[發明專利]噴槍

在審

• 申請號: 202010401908.9
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111520111A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 劉志斌;李梅;楊曉勇;馮強;詹鴻運;郭鳴;秦詩濤;李世恒;呂雙;張華
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114;E21B43/119
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

本發明公開了一種噴槍，其包括噴槍本體、噴嘴、上內管、下內管、固定接頭和下接頭；噴槍本體上開有階梯孔以用于裝配噴嘴，噴槍本體的外壁還采用加硬處理；噴嘴的外壁中部形成有凸臺，凸臺卡裝在階梯孔內；上內管和下內管同軸插裝在噴槍本體的內腔中，且兩者拼合后構成有圓孔，圓孔與噴嘴的下部相匹配，以將噴嘴限制在階梯孔內；固定接頭和下接頭安裝在噴槍本體的內腔兩端，以將上內管和下內管限制在噴槍本體的內腔中。本發明可實現水力噴射工具一次下井后多次重復使用，可在井場快速更換噴嘴，從而提高壓裂施工的效率，降低整個作業時間。

技術領域

本發明屬于石油、天然氣等非常規油氣藏完井工程領域，涉及一種水力噴射工具，尤其是一種噴槍。

背景技術

油氣井通過噴砂射孔連接地層和井筒時，會使用水力噴射工具，目前廣泛使用的水力噴射工具的噴嘴的安裝形式主要有兩種，一種是螺紋連接，另一種是焊接。螺紋連接是通過從噴槍外面螺旋固定，這使得在噴砂射孔過程中，由于噴砂速度很快，噴嘴可能脫落。噴嘴焊接到噴槍本體上，不能更換。另外，在水力噴射壓裂施工過程中廣泛出現噴槍本體返濺刺壞的問題。噴槍本體刺壞的主要原因是為含砂射孔液體流經噴嘴加速形成的高速噴射流束沖擊到井筒套管內壁后，反濺回來沖擊到噴射器(噴槍)本體上，由于噴槍本體材質抗返濺能力差，易導致噴槍本體被刺壞。

現階段，為了提高工具的使用效率，要求水力噴射工具一次下井后可多次噴砂射孔，并且當噴嘴的噴砂射孔通道變大后，可在井場快速更換噴嘴，從而縮短壓裂時間，提高地面設備的使用效率。

發明內容

本發明的目的在于解決上述技術問題而提供一種可快速更換噴嘴的噴槍，實現水力噴射工具一次下井后多次重復使用，可在井場快速更換噴嘴，從而提高壓裂施工的效率，降低整個作業時間。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種噴槍，包括噴槍本體、噴嘴、上內管、下內管、固定接頭和下接頭；

所述噴槍本體上開有階梯孔以用于裝配噴嘴，階梯孔靠近噴槍本體內壁的一端為大徑端、靠近噴槍本體外壁的一端為小徑端，該噴槍本體的外壁還采用加硬處理；

所述噴嘴的中部貫穿形成有孔眼以用于實現噴槍本體的內腔與外部的連通，該噴嘴的外壁中部還形成有凸臺，其中噴嘴位于凸臺上方的部分匹配插裝在階梯孔的小徑端內，凸臺匹配插裝在階梯孔的大徑端內；

所述上內管和下內管匹配地同軸插裝在噴槍本體的內腔中，且上內管和下內管的相對面拼合后構成有圓孔，圓孔與噴嘴位于凸臺下方的部分相匹配，以將噴嘴限制在階梯孔內；

所述固定接頭和下接頭可拆卸地安裝在噴槍本體的內腔兩端，以將上內管和下內管限制在噴槍本體的內腔中。

進一步地，所述加硬處理為通過超高速激光熔覆技術在噴槍本體的外壁表面生成有一層超硬涂層，超硬涂層設置在噴嘴的周圍。

進一步地，所述超硬涂層包括W和Co顆粒，涂層硬度為洛氏硬度60HRC-80HRC，厚度為0.1mm-2mm。

進一步地，所述加硬處理為在噴槍本體的外壁上套接有一超硬合金筒，且超硬合金筒通過擋頭限位在噴槍本體的外壁上，超硬合金筒設置在噴嘴的周圍，且超硬合金筒上還開有通孔以便于實現噴嘴的孔眼與外部的連通。

進一步地，所述超硬合金筒采用高比重鎢合金材質制成，硬度為洛氏硬度70-80HRC，厚度為3.5-5mm。

進一步地，所述噴嘴采用高比重鎢合金材質制成且為三個，三個噴嘴周向均布安裝在噴槍本體上，且每個噴嘴在安裝后孔眼的軸向與噴槍本體的徑向均保持3°-5°的傾角，以在保證射孔效率的同時，更有利于清洗井筒。

進一步地，所述噴嘴和噴槍本體之間采用橡膠圈密封。

進一步地，所述固定接頭和下接頭均與噴槍本體采用螺紋連接。