本发明专利技术提供的一种喷砂射孔器,包括具有上接头的本体,所述本体的侧壁上开设有开孔,所述本体设置有连通所述上接头和所述开孔的流体通道;能转动的设置在所述开孔内,且与所述开孔同轴的旋转体;偏心设置在所述旋转体上的喷嘴;能转动的设置在所述流体通道内的叶轮,当流体通道中有流体通过时,所述叶轮能被所述流体驱动转动,进而驱动所述旋转体转动。本发明专利技术提供的一种喷砂射孔器在喷砂射孔作业时,射穿套管的孔径在20-50mm之间可调,相对于现有技术提高了射穿套管的孔径大小。
【技术实现步骤摘要】
喷砂射孔器
本专利技术涉及石油天然气开采领域,尤其涉及一种喷砂射孔器。
技术介绍
水力喷砂射孔是通过油管在地面向井底泵送高压含砂流体,高压含砂流体从喷嘴喷出,在井下目标层位处射穿套管及固井水泥环,并穿入地层一定深度,形成一定直径和深度的油气通道。 在进行射孔作业时,该孔是作为石油开采过程中原油流入井筒中的通道,在油井生产时候该孔的孔径越大越利于油气从地层流出到井筒,越小越不利于油气从地层流出。根据中国专利第ZL201220009979.5号,名称为《水力喷砂喷砂射孔器》揭示的内容,现有的喷砂射孔器喷嘴一般相对于管柱的位置是固定不动的。这样在喷砂射孔的作业中,要提高喷嘴射穿套管的孔径,可以认为可通过增大喷嘴的孔径的办法来实现。但如果采用该方法来提高现有技术中喷嘴射穿套管的孔径,那么为了维持从喷嘴中喷出的射流的流速及射流所射出的射程,必须增大提供该喷嘴射流的泵组设备的能力,但现有技术中该泵组设备能力有限,不能任意增大。所以在现有泵组的能力内,难以提高喷嘴射穿套管的孔径。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能扩大射穿套管的孔径的喷砂射孔器。 本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现:一种喷砂射孔器,其包括:具有上接头的本体,所述本体的侧壁上开设有开孔,所述本体设置有连通所述上接头和所述开孔的流体通道;能转动的设置在所述开孔内,且与所述开孔同轴的旋转体;偏心设置在所述旋转体上的喷嘴;能转动的设置在所述流体通道内的叶轮,当流体通道中有流体通过时,所述叶轮能被所述流体驱动转动,进而驱动所述旋转体转动。 优选地,所述喷砂射孔器包括位于所述叶轮与所述旋转体之间的传动机构,所述传动机构能将所述叶轮的高速转动转换为所述旋转体的低速转动。 优选地,所述传动机构包括皮带传动,齿轮传动,链传动、蜗轮蜗杆传动其中一种或其组合。 优选地,所述叶轮与所述旋转体同轴设置。 优选地,包括位于所述本体上的平衡孔,所述平衡孔用于平衡所述传动机构的内外压力。 优选地,所述旋转体与所述开孔之间设置有密封材料。 [0011 ] 优选地,所述喷嘴与所述旋转体之间设置有密封材料。 优选地,所述本体远离所述上接头的一端设置有下接头,所述下接头适配于与所述上接头连接。 优选地,所述流体通道从所述上接头至所述下接头贯通所述本体。 优选地,所述叶轮的转动轴线与所述旋转体的转动轴线平行。 优选地,所述喷嘴具有靠近所述流体通道的入口端和相背对的出口端,所述喷嘴的内径从所述入口端至所述出口端减小。 本专利技术提供的喷砂射孔器的有益效果是:首先,本专利技术在现有泵组能力范围内,通过在喷砂射孔器上设置一种可围绕旋转轴中心旋转的喷嘴,使得在喷砂射孔作业时,该喷嘴所形成的旋转射流束射穿套管形成的孔径能达到20-50mm,扩大了射穿套管的孔径,在油井生产时候,扩大后的孔径有利于油气从地层流出到井筒。其次,因为喷嘴可围绕旋转轴中心旋转,所以该喷嘴所形成的射流束的射流点不会与该射流束的回流点一直重叠,降低了回流作用导致的射流速度的损失,有利于形成更深的射孔通道。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本专利技术的结构示意图; 图2为流体通道右剖视图; 图3为传动机构示意图; 图4为流体通道位置图; 图5为喷嘴旋转轴结构示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。 请参阅图1,本专利技术提供一种喷砂射孔器9,其包括:具有上接头11的本体10,所述本体的侧壁上开设有开孔12,所述本体设置有连通所述上接头11和所述开孔12的流体通道14 ;能转动的设置在所述开孔12内,且与所述开孔12同轴的旋转体56 ;偏心设置在所述旋转体56上的喷嘴18 ;能转动的设置在所述流体通道14内的叶轮20,当流体通道14中有流体通过时,所述叶轮20能被所述流体驱动转动,进而驱动所述旋转体56转动。 本专利技术提供的喷砂射孔器9,在现有设备所能提供的流量下,通过在喷砂射孔器9上设置一种可围绕旋转体56中心旋转的喷嘴18,使得在喷砂射孔作业时,该喷嘴18所形成的旋转射流束射穿套管形成的孔径能达到20-50mm,扩大了射穿套管的孔径,在油井生产时候,扩大后的孔径有利于油气从地层流出到井筒。另一方面,因为喷嘴18可围绕旋转体56中心旋转,所以该喷嘴18所形成的射流束的射流点不会与该射流束的回流点一直重叠,降低了回流作用导致的射流速度的损失,有利于形成更深的射孔通道。 本专利技术提供的喷砂射孔器可以应用于石油井、天然气井。 如图1所示,在本实施方式中,本体10整体纵长延伸,具有相背对的顶部8和底部13,在顶部8上设置有上接头11。本体10可以通过上接头11与外部的高压流体泵相连接,以使高压流体泵提供的高压流体能够进入本体10内。顶部8与上接头11之间的连接关系包括:二者一体成型制成、或二者采用螺纹连接,或者二者焊接。 本体10的侧壁设置有开孔12,在开孔12与上接头11之间形成有流体通道14。在上接头11与高压流体泵连接后,高压流体能够通过流体通道14到达开孔12。 在流体通道14上设置有叶轮安装部24,该叶轮安装部24能够至少收容叶轮20,且该叶轮安装部24上收容叶轮20的部分位于流体通道14内,以使高压流体流经叶轮20时,能够带动叶轮20转动。在本实施方式中,叶轮安装部24包括第一部分26、第二部分28和第三部分35。该第一部分26、第二部分28和第三部分35为一连通的整体,且第二部分28位于流体通道14内用于收容叶轮20。 在叶轮安装部24与开孔12间设置有传动机构安装部38,该传动机构安装部38为用于安装传动机构70。该传动机构安装部38包括第二齿轮安装孔40、第二齿轮轴承座孔42和第三齿轮安装孔43。第二齿轮安装孔40、第二齿轮轴承座孔42和第三齿轮安装孔43为一连通的整体。第二齿轮安装孔40与叶轮安装部24的第一部分26相连通,第三齿轮安装孔43与开孔12相连通,所以传动机构安装部38分别与叶轮安装部24和开孔12相连通。[0031 ] 如图2所示,在本实施方式中,叶轮20位于流体通道内,当高压流体流经流体通道14时,将冲击叶轮20使叶轮20转动,产生旋转扭矩。叶轮20包括叶轮片21和固定部23。叶轮片21沿该固定部23周向分布,该叶轮片21数量可以少到几个,多到几十个。当高压流体流经流体通道14冲击叶轮时,流体冲击叶轮片21使叶轮20转动,产生旋转扭矩。固定部23具有一凹槽29,叶轮20通过该凹槽29固定在叶轮转动轴30上,使得叶轮20相对于该叶轮转动轴30在周向上被固定从而当叶轮20受流体冲击而转动并带动该叶轮转动轴30转动时,叶轮20不发生周向转动。 如图1所示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种喷砂射孔器,其特征在于,其包括:具有上接头的本体,所述本体的侧壁上开设有开孔,所述本体设置有连通所述上接头和所述开孔的流体通道;能转动的设置在所述开孔内,且与所述开孔同轴的旋转体;偏心设置在所述旋转体上的喷嘴;能转动的设置在所述流体通道内的叶轮,当流体通道中有流体通过时,所述叶轮能被所述流体驱动转动,进而驱动所述旋转体转动。
【技术特征摘要】
1.一种喷砂射孔器,其特征在于,其包括: 具有上接头的本体,所述本体的侧壁上开设有开孔,所述本体设置有连通所述上接头和所述开孔的流体通道; 能转动的设置在所述开孔内,且与所述开孔同轴的旋转体; 偏心设置在所述旋转体上的喷嘴; 能转动的设置在所述流体通道内的叶轮,当流体通道中有流体通过时,所述叶轮能被所述流体驱动转动,进而驱动所述旋转体转动。2.根据权利要求1所述的喷砂射孔器,其特征在于:所述喷砂射孔器包括位于所述叶轮与所述旋转体之间的传动机构,所述传动机构能将所述叶轮的高速转动转换为所述旋转体的低速转动。3.根据权利要求2所述的喷砂射孔器,其特征在于:所述传动机构包括皮带传动,齿轮传动,链传动、蜗轮蜗杆传动其中一种或其组合。4.根据权利要求1所述的喷砂射孔器,其特征在于:所述叶轮与所述旋转体同轴设置。5.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员:王文涛,梁兴,胡胜勇,韩锋,白凤侠,王锦生,许卫,仇志宁,
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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