[實用新型]水力射流擴孔器

有效

• 申請號: 201520114609.1
• 申請日: 2015-02-17
• 公開（公告）號: CN204627416U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 蔣海濤;董穎;周俊然;于懷彬
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B10/26
• 分類號: E21B10/26
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 陳昌娟

技術領域：

本實用新型涉及石油鉆探領域，特別是涉及一種用于煤層氣水力射流造穴的水力射流擴孔器。

背景技術：

國內外煤層氣井開采中，采用的裸眼洞穴造穴技術主要有三種：負壓造穴、機械工具造穴及水力射流造穴。水力射流造穴法是利用高壓水射流能量來沖割、破碎井壁，以達到造穴、擴孔的目的。具體施工中用鉆具把特殊設計的水力射流裝置送入造穴井段，開泵循環，使鉆井液在經過小噴嘴時產生高壓水力射流，沖割破壞煤儲層形成洞穴。與負壓造穴和機械工具造穴相比，水力射流造穴具有施工工藝簡便，費用低等優點。在水力射流造穴施工中，選擇性能優異的水力射流擴孔、造穴工具是獲得較好施工效果的關鍵。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種用于煤層氣水力射流造穴的水力射流擴孔器，造穴過程中也可與機械造穴工具配合使用起到先期破壞煤層內應力以降低機械造穴工具作業強度的效果。

本實用新型的技術方案如下：

所述水力射流擴孔器由本體及其上的噴嘴組件構成。所述噴嘴組件為由第1?噴嘴、第2噴嘴、第1裝嘴體、第2裝嘴體以及過渡套構成的環狀部件，所述第1噴嘴位于噴嘴組件的中央，第1噴嘴的底部連接所述過渡套，所述過渡套起固定第1噴嘴的作用；第1噴嘴的中央為第1噴孔；第1裝嘴體與第1噴嘴端部以下的外表面以及過渡套的外表面緊密連接，所述第1裝嘴體起承載第1噴嘴的作用；第2噴嘴位于第1噴嘴的端部外圍，二者間的環形間隙構成第2噴孔；第2噴嘴的外表面與第2裝嘴體緊密連接；第2裝嘴體低于第2噴嘴底部的部分與第1裝嘴體間的環形間隙構成防淹孔；過渡套及防淹孔與本體內部的通徑相連通。

為了使所述過渡套和第1裝嘴體對第1噴嘴起到更為牢固的承載和固定作用，且同時便于拆裝，所述第1裝嘴體與第1噴嘴端部以下的外表面以及過渡套外表面間的緊密連接方式為：第1裝嘴體的底部內表面與第1噴嘴的底部外表面以及過渡套的外表面通過螺紋相連接。

所述水力射流擴孔器作業時，上部連接鉆桿，下部連接防堵卡鉆頭，并將鉆頭水眼堵死，由鉆井鉆具送到預定井段。作業過程中，鉆井液由所述通徑進入所述噴嘴組件內部的過渡套及防淹孔，過渡套內的鉆井液進入第1噴孔，由第1噴孔向外噴射形成錐型射流束；防淹孔內的鉆井液及倒流液進入第2噴孔，由第2噴孔向外噴射形成環形射流束。由第1、2噴孔形成的射流束穩定且射流能量集中，有效克服了淹沒狀態下射流能量及速度衰減的問題。

通常情況下，所述噴嘴組件水平安裝在本體上。為了進一步提高攜巖效果，所述噴嘴組件可相對于水平面向上成適當的角度，所述角度≤10°。

所述本體上的噴嘴組件數量為1～6個，具體數量根據現場工況確定。當本體上的噴嘴組件不少于2個時，為了獲得更佳的射流能量，增強造穴能力，所述噴嘴組件在本體上可采取多層軸向錯位排列，且每一水平層面的噴嘴組件數量?不超過4個。

本實用新型的優點在于：(1)整體結構簡單，操作方便，可以根據實際情況連接不同尺寸的鉆桿及鉆頭，以適應不同的井筒作業要求；(2)噴嘴組件構造簡單，易于拆裝更換；(3)整體結構簡單，易于進行維修及部件更換，使用成本較低。

附圖說明：

圖1是本實用新型水力射流擴孔器的剖面結構示意圖；

圖2是圖1中噴嘴組件的結構示意圖；

具體實施方式：

實施例1

下面結合附圖對本實用新型進行具體描述。如圖1和圖2所示，所述水力射流擴孔器由由本體1及其上的噴嘴組件2構成，所述噴嘴組件2為由第1噴嘴21、第2噴嘴23、第1裝嘴體25、第2裝嘴體26以及過渡套27構成的環狀部件，所述第1噴嘴21位于噴嘴組件2的中央，第1噴嘴21的底部連接所述過渡套27，所述過渡套27起固定第1噴嘴21的作用；第1噴嘴21的中央為第1噴孔22；第1裝嘴體25與第1噴嘴21端部以下的外表面以及過渡套27的外表面緊密連接，所述第1裝嘴體25起承載第1噴嘴21的作用；第2噴嘴23位于第1噴嘴21的端部外圍，二者間的環形間隙構成第2噴孔24；第2噴嘴23的外表面與第2裝嘴體26緊密連接；第2裝嘴體26低于第2噴嘴23底部的部分與第1裝嘴體25間的環形間隙構成防淹孔28；過渡套27及防淹孔28與本體1內部的通徑相連通。

所述第1裝嘴體25與第1噴嘴21和過渡套27外表面間的緊密連接方式為：第1裝嘴體25的底部內表面與第1噴嘴21的底部外表面以及過渡套27的外表面通過螺紋相連接，該螺紋連接方式能夠使過渡套27和第1裝嘴體25對第1噴嘴21起到更為牢固的承載和固定作用，同時便于拆裝。