一种液压传动水力喷射无限级压裂装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种液压传动水力喷射无限级压裂装置，包括至少两级顺序连接的水力喷射压裂喷枪结构；各水力喷射压裂喷枪结构包括喷枪本体，喷枪本体的侧壁上部连通设置喷嘴，喷枪本体内套设变径滑套；喷枪本体内设置液缸筒腔，液缸筒腔内穿设液压活塞，液压活塞的顶端设置第一环体，液缸筒腔的上部滑动套设复径短节套；第一环体的底面与液缸筒腔的底部之间构成排油腔，排油腔的底部设置出油孔，复径短节套的顶面与所述液缸筒腔的顶部之间构成进油腔，进油腔的顶部设置进油孔，下一级的出油孔与相邻上一级的进油孔通过液压管线连通。该装置结构简单，无须机械封隔，能定点起裂，集射孔、压裂、隔离一体化，一趟管柱作业可实现多级压裂。

A hydraulic drive hydraulic jet infinite stage fracturing device

【技术实现步骤摘要】
一种液压传动水力喷射无限级压裂装置
本专利技术涉及油气田压裂
，尤其涉及一种液压传动水力喷射无限级压裂装置。
技术介绍
作为重要的能源资源，石油和天然气不仅在日常生活中扮演着重要角色，更为我国国防建设提供了强有力的保障。国民经济的飞速发展，给我国石油和天然气行业提出了更高的要求，根据《中国油气产业发展分析与展望报告蓝皮书(2018—2019)》，2018年中国原油加工量和石油表观消费量双破6亿吨，石油对外依存度逼近70％，天然气消费继续保持强劲增长。面临如此严峻的形势，继续加大力度提高石油天然气产量，保证我国经济稳步增长显得迫在眉睫。水力压裂作为一种重要的油气田增产措施，在老井改造、页岩气、页岩油、煤层气、致密油气等非常规石油天然气开发领域显的更加重要。水力压裂技术是老井改造和高效开发非常规油气并维持其经济开采的必要手段。其中水力喷射分段压裂技术集水力喷砂射孔、压裂、隔离一体化，无需机械封隔即可实现一趟管柱定点压裂多个层段，为解决筛管/衬管完井、套变井、固井质量较差等难以实现常规封隔分段压裂的问题提供了一种可行的技术手段，并可节约新井射孔成本，是目前国内外油气井增产改造研究的热点之一。但受限于滑套尺寸，该技术压裂级数有限，无法满足大规模压裂作业需求。为解决水力喷射多级压裂技术存在压裂级数有限的问题，有效加快采油，降低综合递减率，进一步增强开发水平，得到更多油气开采量，本专利技术人根据多年从事水力压裂施工的实践和压裂工具研发的经验，提出了本专利技术的一种液压传动水力喷射无限级压裂装置。r>
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液压传动水力喷射无限级压裂装置，克服现有技术中存在的压裂级数有限的问题，该装置结构简单，无须机械封隔，能定点起裂，集射孔、压裂、隔离一体化，一趟管柱作业可实现多级压裂。本专利技术的目的是这样实现的，一种液压传动水力喷射无限级压裂装置，包括至少两级顺序连接的水力喷射压裂喷枪结构；各水力喷射压裂喷枪结构包括中空的喷枪本体，所述喷枪本体的侧壁上部连通设置喷嘴，所述喷枪本体内能固定且能滑动地套设中空的变径滑套，所述变径滑套能封闭喷嘴的入口且能向下滑动露出喷嘴的入口；所述喷枪本体内位于喷嘴下方设置液缸筒腔，所述液缸筒腔内密封滑动穿设液压活塞，所述液压活塞上设置轴向贯通且能与变径滑套的内腔连通的活塞孔，所述液压活塞的顶端设置能沿所述液缸筒腔的侧壁滑动的第一环体，所述变径滑套的下部密封滑动套设于所述液缸筒腔内，所述变径滑套能推动所述液压活塞下移；所述液缸筒腔的上部滑动套设能使所述变径滑套坐封镖体的复径短节套；所述第一环体的底面与所述液缸筒腔的底部之间构成密闭的排油腔，所述排油腔的底部设置出油孔，所述复径短节套的顶面与所述液缸筒腔的顶部之间构成密闭的进油腔，所述进油腔的顶部设置进油孔，所述进油孔允许液压油进入进油腔且液压油能推动所述复径短节套下移，下一级的出油孔与相邻上一级的进油孔通过液压管线连通，最底端的水力喷射压裂喷枪结构的进油孔呈能开启的密封设置，最顶端的水力喷射压裂喷枪结构的出油孔处能拆卸的连接自由端密封的缓冲液管。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述变径滑套的下部设置能径向伸缩的卡爪部，所述复径短节套能下滑收缩卡爪部，所述卡爪部径向收缩后能坐封地面投入的镖体；所述镖体能在流体作用下带动所述变径滑套下移。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述喷枪本体的内腔下部套设有活塞缸筒本体，所述活塞缸筒本体的底部设置直径呈减小设置的第二环体，所述液压活塞的底端密封滑动穿设通过第二环体，所述活塞缸筒本体的侧壁上设置与所述出油孔贯通的出油过孔；所述喷枪本体的内腔上部设置直径呈减小设置的第一台阶部，所述复径短节套的顶端能与所述第一台阶部轴向顶抵；所述喷枪本体内位于第一台阶部和第二环体之间的内腔构成所述液缸筒腔。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述变径滑套还包括卡爪部顶端设置的直筒部，所述直筒部的外径尺寸与所述第一台阶部的内径尺寸相同设置；所述直筒部的侧壁能与所述喷枪本体的侧壁通过剪切销钉连接。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述卡爪部包括多个沿周向均匀分布的卡爪，各所述卡爪的底部设置向径向内侧凸出的限位台阶。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述镖体包括镖体柱，所述镖体柱的底部设置直径向底部渐缩的镖体锥，所述镖体锥能与所述卡爪部密封抵靠坐封；所述镖体柱的外径尺寸大于所述活塞孔的孔径尺寸。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一环体和所述卡爪部之间滑动套设挡环，所述挡环上设置能与所述活塞孔贯通的挡环过孔，所述挡环过孔的孔径尺寸小于所述镖体的外径尺寸。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述复径短节套为中空的圆筒结构，所述复径短节套的顶端设置倒角。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述出油孔和所述进油孔处均连通设置弯接头。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述喷枪本体的底端密封连通设置中空的连接接头，所述连接接头的两端设置连接外螺纹部；所述喷枪本体的两端设置连接螺纹孔，所述连接接头的连接外螺纹部能密封连接于所述连接螺纹孔内。由上所述，本专利技术提供的一种液压传动水力喷射无限级压裂装置具有如下有益效果：本专利技术提供的液压传动水力喷射无限级压裂装置中，液压系统能调整水力喷射压裂喷枪结构的变径滑套的状态，镖体投入后能进行坐封，无须机械封隔，水力喷射压裂喷枪结构上设置喷嘴，通过控制排量控制镖体坐封状态及喷嘴的喷射状态，本专利技术能定点起裂，集射孔、压裂、隔离一体化，一趟管柱作业可实现多级压裂；本专利技术提供的液压传动水力喷射无限级压裂装置中，各级水力喷射压裂喷枪结构采用相同结构，通用性高，结构简单，尤其在复杂的井下条件下，简单的结构能够保证工具的可靠性，比管外传动有更好的密封性能；本专利技术提供的液压传动水力喷射无限级压裂装置，施工操作简便，安全性高，由于压裂过程中不活动管柱，增加了安全系数同时施工操作简便；本专利技术提供的液压传动水力喷射无限级压裂装置，从远井端(前述的最底端)开始压裂，在多级压裂过程中，保证压裂有序开展；本专利技术提供的液压传动水力喷射无限级压裂装置，压裂级数多，可以实现一趟管柱多层位的压裂。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1：为本专利技术的液压传动水力喷射无限级压裂装置为两级状态时的外观图。图2：为本专利技术的液压传动水力喷射无限级压裂装置为两级状态时的剖视图。图3：为本专利技术的水力喷射压裂喷枪结构的外观图。图4：为变径前本专利技术的水力喷射压裂喷枪结构的剖视图。图5：为图4中Ⅰ处放大图。图6：为变径后本专利技术的水力喷射压裂喷枪结构的剖视图。图7：为本专利技术的喷枪本体的外观图。图8：为本专利技术的喷枪本体的剖视图。图9：为本专利技术的变径滑套的卡爪张开时的外观图。图10：为本专利技术的变径滑套的卡爪张开时的剖视图。图11：为本专利技术的变径滑套的卡爪回收时的外观图。图12：为本专利技术的复径短节套的外观图。图13：为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压传动水力喷射无限级压裂装置，其特征在于，包括至少两级顺序连接的水力喷射压裂喷枪结构；各水力喷射压裂喷枪结构包括中空的喷枪本体，所述喷枪本体的侧壁上部连通设置喷嘴，所述喷枪本体内能固定且能滑动地套设中空的变径滑套，所述变径滑套能封闭喷嘴的入口且能向下滑动露出喷嘴的入口；所述喷枪本体内位于喷嘴下方设置液缸筒腔，所述液缸筒腔内密封滑动穿设液压活塞，所述液压活塞上设置轴向贯通且能与变径滑套的内腔连通的活塞孔，所述液压活塞的顶端设置能沿所述液缸筒腔的侧壁滑动的第一环体，所述变径滑套的下部密封滑动套设于所述液缸筒腔内，所述变径滑套能推动所述液压活塞下移；所述液缸筒腔的上部滑动套设能使所述变径滑套坐封镖体的复径短节套；所述第一环体的底面与所述液缸筒腔的底部之间构成密闭的排油腔，所述排油腔的底部设置出油孔，所述复径短节套的顶面与所述液缸筒腔的顶部之间构成密闭的进油腔，所述进油腔的顶部设置进油孔，所述进油孔允许液压油进入进油腔且液压油能推动所述复径短节套下移，下一级的出油孔与相邻上一级的进油孔通过液压管线连通，最底端的水力喷射压裂喷枪结构的进油孔呈能开启的密封设置，最顶端的水力喷射压裂喷枪结构的出油孔处能拆卸的连接自由端密封的缓冲液管。/n...

【技术特征摘要】
1.一种液压传动水力喷射无限级压裂装置，其特征在于，包括至少两级顺序连接的水力喷射压裂喷枪结构；各水力喷射压裂喷枪结构包括中空的喷枪本体，所述喷枪本体的侧壁上部连通设置喷嘴，所述喷枪本体内能固定且能滑动地套设中空的变径滑套，所述变径滑套能封闭喷嘴的入口且能向下滑动露出喷嘴的入口；所述喷枪本体内位于喷嘴下方设置液缸筒腔，所述液缸筒腔内密封滑动穿设液压活塞，所述液压活塞上设置轴向贯通且能与变径滑套的内腔连通的活塞孔，所述液压活塞的顶端设置能沿所述液缸筒腔的侧壁滑动的第一环体，所述变径滑套的下部密封滑动套设于所述液缸筒腔内，所述变径滑套能推动所述液压活塞下移；所述液缸筒腔的上部滑动套设能使所述变径滑套坐封镖体的复径短节套；所述第一环体的底面与所述液缸筒腔的底部之间构成密闭的排油腔，所述排油腔的底部设置出油孔，所述复径短节套的顶面与所述液缸筒腔的顶部之间构成密闭的进油腔，所述进油腔的顶部设置进油孔，所述进油孔允许液压油进入进油腔且液压油能推动所述复径短节套下移，下一级的出油孔与相邻上一级的进油孔通过液压管线连通，最底端的水力喷射压裂喷枪结构的进油孔呈能开启的密封设置，最顶端的水力喷射压裂喷枪结构的出油孔处能拆卸的连接自由端密封的缓冲液管。


2.如权利要求1所述的液压传动水力喷射无限级压裂装置，其特征在于，所述变径滑套的下部设置能径向伸缩的卡爪部，所述复径短节套能下滑收缩卡爪部，所述卡爪部径向收缩后能坐封地面投入的镖体；所述镖体能在流体作用下带动所述变径滑套下移。


3.如权利要求2所述的液压传动水力喷射无限级压裂装置，其特征在于，所述喷枪本体的内腔下部套设有活塞缸筒本体，所述活塞缸筒本体的底部设置直径呈减小设置的第二环体，所述液压活塞的底端密封滑动穿设通过第二环体，所述活塞缸筒本体的侧壁上设置与所述出油孔贯通的出油过孔；所述喷枪...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敬彬，李欢，黄中伟，张广清，李根生，田守嶒，刘鑫，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11