[實用新型]一種磨料射孔噴砂壓裂聯作器

有效

• 申請號: 201420420933.1
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN204098878U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 曲海;周林波;魏娟明;姚奕明;陳作
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114;E21B43/26
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本實用新型屬于石油天然氣開采領域的井下作業技術領域，特別是一種磨料射孔噴砂壓裂聯作器。

背景技術

射流噴砂壓裂器是一種油氣井增產開發作業工具。該工具集水力洗井、射孔、壓裂、酸化、反洗井于一體。在使用過程中，利用作業管柱將射流噴砂壓裂器下入到指定位置，高壓磨料液體經射流噴砂壓裂器高速射出，在地層中形成一定形狀的孔道。然后向井內泵注高壓混砂液體，孔道前端產生裂縫。混砂液體充填裂縫間隙并使其向地層深部擴展延伸。由于混砂液體中的砂粒充填并支撐了地層裂縫，提高了石油儲層的滲透率，從而增加油氣井產量。該增產過程簡單，作業周期短，對油氣層傷害小，并適用于多種井況。因此在油氣增產作業中獲得了較廣泛應用。

專利號為ZL200920079056.5公開了一種井下水力噴射壓裂酸化工具管柱。該工具管柱由導向頭、篩管、單向閥、下扶正器、噴槍、上扶正器、安全丟手組成，各部分依次連接成整體。高壓混砂液體流經噴槍上小直徑噴嘴，液體壓力轉換為流體動能，混砂液體速度獲得極大增加，從而射穿地層形成孔道。液體壓力越高，混砂獲得的速度越快，在壓裂施工過程中地面施工壓力也會很高。高施工壓力會增加地面作業風險，并會增加作業設備的要求。

由此，需要設計一種在施工過程中，能解決壓裂施工壓力過高的問題的射流噴砂壓裂器。

實用新型內容

針對上述的問題，本實用新型旨在提供一種磨料射孔噴砂壓裂聯作器。其具有結構簡單，壓裂施工壓力低，作業風險小等特點。

根據本實用新型的磨料射孔噴砂壓裂聯作器，其包括具有內腔的本體、設置在本體側壁上的噴嘴、設置在本體側壁上的噴砂孔，以及通過剪切銷設置在內腔上的的內滑套，其構造為在射孔中處于能封堵噴砂孔的位置處，并在壓裂中處于能使噴砂孔連通內腔和外部的位置處。

當進行射孔時，內滑套擋住了噴砂孔，使得高壓混砂液體只能由噴嘴噴出。當水力噴射射孔作用完成后使內滑套移動而露出噴砂孔，由此進行壓裂。此時，壓裂液體會通過噴嘴以及噴砂孔同時進入壓裂裂縫中，增加了過流面積，從而大大減小了油管內施工壓力。由此，避免了地面作用風險，提高了作業安全性。同時，還可以極大提高壓裂施工加砂砂比。

噴砂孔與噴嘴的過流面積比為4～80。通過設置噴砂孔使得壓裂過程中的壓力大幅度降低，滿足了使用需要。同時這種結構易于實現。

噴砂孔為6個，每3個為一組并呈三角形分布，并且兩組之間周向對稱分布。優選地，一組中的3個所述噴砂孔的相位角為120°。通過這種設置使得通過噴砂孔的流體流動更均勻。并且，其結構簡單，易于加工。

在一個實施例中，噴砂孔位于噴嘴的下游。在操作過程中，可以利用投球閥的方式使內滑套下移。這種設置更有利于操作，容易使噴砂孔露出，而不妨礙噴嘴。并使得整體結構簡單，易于實現。

在一個實施例中，在內滑套的下游的內壁上設置球座。優選地，球座構造為由內滑套的內壁沿徑向向內的凸出體。此球閥用于攔截閥球，從而能使被拋落的閥球剪斷剪切銷，從而帶動內滑套下移。并此結構簡單，易于實現。

進一步優選地，球座與內滑套成一體結構。通過這種設置方便了球座和內滑套的制造，并使得裝配更簡便。

在一個實施例中，內腔內設置用于定位內滑套的臺階面。在內滑套下移的過程中，此臺階面用于承接內滑套，并為內滑套定位。

在一個實施例中，本體的上端外壁上設置扶正器。優選地，扶正器可由沿周向均勻分布的扶正塊組成。

本申請中，用語“上”和“下”以從井口注入的壓裂液的流向為參照。

與現有技術相比，本實用新型包括如下優點。在水力噴砂射孔作用結束后，噴砂孔能夠打開，使得壓裂液體會通過噴嘴和噴砂孔同時進入壓裂裂縫中。從而增加了過流面積，減小了油管內的施工壓力，提高了操作安全性。通過投球帶動內滑套下移，從而露出噴砂孔。此結構簡單，裝配方便，制造成本低，可廣泛應用。

附圖說明

下面將結合附圖來對本實用新型的優選實施例進行詳細地描述。在圖中：

圖1顯示了根據本實用新型的磨料射孔噴砂壓裂聯作器的結構。

圖2顯示了內滑套下移時的結構示意圖。

圖3顯示了井下管柱組合示意圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例繪制。

具體實施方式

在下文中將介紹根據本實用新型的優選實施例。