防返濺噴砂射孔器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣田作業(yè)設(shè)備，具體地說，是一種防返濺噴砂射孔器。
【背景技術(shù)】
[0002]射孔作業(yè)是建立套管內(nèi)與儲(chǔ)層之間通道的常規(guī)作業(yè)方式，而水力噴砂射孔是射孔作業(yè)中用于油氣井增產(chǎn)措施中常用的方法，射孔過程中，高壓射孔液經(jīng)過射孔槍，變成高速射流，壓力能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，射穿套管、水泥環(huán)和近井地層，在井筒和儲(chǔ)層間首先起建立流通通道。在射孔過程中，高速射流噴射到套管和地層內(nèi)時(shí)，會(huì)返濺到射孔器以及射孔器上的噴嘴表面，在射孔器上沖蝕出傷痕，縮短使用壽命，延長(zhǎng)射孔作業(yè)時(shí)間，嚴(yán)重的返濺和沖蝕會(huì)使射孔器在復(fù)雜的井下條件中斷裂，造成井下事故。
[0003]針對(duì)上述問題，目前的射孔器都是通過增加覆蓋部件或者增加涂層來解決返濺沖蝕的問題，但這些方式依然存在較大不足。覆蓋部件增加了射孔器的零件數(shù)量，提高了射孔器的制造難度和成本，為了使其不阻礙水流噴射，還需要在其表面設(shè)置噴水孔，而噴水孔的設(shè)置以及覆蓋部件的安裝，增加了部件之間連接縫隙的數(shù)量，提高了噴水孔的密封難度，使射孔器的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，不利于安裝和維修。涂層僅僅解決了一時(shí)的問題，但其壽命有限，當(dāng)射孔器使用一段時(shí)間后，涂層被完全返濺沖蝕掉后，射孔器又將遭受到損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)了一種新的防返濺噴砂射孔器。
[0005]本發(fā)明的防返濺噴砂射孔器，包括本體和噴嘴，本體的外壁上設(shè)置有凹槽，凹槽的中部設(shè)置有安裝孔，凹槽的側(cè)壁傾斜，噴嘴安裝在安裝孔中，噴嘴的外端從凹槽的底面伸出。
[0006]優(yōu)選的是，安裝孔的外端設(shè)置有階梯槽，噴嘴的中部設(shè)置有環(huán)狀凸緣，環(huán)狀凸緣位于階梯槽中。
[0007]優(yōu)選的是，噴嘴上套裝有墊環(huán)和密封圈，墊環(huán)和密封圈位于環(huán)狀凸緣與階梯槽的臺(tái)階之間。
[0008]優(yōu)選的是，噴嘴的外端為方形或六角形的螺栓頭。
[0009]優(yōu)選的是，噴嘴的底部與安裝孔通過螺紋連接。
[0010]優(yōu)選的是，噴嘴的內(nèi)端位于安裝孔中。
[0011]優(yōu)選的是，凹槽的側(cè)壁與底面之間的夾角為120°?160°。
[0012]優(yōu)選的是，凹槽的表面以及凹槽邊緣的本體表面上都設(shè)置有耐磨涂層。
[0013]優(yōu)選的是，噴嘴的軸線與本體的軸線之間的夾角為α，75° < α < 90°。
[0014]優(yōu)選的是，本體上的噴嘴沿著其軸線方向至少安裝有一組，每組至少設(shè)置有一個(gè)噴嘴，每組中的噴嘴都位于同一圓周上。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:防返濺噴砂射孔器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件少，易于加工和組裝，通過設(shè)置的凹槽以及噴嘴外端的凸起，在噴嘴周圍形成導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，使返濺液返濺到射孔器上時(shí)能夠及時(shí)并較均勻流動(dòng)，避免返濺液在凹槽內(nèi)形成渦旋，防止返濺液長(zhǎng)時(shí)間在凹槽內(nèi)流動(dòng)，減小返濺液對(duì)射孔器的沖蝕，提高了射孔器的使用壽命。
[0016]噴嘴設(shè)置凸緣并安裝在階梯槽中，使凸緣形成一個(gè)盤狀結(jié)構(gòu)，覆蓋噴嘴與本體的連接處，墊環(huán)和密封圈裝在環(huán)狀凸緣與階梯槽的臺(tái)階之間，避免射孔器的密封結(jié)構(gòu)遭到?jīng)_蝕，保證了射孔器的密封性能，保持噴嘴射出的射孔液有足夠的壓力，保證了射孔器的射孔效果。
[0017]噴嘴的外端為方形或六角形的螺栓頭，可通過扳手對(duì)噴嘴進(jìn)行安裝和拆卸，進(jìn)一步降低了安裝和維修難度。
[0018]噴嘴與安裝孔通過螺紋連接，螺紋結(jié)構(gòu)不僅便于噴嘴的安裝和拆卸，還可選用具有密封功能的螺紋結(jié)構(gòu)，提高了射孔器的密封效果以及組裝和維護(hù)的便利性。
[0019]噴嘴的內(nèi)端位于安裝孔中，使噴嘴的內(nèi)端與安裝孔的內(nèi)端平齊或者隱藏在安裝孔的內(nèi)部，防止噴嘴的內(nèi)端裸露在本體的內(nèi)腔中，避免在本體內(nèi)腔中流動(dòng)的高壓射孔液沖蝕噴嘴的內(nèi)端，減輕噴嘴內(nèi)端的磨損，提高噴嘴的使用壽命。
[0020]凹槽的側(cè)壁傾斜并與底面之間呈120°?160°，使凹槽的側(cè)壁能夠平滑的將返濺液引導(dǎo)到凹槽外，防止返濺液在凹槽內(nèi)形成渦流，避免返濺液長(zhǎng)時(shí)間在凹槽內(nèi)流動(dòng)，減小沖蝕。
[0021]凹槽的表面以及凹槽邊緣的本體表面上都設(shè)置耐磨涂層，增加射孔器表面的抗沖蝕能力，與凹槽和噴嘴外端形成的弧形導(dǎo)流結(jié)構(gòu)配合，使返濺液的沖蝕力分散和減弱，降低了耐磨涂層損耗速度，進(jìn)一步提高了射孔器的使用壽命。
[0022]噴嘴不僅可垂直于本體，也可以相對(duì)與本體傾斜設(shè)置，射孔液向上循環(huán)沖擊返濺液，返濺一般對(duì)噴嘴上部的本體沖蝕相對(duì)較輕，對(duì)噴嘴下部的本體沖蝕較嚴(yán)重，傾斜設(shè)置是返濺液能夠向上偏斜，使返濺液分布更均勻，減輕噴嘴下部本體處局部沖蝕嚴(yán)重的問題。
[0023]噴嘴可在不同位置上設(shè)置多組，增大了噴嘴的分布面積，使射孔器可對(duì)更大范圍的井下區(qū)域進(jìn)行噴砂射孔作業(yè)，提高工作效率。每組噴孔分別位于主體不同位置的圓周上，使噴砂射孔出來的孔呈多層分布，分布均勻，滲油效果好。
【附圖說明】
[0024]附圖1為本防返濺噴砂射孔器的結(jié)構(gòu)圖一。
[0025]附圖2為本防返濺噴砂射孔器的結(jié)構(gòu)圖二。
[0026]附圖3為本防返濺噴砂射孔器的結(jié)構(gòu)圖三。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本發(fā)明的防返濺噴砂射孔器，如圖1至3所示，包括本體I和噴嘴2，噴嘴2可設(shè)置有多個(gè)。
[0028]本體I的外壁上設(shè)置有凹槽3，凹槽3的中部設(shè)置有安裝孔4，噴嘴2都安裝在對(duì)應(yīng)凹槽3的安裝孔4中。
[0029]凹槽3的側(cè)壁5傾斜，與底面6之間呈120°?160°，噴嘴2的外端從凹槽3的底面6伸出，使噴嘴2外端側(cè)壁、凹槽3的底面6和凹槽3的側(cè)壁5形成一個(gè)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。凹槽3的表面以及凹槽3邊緣的本體I表面上都設(shè)置有耐磨涂層，噴嘴2的外端以及凸緣的外側(cè)面等可能受到返濺液沖蝕的表面也可設(shè)置耐磨涂層，使導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的外表面上都有耐磨涂層，耐磨涂層為硬質(zhì)合金粉末等耐磨材料。
[0030]噴嘴2的底部與安裝孔4通過螺紋連接，噴嘴2的外端為方形或六角形的螺栓頭，便于通過扳手旋轉(zhuǎn)噴嘴2，將噴嘴2裝入到安裝孔4中或者從安裝孔4中拆下。
[0031]安裝孔4的外端設(shè)置有階梯槽7，噴嘴2的中部設(shè)置的環(huán)狀凸緣8位于階梯槽7中，噴嘴2上套裝的墊環(huán)9和密封圈10也都位于環(huán)狀凸緣8與階梯槽7的臺(tái)階之間。
[0032]噴嘴2的內(nèi)端位于安裝孔4中，避免本體I內(nèi)腔中射孔液沖蝕噴嘴2的內(nèi)端。
[0033]如圖1所示，噴嘴2可相對(duì)于本體I垂直設(shè)置。如圖2所示，噴嘴2也可相對(duì)于本體I傾斜設(shè)置，噴嘴2的軸線與本體I的軸線之間的夾角為α，75° < α < 90°。
[0034]如圖3所示，本體I上的噴嘴沿著其軸線方向至少安裝有一組，每組至少設(shè)置有一個(gè)噴嘴2，每組中的噴嘴2都位于同一圓周上。
[0035]射孔液通過本體內(nèi)腔從噴嘴2向井下的管套，射孔液的射流擊穿管道并射開地層，射開出一個(gè)孔道，射孔液進(jìn)入到孔道底部后，反向沿著孔道的側(cè)壁離開孔道，返濺向射孔器。
[0036]由于從噴嘴2的噴孔邊緣噴出的射孔液呈傘狀噴射，這些呈傘狀噴射的射孔液沖擊返濺向射孔器的射孔液，并引導(dǎo)向噴嘴2外端的側(cè)壁，進(jìn)入到弧形的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，沿著噴嘴2外端的側(cè)壁、凹槽3的底面6和側(cè)壁5，離開凹槽3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防返濺噴砂射孔器，包括本體(I)和噴嘴(2)，其特征在于，本體(I)的外壁上設(shè)置有凹槽(3)，凹槽(3)的中部設(shè)置有安裝孔(4)，凹槽(3)的側(cè)壁(5)傾斜，噴嘴(2)安裝在安裝孔⑷中，噴嘴⑵的外端從凹槽⑶的底面(6)伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防返濺噴砂射孔器，其特征在于，安裝孔(4)的外端設(shè)置有階梯槽(7)，噴嘴(2)的中部設(shè)置有環(huán)狀凸緣(8)，環(huán)狀凸緣(8)位于階梯槽(7)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防返濺噴砂射孔器，其特征在于，噴嘴(2)上套裝有墊環(huán)(9)和密封圈(10)，墊環(huán)(9)和密封圈(10)位于環(huán)狀凸緣⑶與階梯槽(7)的臺(tái)階之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防返濺噴砂射孔器，其特征在于，噴嘴(2)的外端為方形或六角形的螺栓頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的防返濺噴砂射孔器，其特征在于，噴嘴(2)的底部與安裝孔(4)通過螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防返濺噴砂射孔器，其特征在于，噴嘴(2)的內(nèi)端位于安裝孔(4)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防返濺噴砂射孔器，其特征在于，凹槽(3)的側(cè)壁(5)與底面(6)之間的夾角為120°?160°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防返濺噴砂射孔器，其特征在于，凹槽(3)的表面以及凹槽(3)邊緣的本體(I)表面上都設(shè)置有耐磨涂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防返濺噴砂射孔器，其特征在于，噴嘴(2)的軸線與本體(I)的軸線之間的夾角為α，75°彡α彡90°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防返濺噴砂射孔器，其特征在于，本體(I)上的噴嘴沿著其軸線方向至少安裝有一組，每組至少設(shè)置有一個(gè)噴嘴(2)，每組中的噴嘴(2)都位于同一圓周上。
【專利摘要】一種防返濺噴砂射孔器，包括本體和噴嘴，本體的外壁上設(shè)置有凹槽，凹槽的中部設(shè)置有安裝孔，凹槽的側(cè)壁傾斜，噴嘴安裝在安裝孔中，噴嘴的外端從凹槽的底面伸出。防返濺噴砂射孔器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件少，易于加工和組裝，通過設(shè)置的凹槽以及噴嘴外端的凸起，在噴嘴周圍形成導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，使返濺液返濺到射孔器上時(shí)能夠及時(shí)并較均勻流動(dòng)，避免返濺液在凹槽內(nèi)形成渦旋，防止返濺液長(zhǎng)時(shí)間在凹槽內(nèi)流動(dòng)，減小返濺液對(duì)射孔器的沖蝕，提高了射孔器的使用壽命。
【IPC分類】E21B43-114
【公開號(hào)】CN104594857
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510016500
【發(fā)明人】寧世品, 梅鵬
【申請(qǐng)人】杰瑞能源服務(wù)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日