴組件間無(wú)阻尼自鎖結(jié)構(gòu)，可能造成管串入井過(guò)程中由于受到振動(dòng)而使噴嘴意外伸出從而導(dǎo)致事故。另一方面，無(wú)阻尼噴嘴組件在伸出后的正常工作中，可能因管串振動(dòng)受到井壁的擠壓而回縮，從而失去噴嘴的聚能效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種壓裂定點(diǎn)性好、噴嘴在任意伸出位置能夠自行鎖定的裸眼井壓裂用滑套噴嘴。為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種裸眼井壓裂用滑套噴嘴，包括:依次套接在一起的噴嘴外筒、噴嘴中筒和噴嘴內(nèi)筒。所述噴嘴外筒遠(yuǎn)離噴嘴中筒一端的外周面上形成有外螺紋，套接在噴嘴中筒一端的外周面呈六方形，以便于用扳手進(jìn)行安裝。在相應(yīng)的套接處形成有限制彼此脫出的限位結(jié)構(gòu)和防止泄漏的密封結(jié)構(gòu)，所述噴嘴中筒和噴嘴內(nèi)筒在一定外力的作用下能縮進(jìn)所述噴嘴外筒內(nèi)或從噴嘴外筒內(nèi)伸出，所述噴嘴外筒安裝在所述滑套壁面上的開(kāi)口內(nèi)。
[0007]所述噴嘴外筒套在噴嘴中筒一端的內(nèi)周面向軸心處延伸，形成第I限位臺(tái)階；所述噴嘴中筒套在噴嘴外筒內(nèi)的一端的外周面上形成有第I凸臺(tái)，噴嘴中筒遠(yuǎn)離噴嘴外筒一端的內(nèi)周面向軸心處延伸，形成第2限位臺(tái)階，所述噴嘴內(nèi)筒套在噴嘴外筒內(nèi)的一端的外周面上形成有第2凸臺(tái)，所述第I限位臺(tái)階與第I凸臺(tái)、所述第2限位臺(tái)階和第2凸臺(tái)分別構(gòu)成所述限位結(jié)構(gòu)。
[0008]在所述第I凸臺(tái)的外周面上形成有第I密封圈槽，在所述第I密封圈槽內(nèi)安裝有第I密封圈，在該第2凸臺(tái)的外周面上形成有第2密封圈槽，在所述第2密封圈槽內(nèi)安裝有第2密封圈，所述各密封圈構(gòu)成所述密封結(jié)構(gòu)。
[0009]在噴嘴外筒的內(nèi)周面上形成有第I環(huán)狀微型槽組，在噴嘴外筒的內(nèi)周面上形成有第2環(huán)狀微型槽組。[0010]本發(fā)明的滑套噴嘴的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0011]1、噴嘴有助于滑套開(kāi)啟后形成高壓射流，從而提高滑套壓裂的定點(diǎn)性；
[0012]2、噴嘴具有伸縮功能?；兹刖畷r(shí)噴嘴處于回縮狀態(tài)，可保證入井安全；滑套開(kāi)啟后噴嘴處于伸出狀態(tài)而貼于井壁上，減少射流時(shí)環(huán)空水力能力損失。
[0013]3、伸縮結(jié)構(gòu)具有阻尼作用，可避免噴嘴在入井過(guò)程中因受到振動(dòng)自行伸出掛住井壁，造成卡阻風(fēng)險(xiǎn)。
[0014]4、噴嘴通過(guò)滑套開(kāi)啟后內(nèi)外壓差產(chǎn)生的推力伸出，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。
[0015]5、通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼大小，可使噴嘴在一定受力范圍內(nèi)自行鎖定，因此可在任意伸長(zhǎng)長(zhǎng)度下鎖定，從而可根據(jù)環(huán)空大小和滑套地層相對(duì)位置自動(dòng)調(diào)節(jié)噴嘴長(zhǎng)度。
[0016]6、噴嘴工作時(shí)伸出并貼在井壁上，阻尼作用可避免噴嘴在因施工中管串晃動(dòng)而被井壁擠回。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的裸眼井壓裂用滑套噴嘴在最大伸長(zhǎng)狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是圖1中噴嘴外筒(I)的側(cè)視圖；
[0019]圖3是裝有本本發(fā)明的滑套在入井狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖4是圖3中的滑套在開(kāi)啟狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的滑套噴嘴的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0022]如圖所示，該裸眼井壓裂用滑套噴嘴包括:依次套接在一起的噴嘴外筒1、噴嘴中筒2和噴嘴內(nèi)筒3。噴嘴外筒I遠(yuǎn)離噴嘴中筒2 —端的外周面上形成有外螺紋a、套接在噴嘴中筒2—端的外周面呈六方形，在相應(yīng)的套接處形成有限制彼此脫出的限位結(jié)構(gòu)和防止泄漏的密封結(jié)構(gòu)。噴嘴中筒2和噴嘴內(nèi)筒3在外力的作用下能縮進(jìn)噴嘴外筒I內(nèi)或從噴嘴外筒I內(nèi)伸出。噴嘴外筒I安裝在滑套壁面上的開(kāi)口。
[0023]噴嘴外筒I套在噴嘴中筒2—端的內(nèi)周面向軸心處延伸，形成第I限位臺(tái)階6。噴嘴中筒2套在噴嘴外筒I內(nèi)的一端的外周面形成第I凸臺(tái)7，噴嘴中筒2遠(yuǎn)離噴嘴外筒I 一端的內(nèi)周面向軸心處延伸，形成第2限位臺(tái)階8，噴嘴內(nèi)筒3套在噴嘴外筒2內(nèi)的一端的外周面向外側(cè)延伸形成第2凸臺(tái)9。第I限位臺(tái)階6與第I凸臺(tái)7、第2限位臺(tái)階8和第2凸臺(tái)9分別構(gòu)成所述限位結(jié)構(gòu)。當(dāng)噴嘴外筒2和噴嘴內(nèi)筒3完全伸出時(shí)，在相應(yīng)的凸臺(tái)和限位臺(tái)階的作用下，它們不能繼續(xù)向外伸出。
[0024]在第I凸臺(tái)7的外周面上形成有第I密封圈槽，在第I密封圈槽內(nèi)安裝有第I密封圈4，在該第2凸臺(tái)9的外周面上形成有第2密封圈槽，在第2密封圈槽內(nèi)安裝有第2密封圈5，第I密封圈4、第2密封圈構(gòu)成所述密封結(jié)構(gòu)。
[0025]在噴嘴外筒I的內(nèi)周面上形成有第I環(huán)狀微型槽組b，在噴嘴外筒2的內(nèi)周面上形成有第2環(huán)狀微型槽組C。由于噴嘴具有伸縮功能，而環(huán)狀微型槽組b和環(huán)狀微型槽組c的存在，一方面使得在滑套入井過(guò)程中，噴嘴始終處于回縮狀態(tài)，在入井過(guò)程中不會(huì)因受到振動(dòng)而自行伸出掛住井壁，從而保證了入井安全；另一方面，當(dāng)滑套開(kāi)啟后，在高速?lài)姵龅牧黧w的作用下，噴嘴中筒2和噴嘴內(nèi)筒3向外伸出，在碰到井壁時(shí)鎖定。噴嘴的這種結(jié)構(gòu)使噴嘴在任意伸出位置實(shí)現(xiàn)自行鎖定，因此，可根據(jù)環(huán)空大小和滑套、地層的相對(duì)位置自動(dòng)調(diào)節(jié)噴嘴的伸出長(zhǎng)度，可適用于一定范圍的環(huán)空間隙。
[0026]安裝時(shí)，先在噴嘴中筒2外側(cè)的密封圈槽內(nèi)安裝密封圈4，在噴嘴內(nèi)筒3外側(cè)的密封圈槽內(nèi)安裝密封圈5。將噴嘴內(nèi)筒3裝于噴嘴中筒2內(nèi)，再將裝好的噴嘴中筒2裝于噴嘴外筒I內(nèi)，使三者底端端面對(duì)齊。
[0027]下面參考圖3和圖4對(duì)該噴嘴的使用方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]將該噴嘴安裝于滑套10開(kāi)口處，壓縮各級(jí)伸縮噴管至閉合狀態(tài)，如圖3所示，此時(shí)滑套6處于關(guān)閉狀態(tài)，噴嘴內(nèi)外無(wú)壓力差。當(dāng)滑套10下入指定位置后開(kāi)啟，此時(shí)從噴嘴內(nèi)有高速流體噴出，噴嘴內(nèi)端面受到內(nèi)外壓力差作用，該壓力差分別作用于噴嘴中筒2和噴嘴內(nèi)筒3的內(nèi)外端面上，推動(dòng)噴嘴中筒2和噴嘴內(nèi)筒3沿噴嘴軸向伸出，直至噴嘴內(nèi)筒3貼在地層11上。密封圈4 一方面用于密封噴嘴外筒I和噴嘴中筒2之間的間隙，另一方面當(dāng)噴嘴受到一側(cè)井壁擠壓時(shí)，密封圈4進(jìn)入噴嘴外筒I外側(cè)的環(huán)狀微型槽組b中的某一微型槽中，從而限制噴嘴中筒2相對(duì)噴嘴外筒I沿軸向運(yùn)動(dòng)。密封圈5 —方面用于密封噴嘴中筒2和噴嘴內(nèi)筒3之間的間隙，另一方面當(dāng)噴嘴受到擠壓時(shí)進(jìn)入噴嘴中筒2外側(cè)的環(huán)狀微型槽組c中的某一微型槽中，從而限制噴嘴內(nèi)筒3相對(duì)噴嘴中筒2沿軸向運(yùn)動(dòng)。環(huán)狀微型槽組b和c能使得密封圈4和5在任意槽位置受到擠壓而限制軸向運(yùn)動(dòng)，起到阻尼鎖定作用。
【權(quán)利要求】
1.一種裸眼井壓裂用滑套噴嘴，其特征在于:包括依次套接在一起的噴嘴外筒(I)、噴嘴中筒(2)和噴嘴內(nèi)筒(3)，所述噴嘴外筒(I)遠(yuǎn)離噴嘴中筒(2)—端的外周面上形成有外螺紋(a)、套接在噴嘴中筒(2)—端的外周面呈六方形，在相應(yīng)的套接處形成有限制彼此脫出的限位結(jié)構(gòu)和防止泄漏的密封結(jié)構(gòu)，所述噴嘴中筒(2)和噴嘴內(nèi)筒(3)在外力的作用下能縮進(jìn)所述噴嘴外筒(I)內(nèi)或從噴嘴外筒(I)內(nèi)伸出，所述噴嘴外筒(I)安裝在所述滑套壁面上的開(kāi)口內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼井壓裂用滑套噴嘴，其特征在于:所述噴嘴外筒(I)套在噴嘴中筒(2) —端的內(nèi)周面向軸心處延伸，形成第I限位臺(tái)階(6);所述噴嘴中筒(2)套在噴嘴外筒(I)內(nèi)的一端的外周面上形成有第I凸臺(tái)(7)，噴嘴中筒(2)遠(yuǎn)離噴嘴外筒(I) 一端的內(nèi)周面向軸心處延伸，形成第2限位臺(tái)階(8)，所述噴嘴內(nèi)筒(3)套在噴嘴外筒(2)內(nèi)的一端的外周面上形成有第2凸臺(tái)(9)，所述第I限位臺(tái)階(6)與第I凸臺(tái)(7)、所述第2限位臺(tái)階(8)和第2凸臺(tái)(9)分別構(gòu)成所述限位結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼井壓裂用滑套噴嘴，其特征在于:在所述第I凸臺(tái)(7)的外周面上形成有第I密封圈槽，在所述第I密封圈槽內(nèi)安裝有第I密封圈(4)，在該第2凸臺(tái)(9)的外周面上形成有第2密封圈槽，在所述第2密封圈槽內(nèi)安裝有第2密封圈(5)，所述各密封圈構(gòu)成所述密封結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼井壓裂用滑套噴嘴，其特征在于:在噴嘴外筒(I)的內(nèi)周面上形成有第I環(huán)狀微型槽組(b)，在噴嘴外筒(2)的內(nèi)周面上形成有第2環(huán)狀微型槽組(C)。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK103573242SQ201310484500
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】馮強(qiáng), 王瑤 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司