[發明專利]煤層氣水平井定向水力噴射工具串及施工方法

在審

• 申請號: 201711259544.X
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108086964A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 許耀波;韓保山;吳信波;萬志杰
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114;E21B43/26;E21B43/119;E21B23/01;E21B17/10
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

1.一種煤層氣水平井定向水力噴射工具串，放入水平井中，其特征在于包括依次連接的導錐、篩管、扶正器單流閥、水力錨、封隔器、噴射器、水力偏心定向器、上扶正器、液壓丟手和油管，所述水力偏心定向器與噴射器通過固定方式連接，水力偏心定向器的上端和噴射器的下端分別通過上活動軸承和下活動軸承連接于上扶正器和封隔器，偏心定向器在水力作用下，帶動噴射器旋轉實現定向噴射功能。

2.如權利要求1所述的煤層氣水平井定向水力噴射工具串，其特征在于：所述噴射器的外徑設為102mm，其外徑尺寸相對縮小后有效提高了環空加砂的安全性，所述噴射器的外表面噴涂有0.5mm厚的硬質合金材料層，以提高本體的耐磨蝕性能，提高環空壓裂的過砂量。

3.如權利要求2所述的煤層氣水平井定向水力噴射工具串，其特征在于：所述噴射器設有6個直徑為6.5mm的噴嘴，所述噴嘴為圓錐收斂形，其收縮角為50°，噴嘴采用YG6X材料加工；噴嘴與本體連接方式為螺紋連接，提高連接強度和密封性能。

4.如權利要求3所述的煤層氣水平井定向水力噴射工具串，其特征在于：YG6X材料中碳化鎢含量為93.5％，密度14.6-15g/cm3，硬度HRC91.7-92.5，抗拉強度1400kN。

5.如權利要求1所述的煤層氣水平井定向水力噴射工具串，其特征在于：所述水力偏心定向器的外徑為102mm，所述水力偏心定向器的工作壓力為70Mpa條件下絕對磨損量＜0.3×10-3mg/g，所述水力偏心定向器的內、外表面均噴涂有0.5mm厚的硬質合金材料層，以提高耐磨蝕性能，提高了環空壓裂的過砂量。

6.如權利要求1所述的煤層氣水平井定向水力噴射工具串，其特征在于：所述封隔器為擴張式封隔器，其外徑為110mm、總長度為900mm、內徑為40mm，最大封隔壓差為70MPa。

7.如權利要求1所述的煤層氣水平井定向水力噴射工具串，其特征在于：所述水力錨包含9個錨爪，所述9個錨爪為軸向3列、徑向3排且均角分布，所述水力錨內置雙微縫防砂管，本體外表面開設導流槽以增加過流面積，防止壓裂砂或煤粉進入錨體腔，便于沖洗，防止砂卡，水力錨的錨定壓差為3MPa，能實現多段壓裂的可靠座卡和解卡。

8.如權利要求1所述的煤層氣水平井定向水力噴射工具串，其特征在于：所述扶正器的外徑為Ф120mm，采用六翼剛性扶正器，扶正器的總長330mm，扶正翼長150mm，扶正翼兩端與軸線成25°倒角，扶正翼外圓直徑為扶正器具有扶正管柱功能，有利于擴張封隔器膠筒坐封，減小徑向應力差，提高密封可靠性。