[實用新型]煤層氣自旋轉水力射流造穴工具

有效

• 申請號: 201520366902.7
• 申請日: 2015-06-01
• 公開（公告）號: CN204663503U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 于懷彬;蔣海濤;孟振期;倪元勇;高森;郭超
• 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: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

技術領域：

本實用新型涉及石油鉆探領域，特別是涉及一種適用于煤層氣水平井擴眼造穴的煤層氣自旋轉水力射流造穴工具。

背景技術：

我國擁有豐富的煤層氣資源，但大多數屬于低孔、低滲儲層，利用常規的水平井技術進行地面排采，普遍存在單井產氣量低、開發效果差等問題。目前，國外提高煤層氣水平井產量的主要途徑是采用水力壓裂技術，國內也采用過水力壓裂的方法來提高煤層的滲透性，但總體效果并不理想，因此轉而采用完井后下入篩管的方法來提高煤層氣水平井完井成功率，增加煤層氣產量。在篩管內對煤層水平段進行造穴可以獲得和擴大水平段卸壓通道、有效增加卸壓空間、增大煤層氣滲流面積。但是一般的水力射流造穴工具需要借助旋轉鉆具，鉆具在篩管內長時間旋轉作業容易導致篩管磨損變形，甚至斷裂，造成復雜事故。因此有必要提供一種新型水力射流造穴工具，以避免作業過程中對篩管造成的損壞，斷裂。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種煤層氣自旋轉水力射流造穴工具，該工具作業時無需借助旋轉鉆具，有效避免了因鉆具在篩管內長時間旋轉作業而導致的篩管損壞、斷裂。

本實用新型的技術方案如下：

所述煤層氣自旋轉水力射流造穴工具包括：本體、端蓋、銅套、旋轉軸以及旋轉射流短節。所述端蓋連接在本體下端，端蓋下方依次為銅套和旋轉射流短節；所述旋轉軸的上端套裝在本體內，下端穿過端蓋和銅套，與所述旋轉射流短節連接；所述旋轉軸和旋轉射流短節的內部中央由通孔貫通，流體可由本體上端的入口進入所述通孔；所述本體內部的旋轉軸外周面上從上到下依次安裝有推力球軸承、深溝球軸承A以及深溝球軸承B，所述推力球軸承與深溝球軸承A間由擋環隔開，3個軸承的作用在于減少旋轉軸旋轉時與本體內部產生的摩擦阻力。所述推力球軸承上方的旋轉軸外周面上還設有兩道O型密封圈以及擋圈。所述旋轉射流短節下部設有一對與所述通孔相連通的偏心水眼，內部分別裝有噴嘴A和噴嘴B，當流體由所述通孔流經偏心水眼時產生旋轉扭矩，從而推動旋轉射流短節轉動，同時流體以射流形式從所述噴嘴A和噴嘴B中噴出。另外，所述噴嘴A和噴嘴B的頂部均設有卡簧，以便于兩個噴嘴的拆裝及固定。

為了使所述煤層氣自旋轉水力射流造穴工具在作業時具有更好的整體密封性，位于所述端蓋和旋轉射流短節內部的旋轉軸外周面上均設有O型密封圈，所述噴嘴A和噴嘴B外周面上也設有O型密封圈。

另外，位于所述旋轉射流短節底部的通孔內可增設噴嘴C，以利于沖洗井筒煤屑以及循環鉆井液輔助攜巖。與噴嘴A或噴嘴B相同，所述噴嘴C的外周面上也設有O型密封圈，頂部設有卡簧。此外，兩個所述偏心水眼也可以相對于水平面向上形成一定的角度，以利于攜巖。

另外，為了保證部件間的連接緊密牢固，且同時易于拆卸，所述本體和端蓋、旋轉軸和旋轉射流短節間均采用螺紋連接方式，具體地，所述端蓋頂部伸入本體下端并通過螺紋相連接，連接處由止退銷釘A固定；所述旋轉軸插入旋轉射流短節的上端并通過螺紋相連接，連接處由止退銷釘B固定。

本實用新型通過在所述旋轉射流短節下部設置一對偏心水眼，由于在所述旋轉射流短節的橫剖面上，兩個所述偏心水眼的中軸線投影相互平行且相對于旋轉射流短節的軸心保持一定的偏心距，使得當流體由所述通孔流經偏心水眼時產生旋轉扭矩，從而推動旋轉射流短節轉動，同時流體以射流形式從所述偏心水眼中的噴嘴噴出。本實用新型在作業過程中，所述旋轉射流短節的轉動無需借助旋轉鉆具，從而有效避免了因鉆具在篩管內長時間旋轉作業而導致的篩管損壞、斷裂以及隨之引發的復雜施工事故。

附圖說明：

圖1是本實用新型煤層氣自旋轉水力射流造穴工具的結構示意圖；

圖2是所述旋轉射流短節橫剖面上所述偏心水眼的位置結構示意圖。

具體實施方式：