專利名稱：一種鹽類礦層快速建槽脈沖射流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鹽類礦層的開采器具，特別涉及一種采用溶解法開采可溶鹽礦的工具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中可溶鹽礦開采時，可采用鉆井水溶采礦法進行開采，該采礦法類似采油作業(yè)，人們只需在地面作業(yè)，將淡水通過鉆孔注入礦層，把礦石溶化成液體，即人工鹵水， 然后用泵或其他設(shè)備抽取到地面，再經(jīng)過加工，制成成品鹽。目前，在開采可溶鹽礦時，需要建立通流面積足夠大的槽，以便將鹵水抽出，由于地下環(huán)境的封閉性，很難形成大的擾動， 使得鹽的溶解速度慢，因此建槽速度比較慢，影響開采效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，使得鹽礦更容易溶解，以提高建槽速度。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于包括本體和導(dǎo)引頭，本體一端和導(dǎo)引頭之間經(jīng)螺紋段相連接，本體內(nèi)腔依次由管扣、縮徑段、脈動腔和放大段順序相連而成，脈動腔的直徑大于縮徑段和放大段的最小直徑，所述本體外周位于放大段上設(shè)有至少一組射流孔，所述射流孔從本體內(nèi)腔延伸至本體表面。本實用新型通過管扣連接在管柱下端，沉入到井下鹽層位置，從管柱的中心孔注入水，水從射流孔中射出，沖擊鹽層，使鹽溶解形成鹵水，再將鹵水取出，制成鹽；在水流從縮徑段經(jīng)過脈動腔時，形成脈沖水流，會對鹽礦形成良好的沖刷效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于一、產(chǎn)生的液流具有脈沖特性，對溶腔中的溶液有很好的攪動作用， 有利于加快鹽的溶解速度；二、在一定距離范圍內(nèi)有更大的驅(qū)掃效率，波及系數(shù)大，而壓力損失??；三、獨特的噴射設(shè)計有利于對鹽層頂板進行保護，同時可有效防止注入的水由中心管到套管環(huán)空過快流出的“短路”現(xiàn)象，有效提高鹵水的含鹽量；四、可適應(yīng)井下管柱復(fù)雜的受力狀況，管柱振動小，使用壽命長。該裝置建槽速度快，開采效率高，可用于開采芒硝礦、 氯化鈉鹽礦等水溶性鹽礦的開采中。作為本實用新型的進一步改進，所述射流孔在放大段向?qū)б^的長度方向上由內(nèi)向外傾斜設(shè)置，可向前外側(cè)噴射水流，射流速度快，有利于鹽的溶解。此外，可使所述射流孔在本體的徑向方向上呈旋渦式分布，這樣，射流噴出時，可單向旋轉(zhuǎn)流動，對鹽礦的沖刷作用強，更有利于鹽的溶解；漩渦的方向最好能使得射流孔的射流反作用力的方向與管扣旋緊方向相同，可避免工作中管扣松脫。為提高旋流沖刷效果，所述導(dǎo)引頭內(nèi)端部配合插入放大段內(nèi)，導(dǎo)引頭外周設(shè)有螺旋槽，至少一組射流孔與所述螺旋槽一一對應(yīng)并直接接通。為能平衡螺旋槽產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩，避免導(dǎo)引頭松動，所述螺旋槽有四個并兩兩呈中心對稱分布，其中兩個螺旋槽與另兩個螺旋槽的旋向相反。[0009]為進一步方便導(dǎo)引頭進入地層，所述導(dǎo)引頭外端部為錐體。為保證本體和導(dǎo)引頭之間能密封，避免不必要的泄漏，所述本體端部和導(dǎo)引頭之間設(shè)有密封圈。這樣可保證從射流孔中射出水流的壓力，使其具有更好沖刷作用。為避免導(dǎo)引頭松動，所述本體和導(dǎo)引頭的螺紋段之間設(shè)有防松螺釘。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的導(dǎo)引頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中導(dǎo)引頭的左視圖。圖4為圖2中導(dǎo)引頭的展開圖。圖5為圖1中的本體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的A-A向視圖。圖7為圖5的B-B斷面圖。其中，1管扣，2縮徑段，3本體，4脈動腔，5放大段，6、9射流孔，7螺旋槽，8錐體， 10密封圈，11導(dǎo)引頭，12防松螺釘，13螺紋段。
具體實施方式
如圖1-7所示，為一種用于芒硝礦快速建槽脈沖射流器，主要包括本體3和導(dǎo)引頭 11，本體3 —端和導(dǎo)引頭11之間經(jīng)螺紋段13相連接，本體3內(nèi)腔依次由管扣1、縮徑段2、 脈動腔4和放大段5順序相連而成，管扣1為帶有錐度的內(nèi)螺紋，其用于與管柱相連接；本體3外周位于放大段5上設(shè)有兩組射流孔6、9，每組射流孔均有四個，射流孔6、9從本體3 內(nèi)腔延伸至本體3表面，脈動腔4的直徑大于縮徑段2和放大段5的最小直徑。射流孔6、 9在放大段5向?qū)б^11的長度方向上由內(nèi)向外傾斜設(shè)置，位于上部的射流孔6在本體3 的徑向方向上呈旋渦式分布，該射流孔6的射流反作用力的方向與管扣1旋緊方向相同 ’導(dǎo)引頭11內(nèi)端部為錐體8，該錐體8配合插入放大段5內(nèi)，錐體8外周設(shè)有四個兩兩中心對稱分布螺旋槽7，其中兩個螺旋槽7與另兩個螺旋槽7的旋向相反，位于下部的射流孔9與所述螺旋槽7—一對應(yīng)并直接接通。導(dǎo)引頭11外端部也為錐體8 ；本體3端部和導(dǎo)引頭11 之間設(shè)有密封圈10，本體3和導(dǎo)引頭11的螺紋段13之間還設(shè)有防松螺釘12。該裝置連接在管柱下端，液流通過管柱從縮徑段進入脈動腔，縮徑段的連續(xù)射流的持續(xù)能量和射流本身所具有的初始擾動，以及脈動腔內(nèi)不穩(wěn)定剪切層的放大作用，和碰撞腔壁的反饋作用所形成的閉環(huán)系統(tǒng)，產(chǎn)生自激振動，使放大段的射流具有脈沖特性，形成高頻脈沖射流，從上部的和下部的兩組射流孔6、9中射出，沖擊芒硝鹽層，同時，水流形成旋流，對芒硝進行沖刷、溶解，射流呈傘狀覆蓋整個溶腔，起到快速建槽的作用，從而提高芒硝礦生產(chǎn)效率。上述射流器的主要指標(biāo)如下1、適用于鹽類井2、最大外徑 107mm3、長度500mm4、下井適應(yīng)的注入量5 30m3/d[0027]5、振動頻率 200 1400HZ6、液流振幅 彡0.5Mpa7、液流振幅比率彡30%。8、脈動頻率為200 1400HZ2010年3月23日，該快速建槽脈沖射流器在江蘇油田礦開4井進行現(xiàn)場試驗。該井套管為7"，中心管為31Λ"，工具下深為1974m。建槽時間僅9天，硝水中的Na2SO4含量就上升至168g/L，上升幅度明顯，有效提高了硝水質(zhì)量。在相同建槽時間內(nèi)(60天)，礦開4 井建成溶腔體積1038. 3方，溶腔最大半徑12. 23m，超過未采用該工具的其余3 口芒硝建槽單井，其中礦開1井溶腔體積1014. 4方、溶腔最大半徑11. 18m，礦開2井溶腔體積967. 6 方、溶腔最大半徑11. 24m，礦開3井溶腔體積1023. 2方、溶腔最大半徑11. 46m。本實用新型并不局限于上述實施例，還可以用于其他鹽類礦層快速建槽中，所述射流孔可以只有一組，還可以有更多組，作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)鹽礦開采的需要，還可以設(shè)計出更多的實施方案，只要這些技術(shù)方案沒有脫離本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于包括本體和導(dǎo)引頭，本體一端和導(dǎo)引頭之間經(jīng)螺紋段相連接，本體內(nèi)腔依次由管扣、縮徑段、脈動腔和放大段順序相連而成， 脈動腔的直徑大于縮徑段和放大段的最小直徑，所述本體外周位于放大段上設(shè)有至少一組射流孔，所述射流孔從本體內(nèi)腔延伸至本體表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于所述射流孔在放大段向?qū)б^的長度方向上由內(nèi)向外傾斜設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于所述射流孔在本體的徑向方向上呈旋渦式分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于所述射流孔的射流反作用力的方向與管扣旋緊方向相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于所述導(dǎo)引頭內(nèi)端部配合插入放大段內(nèi)，導(dǎo)引頭外周設(shè)有螺旋槽，至少一組射流孔與所述螺旋槽一一對應(yīng)并直接接通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于所述螺旋槽有四個并兩兩呈中心對稱分布，其中兩個螺旋槽與另兩個螺旋槽的旋向相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于所述導(dǎo)引頭外端部為錐體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于所述本體端部和導(dǎo)引頭之間設(shè)有密封圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，其特征在于所述本體和導(dǎo)引頭的螺紋段之間設(shè)有防松螺釘。
專利摘要本實用新型涉及鹽礦層的開采器具領(lǐng)域內(nèi)的一種鹽類礦層快速建槽脈沖射流器，包括本體和導(dǎo)引頭，本體一端和導(dǎo)引頭之間經(jīng)螺紋段相連接，本體內(nèi)腔依次由管扣、縮徑段、脈動腔和放大段順序相連而成，脈動腔的直徑大于縮徑段和放大段的最小直徑，所述本體外周位于放大段上設(shè)有至少一組射流孔，所述射流孔從本體內(nèi)腔延伸至本體表面。本實用新型通過管扣連接在管柱下端，沉入到井下鹽層位置，從管柱的中心孔注入水，形成脈沖水流從射流孔中射出，沖擊鹽層，使鹽溶解。該裝置建槽速度快，開采效率高，可用于開采芒硝礦、氯化鈉鹽礦等水溶性鹽礦的開采中。
文檔編號E21B43/28GK201991514SQ20112001750
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者景步宏, 李漢周, 段志剛, 蘇如海, 蘇德勝, 路焰, 陳碧波 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司