一种水平井水平喷射压裂装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水平井水平喷射压裂装置，属于煤层气开采领域。该装置包括偏心喷射主体；所述偏心喷射主体包括通腔和位于所述通腔的径向对称的两侧的至少两个喷嘴，所述通腔与所述喷嘴连通；所述喷嘴的中心轴线位于所述通腔的中心轴线所在的水平面上；和位于所述偏心喷射主体的两端的两个接头；所述接头包括中心管和位于所述接头与所述中心管之间的轴承，所述中心管与所述偏心喷射主体固定连通；所述轴承可使所述中心管在所述接头中转动；并且，所述偏心喷射主体具有偏心配重的结构。该装置可以在水平井中自主实现喷射定向，从而保障喷砂射流向固定水平方向喷射，对煤层气水平井的压裂改造能起到很好的控制作用，且具有很好的效果。

Horizontal well horizontal jet fracturing device

The invention discloses a horizontal well horizontal injection fracturing device, which belongs to the field of coal seam gas mining. The injection device comprises an eccentric body; at least two eccentric jet nozzle at both sides of the main body including radially symmetric cavity and positioned in the cavity of the said cavity communicated with the nozzle; the central axis of the central axis of the nozzle is positioned in the cavity of the horizontal plane and is located; the two ends of the two eccentric jet body joints; the joint comprises a central tube and is located in the joint between the bearing and the center tube, the center tube and the eccentric jet body is fixedly communicated with the bearing; the center pipe of the rotating joint and structure; the main body has an eccentric weight of the eccentric jet. The device can independently achieve the injection orientation in horizontal wells, so as to ensure that the sand injection is sent to the fixed horizontal direction, which plays a good role in controlling the fracturing of CBM horizontal wells, and has a good effect.

【技术实现步骤摘要】
一种水平井水平喷射压裂装置
本专利技术涉及煤层气开采领域，特别涉及一种水平井水平喷射压裂装置。
技术介绍
在油田开采过程中，压裂技术是保证油气高产的重要手段，是目前提高油井采收率的有效措施之一，广泛用于油、气井增产，已成为改造低渗透油气藏和开发深部油气藏的主要手段。所谓压裂，就是利用高压流体(压裂液等)在井底生产层造成裂缝或扩展原始裂纹，再用支撑剂(沙子或者其它固体颗粒)填充，以形成高渗透率区域的过程。经过压裂处理后的油井，可得到导流能力强、裂缝长的油、气流通道，最后达到增产油、气的效果。现有技术中，对于水平井的压裂通常借助于小井眼水力喷射定向压裂装置，使用时，将压裂装置下放到需要压裂的水平井中的预定位置处，该压裂装置的一端连接在压裂管柱上，另一端密封，通过压裂车将压裂液泵送到该压裂装置中，并通过压裂装置上的喷嘴喷出，从而实现该处煤层的压裂。在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：在将现有的压裂装置下放到水平井中时，由于不能对喷嘴的方向进行调整，从而不能保证喷嘴的水流始终沿水平方向；进一步地，由于有些煤层较薄，如果喷嘴的水流不在水平方向上，压裂容易导致裂缝快速沿上下方向延伸，造成裂缝穿过盖层(盖层是指位于储集层之上能够封隔储集层使其中的油气免于向上逸散的保护层)，严重影响水平井压裂的效果。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种能够自动定向的水平井水平喷射压裂装置。具体而言，包括以下的技术方案：一种水平井水平喷射压裂装置，包括：偏心喷射主体；所述偏心喷射主体包括位于所述偏心喷射主体的内部的通腔和安装在所述偏心喷射主体上、且位于所述通腔的径向对称的两侧的至少两个喷嘴，所述通腔与所述喷嘴连通；所述喷嘴的中心轴线位于所述通腔的中心轴线所在的水平面上；和位于所述偏心喷射主体的两端的两个接头；所述接头包括位于所述接头的内部的中心管和位于所述接头与所述中心管之间的轴承，所述中心管与所述偏心喷射主体固定连通；所述轴承可使所述中心管在所述接头中转动；并且，所述偏心喷射主体的下部的重量大于所述偏心喷射主体的上部的重量。优选地，所述偏心喷射主体上所述喷嘴的数量为四个。进一步地，在所述偏心喷射主体的所述下部设置有均匀分布的通孔，所述通孔内注满铅。进一步地，所述偏心喷射主体的所述通孔的两端分别设置有堵帽。优选地，设置在所述偏心喷射主体上的所述通孔的数量为三个。进一步地，所述接头的所述轴承包括止推轴承和扶正轴承。进一步地，在所述止推轴承的外侧设置有轴承护套，在所述扶正轴承的外侧设置有扶正套，所述轴承护套分别与所述接头和所述扶正套固定连接。优选地，所述轴承护套与所述接头和所述扶正套之间通过螺纹固定连接。进一步地，在所述轴承护套和所述中心管之间还设置有固定套。优选地，两个所述接头中的其中一个具有与所述中心管连通、且对外开放的第一开口部，所述第一开口部具有内螺纹；两个所述接头中的另一个具有与所述中心管连通、且对外开放的第二开口部，所述第二开口部具有外螺纹。优选地，所述接头的所述中心管和所述偏心喷射主体之间为螺纹连接。优选地，该水平井水平喷射压裂装置还包括多个O型胶圈。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果：提供一种能够自动定向的水平井水平喷射压裂装置。具体地，将喷射主体的设置为偏心配重的结构，通过轴承使偏心配重的喷射主体的喷嘴能够自由转动，并自动定向在水平位置上，使喷嘴处的射流接近水平角度，实现喷嘴的水流始终沿水平方向，从而保障喷砂射流向固定水平方向喷射，避免煤层气在压裂后发生水串，对煤层气水平井的压裂改造能起到很好的控制作用，且具有很好的效果。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为本专利技术实施例提供的一种水平井水平喷射压裂装置的结构图；图2为图1沿A-A方向的剖视图。图中的附图标记分别表示：1、偏心喷射主体；1a、下部；1b、上部；2、接头；3、通腔；4、喷嘴；5、中心管；6、轴承；6a、止推轴承；6b、扶正轴承；7、通孔；8、轴承护套；9、扶正套；10、固定套；11、第一开口部；12、第二开口部；13、O型胶圈；14、堵帽；15、顶环。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。本专利技术提供一种水平井水平喷射压裂装置，如图1-2所示，图1为本专利技术实施例提供的一种水平井水平喷射压裂装置的结构图；图2为图1沿A-A方向的剖视图。该水平井水平喷射压裂装置包括：偏心喷射主体1；偏心喷射主体1包括位于偏心喷射主体1的内部的通腔3和安装在偏心喷射主体1上、且位于通腔3的径向对称的两侧的至少两个喷嘴4，通腔3与喷嘴4连通；喷嘴4的中心轴线位于通腔3的中心轴线所在的水平面上；和位于偏心喷射主体1的两端的两个接头2；接头2包括位于接头2的内部的中心管5和位于接头2与中心管5之间的轴承6，中心管5与偏心喷射主体1固定连通；轴承6可使中心管5在接头2中转动；并且，偏心喷射主体1的下部1a的重量大于偏心喷射主体1的上部1b的重量。需要说明的是，本专利技术中的上部和下部均是以该装置的工作状态定义的，例如，在实际工作中，该水平喷射压裂装置在水平井中为水平放置，偏心喷射主体1的下部1a是指通腔3的中心轴线所在的水平面的以下的部分，偏心喷射主体1的上部1b是指通腔3的中心轴线所在的水平面的以上的部分，如图2所示，优选地，偏心喷射主体1的下部1a的横截面面积大于上部1b的横截面面积，即下部1a的尺寸大于上部1b的尺寸。本专利技术实施例提供的水平井水平喷射压裂装置的工作原理为：将该水平井水平喷射压裂装置的其中一个接头2的自由端(与偏心喷射主体1连接的一端的相对端)连接在压裂管柱(图未示出)上，另一个接头2的自由端(与偏心喷射主体1连接的一端的相对端)密封。作业时，将该装置下放到水平井套管中的预定位置处，由于接头2的最大外径接近水平段套管的内径，使得偏心喷射主体1在套管中处于悬空状态，而不与套管接触。然后使用压裂车将压裂液泵送到该装置的偏心喷射主体1中，压裂液通过偏心喷射主体1的喷嘴4喷出，进而压裂岩层。由于本专利技术中的偏心喷射主体1具有偏心配重的结构(即偏心喷射主体1的下部1a的重量大于偏心喷射主体1的上部1b的重量)，且与偏心喷射主体1连接的中心管5能在接头2内自由转动，因此偏心喷射主体1能在自身重力的作用下通过中心管5带动轴承6转动而进行自动定向，使得偏心喷射主体1的喷嘴4的中心轴线始终位于通腔3的中心轴线所在的水平面上，而不受接头2的方位的影响。本专利技术实施例提供的水平井水平喷射压裂装置可以在水平井中自主实现喷射定向，使喷嘴4处的射流接近水平角度，实现喷嘴4的水流始终沿水平方向，从而保障喷砂射流向固定水平方向喷射，避免煤层气在压裂后发生水串，对煤层气水平井的压裂改造能起到很好的控制作用，且具有很好的效果。在上述的水平井水平喷射压裂装置中，喷嘴4安装在偏心喷射主体1上，且位于通腔3的径向对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平井水平喷射压裂装置，其特征在于，该装置包括：偏心喷射主体(1)；所述偏心喷射主体(1)包括位于所述偏心喷射主体(1)的内部的通腔(3)和安装在所述偏心喷射主体(1)上、且位于所述通腔(3)的径向对称的两侧的至少两个喷嘴(4)，所述通腔(3)与所述喷嘴(4)连通；所述喷嘴(4)的中心轴线位于所述通腔(3)的中心轴线所在的水平面上；和位于所述偏心喷射主体(1)的两端的两个接头(2)；所述接头(2)包括位于所述接头(2)的内部的中心管(5)和位于所述接头(2)与所述中心管(5)之间的轴承(6)，所述中心管(5)与所述偏心喷射主体(1)固定连通；所述轴承(6)可使所述中心管(5)在所述接头(2)中转动；并且，所述偏心喷射主体(1)的下部(1a)的重量大于所述偏心喷射主体(1)的上部(1b)的重量。

【技术特征摘要】
1.一种水平井水平喷射压裂装置，其特征在于，该装置包括：偏心喷射主体(1)；所述偏心喷射主体(1)包括位于所述偏心喷射主体(1)的内部的通腔(3)和安装在所述偏心喷射主体(1)上、且位于所述通腔(3)的径向对称的两侧的至少两个喷嘴(4)，所述通腔(3)与所述喷嘴(4)连通；所述喷嘴(4)的中心轴线位于所述通腔(3)的中心轴线所在的水平面上；和位于所述偏心喷射主体(1)的两端的两个接头(2)；所述接头(2)包括位于所述接头(2)的内部的中心管(5)和位于所述接头(2)与所述中心管(5)之间的轴承(6)，所述中心管(5)与所述偏心喷射主体(1)固定连通；所述轴承(6)可使所述中心管(5)在所述接头(2)中转动；并且，所述偏心喷射主体(1)的下部(1a)的重量大于所述偏心喷射主体(1)的上部(1b)的重量。2.根据权利要求1所述的水平井水平喷射压裂装置，其特征在于，在所述偏心喷射主体(1)的所述下部(1a)设置有均匀分布的通孔(7)，所述通孔(7)内注满铅。3.根据权利要求1所述的水平井水平喷射压裂装置，其特征在于，所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志广，李风涛，闫永维，单桂栋，张子佳，李川，郭群，甘宝安，陈冬，
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