本实用新型专利技术公开一种防冲蚀水力压裂喷射装置，喷枪的一端设有喷射器接头，喷枪的枪体上沿周向均匀设有若干压裂喷头，压裂喷头上设有压裂喷嘴，喷枪的枪体上在每个压裂喷头的两侧设有防护喷嘴，喷枪上设有与每个防护喷嘴连通的流动通道，流动通道的一端延伸至喷枪的内腔，流动通道的另一端与防护喷嘴入口连通，流动通道的入口处设有筛网，防护喷嘴能够喷出液膜，液膜能够抵挡回溅的岩屑以及从压裂喷嘴喷射出而回射的压裂液。在施工时液体从压裂喷嘴高速射出进行射孔和压裂作业，防护喷嘴3会射出具有一定强度的扇形液膜抵挡回溅的各种岩屑和杂质，从而对喷枪和连续油管进行保护，大幅提升喷射器整体的寿命，延长其工作时间，降低压裂成本。低压裂成本。低压裂成本。
【技术实现步骤摘要】
一种防冲蚀水力压裂喷射装置
[0001]本技术涉及油气田开发领域，特别涉及一种防冲蚀水力压裂喷射装置。
技术介绍
[0002]目前，水力压裂技术一直以来是开发非常规储层油气资源最有效的储层改造手段，其中连续油管喷砂压裂技术由于其操作简单、无需机械封隔、作业周期短、起下钻次数少等特点，近些年在水平井段应用得到了很好的分段压裂效果。然而利用该技术进行压裂时，在其强大的喷射压力和射流速度下回溅的岩屑以及沿着套管射孔口回射的压裂液会对喷射器和连续油管造成严重的冲蚀，有时甚至会刺穿连续油管，这样就大幅缩短了连续油管和喷砂器的使用寿命，从而大大提高了压裂所需的成本，制约了该技术在油田现场的应用。
技术实现思路
[0003]为了克服上述现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种防冲蚀水力压裂喷射装置，利用本技术能够在压裂时有效的抑制岩屑和回射的压裂液的冲蚀作用，对喷射器和连续油管起到很好的保护作用。
[0004]为了达到上述目的，本技术的技术方案为：
[0005]一种防冲蚀水力压裂喷射装置，包括喷枪，喷枪的一端设有喷射器接头，喷枪的枪体上沿周向均匀设有若干压裂喷头，压裂喷头上设有压裂喷嘴，喷枪的枪体上在每个压裂喷头的两侧设有防护喷嘴，喷枪上设有与每个防护喷嘴连通的流动通道，流动通道的一端延伸至喷枪的内腔，流动通道的另一端与防护喷嘴入口连通，流动通道的入口处设有筛网，所述防护喷嘴能够喷出液膜，所述液膜能够抵挡回溅的岩屑以及从压裂喷嘴喷射出而回射的压裂液。
[0006]优选的，每个压裂喷头两侧的防护喷嘴在喷枪长度方向上分别位于该压裂喷头的两侧，位于压裂喷头两侧的防护喷嘴的喷射方向分别朝喷枪的两端倾斜。
[0007]优选的，防护喷嘴内部形状为扇面或部分锥形曲面。
[0008]优选的，防护喷嘴内部形状为顶角为100
°-
120
°
的扇面或部分锥形曲面，所述扇面或部分锥形曲面与压裂喷嘴的喷射方向的夹角为30
°-
45
°
。
[0009]优选的，与每个防护喷嘴相连的流动通道的入口与压裂喷头的入口之间留有150mm-200mm的距离。
[0010]优选的，喷枪另一端的内腔在流动通道的入口至喷枪内腔端部之间设有回流槽。
[0011]优选的，所述回流槽为一凹槽，所述凹槽表面为光滑的曲面或圆台面，所述光滑曲面包括球面。
[0012]优选的，压裂喷头与喷枪以螺纹方式连接。
[0013]优选的，喷射器接头设有外螺纹，喷枪上与喷射器接头相对的端部设有导向头。
[0014]本技术具有如下有益效果：
[0015]本技术防冲蚀水力压裂喷射装置通过在每个压裂喷头的两侧设置防护喷嘴，每个防护喷嘴还对应设有与之连通的流动通道，流动通道的与喷枪的内腔，因此，在喷枪中的流体从压裂喷嘴喷出的同时，还从防护喷嘴处能够喷出具有一定强度的液膜，当从压裂喷嘴喷射而出的流体进行射孔和压裂作业时，回溅的岩屑以及沿着套管射孔口回射的压裂液能够与防护喷嘴处喷出的具有一定强度的液膜发生碰撞，使得回溅的岩屑以及沿着套管射孔口回射的压裂液动能降低，因此能够减小甚至完全消除回溅的岩屑以及沿着套管射孔口回射的压裂液对喷枪的冲蚀作用，对喷射器和连续油管起到很好的保护作用；与此同时，在流动通道的入口处设有筛网时为了过滤掉支撑剂和杂质，防止防护喷嘴堵塞。
[0016]进一步的，每个压裂喷头两侧的防护喷嘴在喷枪长度方向上分别位于该压裂喷头的两侧，这样能够确保喷枪的整个枪体免受回溅的岩屑以及沿着套管射孔口回射的压裂液的冲蚀。
[0017]进一步的，与每个防护喷嘴相连的流动通道的入口与压裂喷头的入口之间留有150mm-200mm的距离，这样是为了保证压裂喷头和防护喷嘴喷出的流体具有足够的流速和流量，满足施工要求和防冲蚀要求。
[0018]进一步的，喷枪另一端(即与喷射器接头相对的一端)的内腔在流动通道的入口至喷枪内腔端部之间设有回流槽，通过该回流槽能够减弱混砂液从压裂喷嘴以及流动通道入口流出时喷枪内部产生的旋流对压裂喷嘴入口段以及流动通道入口的损伤。
[0019]进一步的，回流槽为一凹槽，凹槽表面为光滑的曲面或圆台面，因此凹槽从其开口至底部具有过渡的坡面，利用坡面的导向作用进行流动可以避免流体对喷枪本体的直接冲击作用，当流体顺着坡面运动只凹槽的底部时，能够利用喷枪内部产生的旋流使得流体内部之间的颗粒相互碰撞，动能降低，自旋速度降低，从而能够降低混砂液从压裂喷嘴流出时喷枪内部产生的旋流对压裂喷嘴入口段以及流动通道入口的损伤。
[0020]进一步的，压裂喷头与喷枪以螺纹方式连接，因此压裂喷头方便更换，施工过程中不需要反复装配工具串，只需更换磨损严重不能使用的压裂喷头，相比较直接更换喷射器降低了成本节约了施工时间。
附图说明
[0021]图1为本技术防冲蚀水力压裂喷射装置整体主视图；
[0022]图2为本技术防护喷嘴的侧视截面图；
[0023]图3为本技术压裂喷嘴的侧视截面图；
[0024]图4为本技术防冲蚀水力压裂喷射装置整体俯视图；
[0025]图5现有喷射装置冲蚀损坏原理图；
[0026]图6为本技术防冲蚀水力压裂喷射装置作用原理图。
[0027]图中，1-喷射器接头，2-喷枪，3-防护喷嘴，4-压裂喷头，5-压裂喷嘴，6-回流槽，7-导向头，8-筛网，9-流动通道，10-地层。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例来对本技术做进一步的说明。
[0029]参照图5和图6，水力喷砂压裂时，喷嘴喷射而出的射流流速极高，最高速度可达
50m/s，其破坏力极大，在高速的射流作用下套管和水泥环逐渐被射穿，进而开始对岩石进行冲击破坏，配合液体的高压作用就可以进行压裂作业。但是如图5所示现有射流对套管进行射孔和后续压裂作业时，射孔和压裂形成的各种岩屑、杂质以及颗粒等与沿着套管射孔口回射的压裂液以很高的流速对喷射器和连续油管进行冲蚀，造成喷枪本体、喷嘴以及连续油管被磨蚀和刺穿，大幅降低了喷砂器的使用寿命，增大了连续油管喷砂压裂的成本，限制了该技术大规模推广应用于油田。基于此本技术设计的防冲蚀水力压裂喷射装置设计有两种喷嘴：一种是压裂喷嘴5，一种是防护喷嘴3，在施工时液体从压裂喷嘴5高速射出进行射孔和压裂作业，同时如图6所示防护喷嘴3会射出具有一定强度的扇形液膜抵挡回溅的各种岩屑和杂质，从而对喷枪和连续油管进行保护，大幅提升喷射器整体的寿命，延长其工作时间，降低压裂成本。
[0030]本技术采用的具体方案如下：
[0031]参照图1-图5，本技术防冲蚀水力压裂喷射装置主要包括：喷射器接头1、喷枪2、防护喷嘴、压裂喷头4、压裂喷嘴5、回流槽、导向头7、筛网8和流动通道9。喷枪2整体为长方体，横截面位正方形，喷枪2的四个侧面的中部均安装有压裂喷头4，压裂喷头4中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防冲蚀水力压裂喷射装置，其特征在于，包括喷枪(2)，喷枪(2)的一端设有喷射器接头(1)，喷枪(2)的枪体上沿周向均匀设有若干压裂喷头(4)，压裂喷头(4)上设有压裂喷嘴(5)，喷枪(2)的枪体上在每个压裂喷头(4)的两侧设有防护喷嘴(3)，喷枪(2)上设有与每个防护喷嘴(3)连通的流动通道(9)，流动通道(9)的一端延伸至喷枪(2)的内腔，流动通道(9)的另一端与防护喷嘴(3)入口连通，流动通道(9)的入口处设有筛网(8)，所述防护喷嘴(3)能够喷出液膜，所述液膜能够抵挡回溅的岩屑以及从压裂喷嘴(5)喷射出而回射的压裂液。2.根据权利要求1所述的一种防冲蚀水力压裂喷射装置，其特征在于，每个压裂喷头(4)两侧的防护喷嘴(3)在喷枪(2)长度方向上分别位于该压裂喷头(4)的两侧，位于压裂喷头(4)两侧的防护喷嘴(3)的喷射方向分别朝喷枪(2)的两端倾斜。3.根据权利要求1所述的一种防冲蚀水力压裂喷射装置，其特征在于，防护喷嘴(3)内部形状为扇面或部分锥形曲面。4.根据权利要求3所述的一种防冲蚀水力压裂喷射装置，其特征在于，防护喷嘴(3)内部形状为...
【专利技术属性】
技术研发人员：周德胜，王海洋，肖沛瑶，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：新型
国别省市：
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