[發明專利]一種噴砂洗井一體式噴槍、磨料水射流作業系統及方法

在審

• 申請號: 202110355187.7
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN112814631A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 王文濤;孔凡楠;梁興;孫凱;許寶燕;胡勝勇;楊志祥;邢心;曾濤;楊雨瀟;張沂軒;劉天琪;吳建華;吳爽;杜鵬飛
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114;E21B43/119;E21B34/14;E21B21/00;E21B21/10
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

1.一種噴砂洗井一體式噴槍，其特征在于，包括：噴槍本體(1)；

所述噴槍本體(1)包括第一端(11)、第二端(12)和位于所述第一端(11)和所述第二端(12)之間的中間部(13)；

所述第一端(11)內設置有漿液注入口(111)，所述第二端(12)內設置有單流閥(121)；所述中間部(13)內設置有一個漿液通道(131)和至少兩個洗井通道(132)；

所述漿液通道(131)的一端與所述漿液注入口(111)通過滑閥(1311)連通，另一端與所述單流閥(121)連通；所述洗井通道(132)的一端與所述噴槍本體(1)的外界連通，所述洗井通道(132)的另一端與所述漿液注入口(111)連通；

所述中間部(13)的外壁上嵌設有至少一個噴嘴(133)，所述噴嘴(133)與所述漿液通道(131)連通；

所述中間部(13)的外壁進一步嵌設有剪釘(134)，所述剪釘(134)的一端設置有凸起結構(1341)，所述滑閥(1311)的外壁設置有卡槽(13111)，所述凸起結構(1341)卡接在所述卡槽(13111)內。

2.根據權利要求1所述的噴砂洗井一體式噴槍，其特征在于，所述滑閥(1311)內設置有相互連通的第一段閥芯通道(13112)和第二段閥芯通道(13113)；所述第一段閥芯通道(13112)的內徑大于所述第二段閥芯通道(13113)的內徑，當所述滑閥(1311)處于關閉狀態時，投球(14)位于所述第一段閥芯通道(13112)內，所述投球(14)的直徑大于所述第二段閥芯通道(13113)的內徑。

3.根據權利要求1所述的噴砂洗井一體式噴槍，其特征在于，任意兩個所述噴嘴(133)與所述第二端(12)端面的垂直距離不同。

4.根據權利要求1所述的噴砂洗井一體式噴槍，其特征在于，所述中間部(13)的外壁上嵌設有至少兩個小絲堵(135)，所述小絲堵(135)與所述洗井通道(132)連通有所述漿液注入口(111)的另一端連通。

5.根據權利要求1所述的噴砂洗井一體式噴槍，其特征在于，所述單流閥(121)內設置有凡爾球(1211)和過濾網(1212)。

6.根據權利要求1所述的噴砂洗井一體式噴槍，其特征在于，所述噴嘴(133)通過噴嘴套(1331)嵌設在所述中間部(13)的外壁上。

7.根據權利要求1所述的噴砂洗井一體式噴槍，其特征在于，所述噴嘴(133)的材質為聚晶金剛石或者硬質合金材料。

8.根據權利要求1所述的噴砂洗井一體式噴槍，其特征在于，所述漿液通道(131)與所述滑閥(1311)連通處的孔徑大于與所述噴嘴(133)連通處的孔徑。

9.一種磨料水射流作業系統，其特征在于，包括：位于井內的磨料水射流管柱(01)、套管(02)以及位于井外的磨砂漿液循環罐(03)、混砂攪拌裝置(04)、壓裂泵(05)和投球器(06)；

所述磨料水射流管柱(01)位于所述管套(02)內，所述磨料水射流管柱(01)內設置有依次連通的油管錨定器(011)、軸向往復器(012)和如權利要求1至8中任一項所述的噴砂洗井一體式噴槍(013)，所述油管錨定器(011)、軸向往復器(012)和噴砂洗井一體式噴槍(013)通過油管(014)相互連通；

所述磨砂漿液循環罐(03)的一端從井口(SU)接入所述磨料水射流管柱(01)和所述套管(02)之間形成的環空通道內；

所述混砂攪拌裝置(04)的一端連通所述磨砂漿液循環罐(03)的另一端；

所述壓裂泵(05)的一端連通所述混砂攪拌裝置(04)的另一端，所述壓裂泵(05)的另一端從所述井口(SU)接入所述磨料水射流管柱(01)。

10.一種磨料水射流作業方法，其特征在于，采用如權利要求1至8中任一項所述的噴砂洗井一體式噴槍，所述方法包括：

將磨料水射流管柱下入井內；

如果所述磨料水射流管柱下入到設定深度后，通過油管錨定器錨定所述磨料水射流管柱；

將井外的磨砂漿液循環罐、混砂攪拌裝置和壓裂泵通過井口與所述磨料水射流管柱建立循環連通；

啟動所述壓裂泵，按照設定作業參數，將磨砂漿液泵入所述磨料水射流管柱；

所述磨砂漿液從噴砂洗井一體式噴槍的噴嘴噴出，對井下進行磨料水射流射孔施工；

停止所述壓裂泵，打開投球器，將投球射入滑閥的第一段閥芯通道內，阻斷漿液通道，利用泵壓推動所述滑閥，剪釘的凸起結構斷裂，導通洗井通道，結束磨料水射流作業；

關閉所述投球器，啟動所述壓裂泵，將洗井液泵入所述磨料水射流管柱，所述洗井液從所述噴砂洗井一體式噴槍的洗井通道流出，對井下進行洗井施工；

完成設定作業流程后，關閉所述壓裂泵，提出所述磨料水射流管柱，完成磨料水射流作業。