雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆采機(jī)械設(shè)備，具體涉雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)得到快速增長(zhǎng)，“科技創(chuàng)新，自主創(chuàng)新”已成為目前國(guó)內(nèi)工業(yè)發(fā)展的主流，我國(guó)工業(yè)正逐步向集約型、節(jié)能減排、低碳高效的方向發(fā)展。噴砂器是應(yīng)用于石油井開(kāi)采后期，為改善因有機(jī)質(zhì)沉淀和出砂造成儲(chǔ)層孔隙堵塞提高產(chǎn)量，而采用的壓裂酸化處理施工管柱中的部件。它主要為向指定層面噴出高壓含砂液體，同時(shí)產(chǎn)生節(jié)流形成內(nèi)外壓差，如連接K344型封隔器，為其提形成足夠的座封力確保封隔器密封可靠?，F(xiàn)今國(guó)內(nèi)外采用的噴砂器根據(jù)使用和操作方式大致可分為兩大品種，分別是投球滑套噴砂器和壓差滑套噴砂器，這兩種噴砂器都有各自無(wú)法克服的缺陷。投球噴砂器的球座滑套在施工管柱中，自上而下隨層級(jí)增加而增厚，減小了管柱內(nèi)徑，增人管柱摩擦阻力。同時(shí)為保證管內(nèi)外壓差為封隔器提供座封力，縮小噴砂孔，限制了流量，降低輸砂效率，但同時(shí)要保證壓裂地層所需壓力，因此增加地面設(shè)施的工作負(fù)荷，會(huì)縮短其使用壽命。壓差滑套噴砂器，接受液壓信號(hào)，在壓裂管柱中僅限使用一次，并在第一層即最下層中首先使用，還不能多層使用，在使用中需要多次解封進(jìn)行上提，耗時(shí)多，井口密封工作難。為了解決上述問(wèn)題，科研單位的科技人員不斷地研究與探索，研發(fā)新型的噴砂器，雖然在技術(shù)上取得了一定的進(jìn)展，但在實(shí)際運(yùn)用中仍然存在著尚未克服的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上不足，提供了雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器。該噴砂器在保持投球噴砂器可多層級(jí)使用優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，通過(guò)獨(dú)特新穎的雙層通道式流量互補(bǔ)式滑套的設(shè)計(jì)，使得噴砂器擁有滑套內(nèi)層通道和滑套外層通道，兩通道過(guò)流截面面積，此消彼長(zhǎng)，形成互補(bǔ)，使過(guò)流面積為一基本定值，克服其在管柱逐層節(jié)流的缺點(diǎn)。導(dǎo)壓下接頭將上層的水壓繞過(guò)低密度球，傳導(dǎo)至下層需要水壓的工具，如封隔器，水力錨，保證施工管柱正常工作。該噴砂器在施工管柱中應(yīng)用可減小高壓液體在管柱中所受摩擦阻力，使整個(gè)管柱中過(guò)流量、過(guò)流速度相近，避免流量受限，提高輸砂的效率。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:含噴砂器主體、銷(xiāo)釘、噴砂孔、密封圈、雙層通道流量互補(bǔ)式滑套、導(dǎo)壓下接頭、導(dǎo)壓管、滲水割縫、內(nèi)導(dǎo)壓通道，噴砂器主體為圓管狀上設(shè)有銷(xiāo)釘孔和噴砂孔，雙層通道流量互補(bǔ)式滑套以銷(xiāo)釘固定于噴砂器主體內(nèi)，在噴砂器主體下部?jī)?nèi)連接導(dǎo)壓下接頭，下接頭的管壁內(nèi)設(shè)有內(nèi)導(dǎo)壓通道，內(nèi)導(dǎo)壓通道通過(guò)導(dǎo)壓下接頭上的深水割縫與噴砂器內(nèi)部相聯(lián)通，噴砂器主體、導(dǎo)壓下接頭、雙層流量互補(bǔ)式滑套、導(dǎo)壓管之間設(shè)有密封圈，組成雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器。
[0005]所述雙層通道流量互補(bǔ)式滑套為管柱狀，外部管壁上有一段較寬的凹槽，是滑套的外層環(huán)形通道，中間內(nèi)設(shè)錐形的投球孔，在投球孔上下兩側(cè)分別開(kāi)有孔槽將滑套外部與內(nèi)腔上下部分連通。外層通道截面積和中央通道共同形成過(guò)流通道，內(nèi)外通道截面積此消彼長(zhǎng)，相加后面積基本相等。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)原理是:采用機(jī)械及氣動(dòng)液壓原理設(shè)計(jì)而成，相對(duì)于傳統(tǒng)的投球噴砂器滑套，該噴砂器滑套將錐形球座設(shè)在滑套中間，外部管壁設(shè)有一圈寬凹槽，是滑套的外層環(huán)形通道，凹槽兩端開(kāi)有多個(gè)孔與內(nèi)腔連通，構(gòu)成二層平行通道，從滑套投球孔處截面上看，噴砂器呈現(xiàn)四個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)，中心圓即內(nèi)層通道，第一環(huán)是滑套管壁，第二環(huán)為外層通道，第三環(huán)為噴砂器主體管壁，滑套管壁為保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度厚度為一定值，當(dāng)中心圓的直徑縮小，外層通道面積就會(huì)增大，形成互補(bǔ)使得噴砂器總的過(guò)流面積不變。在導(dǎo)壓下接頭上設(shè)有滲水割縫和內(nèi)導(dǎo)壓通道，以便于在施工投球后將噴砂器以上的水壓傳遞到噴砂器下方的封隔器和水力錨中，滲水割縫寬度在0.1mm左右，小于0.3-0.6mm的砂粒直徑，防止砂粒進(jìn)入內(nèi)導(dǎo)壓通道，將導(dǎo)壓通道堵塞。
[0007]當(dāng)需要使用相應(yīng)的噴砂器時(shí)，投入此層所對(duì)應(yīng)直徑的低密度球，投入的球坐落于雙層通道流量互補(bǔ)式滑套的錐形球座上，將內(nèi)通道堵塞，此時(shí)從地面栗入的高壓液體只能從外層通道流到下層空間，顯然，投球后的通道變小，此時(shí)，滑套阻礙了液體向下流動(dòng)，形成了較大的阻力，力的作用是相互的，下行液體對(duì)滑套也形成了相應(yīng)的沖擊力，滑套受力剪斷與噴砂器固定的銷(xiāo)釘向下滑動(dòng)，使得外層通道也被封閉，同時(shí)，噴砂孔被打開(kāi)，完成液體流動(dòng)的改向，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)地層供砂。同時(shí)，液體壓力通過(guò)導(dǎo)壓下接頭傳遞至下方封隔器以繼續(xù)保持坐封，實(shí)現(xiàn)對(duì)需要輸砂的地層的下部一段距離內(nèi)的有效封堵隔離。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:該雙層通道流量互補(bǔ)式噴砂器在保持投球噴砂器多層及使用優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，克服了其逐層節(jié)流的缺點(diǎn)。在多層級(jí)壓裂管柱中，能使各層噴砂通量相同，且通量幾乎接近管柱中最大通徑，避免各級(jí)節(jié)流現(xiàn)象，減小高壓液體在管柱中所受摩擦阻力，提高壓裂施工安全與質(zhì)量，提高輸砂效率。
【附圖說(shuō)明】
[0009]下面是結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述:
[0010]圖1為雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器結(jié)構(gòu)剖視意圖；
[0011]圖2為雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器的導(dǎo)壓下接頭俯視示意圖；
[0012]圖3為雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器的導(dǎo)壓下接頭示意圖；
[0013]圖4為雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器投球示意圖；
[0014]圖5為雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器投球后工作狀態(tài)示意圖；
[0015]圖6為雙層通道流量互補(bǔ)式導(dǎo)壓噴砂器施工管柱示意圖；
[0016]在圖1、2、3、4、5、6中:1.噴砂器主體、2.銷(xiāo)釘、3.噴砂孔、4.密封圈、5.雙層通道流量互補(bǔ)式滑套、6.導(dǎo)壓下接頭、7.導(dǎo)壓管、8.滲水割縫、9.內(nèi)導(dǎo)壓通道、10低密度球。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1、2、3、4、6所示，噴砂器主體1為圓管狀上設(shè)有銷(xiāo)釘孔和噴砂孔3，雙層通道流量互補(bǔ)式滑套5以銷(xiāo)釘2固定于噴砂器主體1內(nèi)，在噴砂器主體1下部?jī)?nèi)連接導(dǎo)壓下接頭6，導(dǎo)壓下接頭6的管壁內(nèi)設(shè)有內(nèi)導(dǎo)壓通道9，內(nèi)導(dǎo)壓通道9通過(guò)導(dǎo)壓下接頭6上的滲水割縫8與噴砂器內(nèi)部相聯(lián)通，導(dǎo)壓下接頭8下設(shè)導(dǎo)壓管7，噴砂器主體1、導(dǎo)壓下接頭6、雙層流量互補(bǔ)式滑套5、導(dǎo)壓管7之間設(shè)有密封圈4