[發明專利]一種耐磨非金屬雙螺旋水力噴射器

在審

• 申請號: 201710150306.9
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106968648A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 邱宗斌;武志學;米虎寧;梁隴霞;王改紅;胡期旭
• 申請（專利權）人: 咸陽川慶鑫源工程技術有限公司
• 主分類號: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114;E21B43/26;B05B1/34;B05B15/00;B05B13/02
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司61108
• 代理人: 何銳

技術領域

本發明屬于水力噴射壓裂工藝技術領域，具體涉及一種耐磨非金屬雙螺旋水力噴射器，主要適用于直井、水平井多級水力噴射壓裂工藝管柱中。

背景技術

近10年來，水力噴射壓裂工藝技術是長慶油田進行壓裂改造、試油、完井一體化作業的主流技術，其中水力噴射器是實施多級水力噴射壓裂工藝的重要工具。據調研，目前國內外石油行業水力噴射壓裂使用的水力噴射器都是采用金屬材料加工制造，基于金屬材料可加工性的考慮，現在制造水力噴射器用金屬材料為35CrMo、42CrMo等塑性材料，在使用過程中該金屬水力噴射器本體和噴嘴的沖蝕較為嚴重，特別是壓后放噴排液時由于返排液高速反濺沖擊致使水力噴射器本體沖蝕面積較大，造成水力噴射器噴嘴脫落而無法重復使用和沖蝕失效。同時，雙級水力噴射器之間出現嚴重的砂濃度不均勻現象，導致雙級水力噴射器產生非均勻沖蝕。這些單級和雙級水力噴射器的沖蝕損壞，不僅增加了工具投入成本，更降低了現場水力噴射壓裂施工的成功率和效果。

發明內容

本發明的目的是為了能徹底改變現有金屬水力噴射器本體不耐沖蝕的性能，改善雙級水力噴射器砂濃度分布，提供一種高性能耐磨非金屬雙螺旋水力噴射器，使現有金屬水力噴射器具有非常高的硬度、非常好的韌性和耐沖蝕性，從而確保水力噴射器高效射孔壓裂施工。

為此，本發明提供了一種耐磨非金屬雙螺旋水力噴射器，包括本體，本體的上下端分別連接有上接頭和下接頭，所述的本體為非金屬雙螺旋本體，本體內腔加工雙螺旋線流道，所述的本體上分布有多個非金屬噴嘴套，多個非金屬噴嘴套分布在本體內腔雙螺旋線流道上，非金屬噴嘴套和本體通過螺紋連接；所述的非金屬噴嘴套內安裝非金屬噴嘴，非金屬噴嘴和非金屬噴嘴套在裝配上通過錐度密封連接。

所述的非金屬噴嘴套上部設置有O型密封圈，非金屬噴嘴套下部設置有紫銅墊，非金屬噴嘴套通過O型密封圈和紫銅墊實現和本體之間雙向密封。

所述的本體、非金屬噴嘴套和非金屬噴嘴均采用納米功能復合陶瓷加工而成，耐溫850℃，耐壓35MPa，熱處理硬度達75～80HRC。

所述的本體內腔雙螺旋線流道立體形狀為梯形槽。

所述的本體內腔雙螺旋線流道沿順時針方向，螺旋角45°，雙螺旋螺距135mm，雙螺旋線間距35mm，螺旋梯形槽長124mm，槽深6mm，槽底部寬度為12mm，梯形角為60°。

所述的非金屬噴嘴套有6個，以螺旋狀方式均勻分布在本體內腔雙螺旋線流道上。

所述的本體外徑為80mm，內腔通徑為40mm；非金屬噴嘴套和非金屬噴嘴均有6個，噴嘴直徑為4.5mm。

本發明的有益效果：本發明提供的這種耐磨非金屬雙螺旋水力噴射器，采用高性能耐磨非金屬材料納米功能復合陶瓷加工了非金屬雙螺旋本體、非金屬噴嘴套和非金屬噴嘴，優化了雙螺旋結構參數，由于高性能耐磨非金屬材料具有非常高的硬度、強度和非常好的韌性與耐磨性，既可以有效進行機械加工，又可以保證雙螺旋本體、噴嘴套和噴嘴高效耐沖蝕，因而使本發明具有非常高的耐沖蝕性能。同時雙螺旋本體內雙螺旋結構使攜砂流體以螺旋狀態流動到每個噴嘴中，實現了雙級水力噴射器間砂濃度均勻，有效解決了單級或雙級水力噴射器沖蝕失效難題，耐沖蝕性高，實用性強，效果顯著。

附圖說明

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

圖1是本發明耐磨非金屬雙螺旋水力噴射器的結構示意圖。

圖2是圖1的A-A剖面示意圖。

圖3是非金屬雙螺旋本體順時針雙螺旋槽展開示意圖。

附圖標記說明：1、本體；2、非金屬噴嘴套；3、O型密封圈；4、紫銅墊；5、非金屬噴嘴。

具體實施方式

本發明涉及到水力噴射壓裂工藝技術領域，是實現水力射孔、水力壓裂的關鍵工具，成功解決了現有金屬水力噴射器本體不耐沖蝕和雙級水力噴射器砂濃度分布不均勻的問題，適合應用于直井、水平井多級水力噴射壓裂管柱中，以下將結合具體實施例做進一步詳細闡述。

實施例1：