一体式压裂冲砂头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种一体式压裂冲砂头，包括筒体，筒体包括上段和下段，其中上段内径小于下段内径，筒体下端设有喇叭口，其内具有同轴设置的球座、传力套和冲砂管，传力套与上段内径相适应，位于球座的周向外侧，传力套上下两端分别设有与其内腔贯通的出水口和进水口，球座与传力套之间通过剪切销钉A相连，且球座与传力套相对固定时，出水口内侧为球座封堵；冲砂管通过连接套设置于筒体内，其中连接套位于冲砂管周向外侧，其通过剪切销钉B与筒体相连，传力套下端与连接套上端相抵，筒体下端对应连接套的位置设有阻挡结构，以阻止其从筒体的下端滑出。整体结构稳定性更佳，便于生产实施，不易变形利于重复使用，具有持久寿命，且可靠性更好。且可靠性更好。且可靠性更好。

【技术实现步骤摘要】
一体式压裂冲砂头


[0001]本技术属于油气开采专用工具领域，具体涉及一种一体式压裂冲砂头。

技术介绍

[0002]油气井在长时间开采之后，容易出现油层堵塞导致产量降低，特别是针对一些低渗透油田，该类现象特别明显，这就需要人为对储层进行改造，即改善储层裂缝情况，以满足正常开采需求。
[0003]目前主要采用压裂方式进行储层改造，利用高压泵车将流体高速压入井中，借助井底憋压，使储层裂缝进行计划性的延展，通常情况下，泵入流体中会混入支撑剂(如沙粒或玻璃微粒等)，主要依靠支撑剂保持延展裂缝后期的稳定性，但与此同时，压裂过程中也会有很多的支撑剂会沉积在井底，故通常在压裂结束之后，进行洗井作业，以防止沉积的支撑剂对生产造成影响，而采用分步作业的方式，起下管柱又会大大增加作业成本，并且操作繁琐，亦会增加作业风险。
[0004]故针对此种情况，目前技术上开始趋向于将压裂和冲洗作业相互结合，即致力于通过一个工具实现能够同时满足两种作业需求，如专利号为“201921046394.9”，专利名称为“液压式压裂冲砂器”，即公开了一种两用作业工具，该专利中投入的钢球在压力作用下通过膨胀管中掉落到钢球托持部上，但因为采用膨胀管结构容易变形，直接导致在投球推出冲砂管过程中，出现漏压，使得冲砂管不能推出或推出不到位等情况发生，可靠性相对较差，且采用膨胀管，相对缩短了该工具的整体使用寿命。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了一种一体式压裂冲砂头，满足压裂洗井双作业需求，同时解决现有工具可靠性较差寿命较短等问题。
[0006]其技术方案如下：
[0007]一种一体式压裂冲砂头，包括筒体，筒体包括上段和下段，其中上段内径小于下段内径，所述筒体的下端设有喇叭口，其关键在于：所述筒体内具有同轴设置的球座、传力套和冲砂管，其中传力套与上段内径相适应，并位于球座的周向外侧，传力套的上下两端分别设有与其内腔贯通的出水口和进水口，所述球座与传力套之间通过剪切销钉A相连，且球座与传力套相对固定时，所述出水口内侧为球座封堵；
[0008]所述冲砂管通过连接套设置于筒体内，其中连接套位于冲砂管周向外侧，其通过剪切销钉B与筒体相连，所述传力套下端与连接套上端相抵，所述筒体下端对应连接套的位置设有阻挡结构，以阻止其从筒体的下端滑出。
[0009]采用以上方案，压裂过程中，通过中间流道即可完成，而需要进行冲砂时，投入钢球后，利用流体压力破坏剪切销钉B之后，将冲砂管推出筒体，冲砂管伸出到位之后受到阻挡结构阻挡，流体压力驱使球座破坏剪切销钉A，使出水口露出，并通过进水口与冲砂管构成流体通道，从而进行正常冲砂，相对而言，整体可靠性更好，因为钢球掉至球座上之后即
保持不动，故所有部件均可采用钢材制成，能够重复使用，不易变形，具有更持久寿命。
[0010]作为优选：所述冲砂管和连接套之间具有同轴设置的内锁套和外锁套，其中内锁套上端与连接套之间螺纹连接，外锁套下端与冲砂管螺纹连接；
[0011]所述外锁套上部具有沿其周向均匀分布的锁块，所述内锁套外侧具有与所述锁块相适应的锁槽A，所述锁块能够沿外锁套的径向滑动，以将内锁套和外锁套锁紧或解锁。采用以上方案，压裂工况时，冲砂管实际通过内外锁套悬挂于连接套上，引入内外锁套结构，有利于后期冲砂工况时对冲砂管的固定，提高可靠性，简化单一部件结构，便于开模及生产。
[0012]作为优选：所述外锁套上具有与所述锁块一一对应设置的锁孔，所述锁块内侧为与内锁套相适应的弧面结构，所述筒体下段具有让位段，所述让位段内径大于上部筒体内径。采用以上方案，有利于简化锁块结构，且便于内外锁套的拆装。
[0013]作为优选：所述内锁套下端距外锁套和冲砂管的连接部位具有滑移间隙，外锁套上对应该滑移间隙设有泄压孔。采用以上方案，避免内锁套下移过程中挤压过程压缩空气形成阻力，确保滑移顺畅。
[0014]作为优选：所述冲砂管的上端套设有开口锁环，所述连接套与冲砂管之间设有锁槽B，所述锁槽B内径与冲砂管外径差小于开口锁环的厚度。采用以上方案，当内锁套与冲砂管发生相对滑移，至开口锁环正对锁槽B时，开口锁环在弹性恢复力作用下向外打开，其至少部分嵌入锁槽B中，而另一部分仍套于冲砂管上，从而使冲砂管与连接套之间相对固定，限制冲砂管轴向自由度，使其保持在伸出位置不变。
[0015]作为优选：所述传力套上端与筒体之间设有密封圈A，所述球座与传力套之间设有密封圈B，且当球座与传力套通过剪切销钉A固定时，所述密封圈B位于出水口的上下两侧。采用以上密封方案，主要防止压裂液或冲砂液窜流，导致压裂压力不够或冲砂管伸出不到位等情况发生。
[0016]作为优选：所述筒体包括上下螺纹连接的上接头和外套，上接头和外套分别构成筒体的上段和下段，所述喇叭口通过外螺纹与外套下端的内螺纹相连，喇叭口上端端面构成阻挡结构。采用以上方案，简化阻挡结构，便于实施制造，降低成本。
[0017]作为优选：所述上接头和外套连接部位，以及喇叭口和外套的连接部位均设有锁紧销钉。采用以上方案，有利于提高相互连接的可靠性，防止钢球冲击导致的螺纹松动或卡死等情况发生。
[0018]作为优选：所述上接头和外套之间设有密封圈C。采用以上方案，进一步提高密封性能，防止流体通过二者之间的螺纹侵入。
[0019]作为优选：所述传力套下端呈弧形瓣状结构。采用以上方案，瓣状结构构成进水口，便于加工，且能够确保流道更通畅。
[0020]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0021]采用本技术提供的一体式压裂冲砂头，整体结构稳定性更佳，便于生产实施，不易变形，利于重复使用，具有持久寿命，且可靠性更好。
附图说明
[0022]图1本技术的结构示意图；
[0023]图2为图1中A处局部放大图；
[0024]图3为图1中B处局部放大图；
[0025]图4为传力套结构示意图；
[0026]图5为连接套、内锁套和外锁套结构示意图；
[0027]图6为锁块横截面示意图；
[0028]图7为外套结构示意图；
[0029]图8为冲砂管结构示意图；
[0030]图9为剪切销钉B被剪断，冲砂管伸出到位状态示意图；
[0031]图10为内锁套和外锁套解锁、内锁套下移到位，开口锁环释放状态示意图；
[0032]图11为剪切销钉A被剪断，球座下行到位，出水口露出形成冲砂流道状态示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本技术作进一步的详细说明。
[0034]参考图1至图11所示的一体式压裂冲砂头，其主要包括呈中空回转体结构的筒体1，筒体1的上端具有与上部钻具相连的螺纹扣，其主要包括上段和下段，其中上段内径小于下段内径，筒体1的下端设有喇叭口8，筒体1内具有同轴设置的球座2、传力套3和冲砂管4，其中传力套3与上段内径相适应，并位于球座2的周向外侧，传力套3的上下两端分别设有与其内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体式压裂冲砂头，包括筒体(1)，筒体(1)包括上段和下段，其中上段内径小于下段内径，所述筒体(1)的下端设有喇叭口(8)，其特征在于：所述筒体(1)内具有同轴设置的球座(2)、传力套(3)和冲砂管(4)，其中传力套(3)与上段内径相适应，并位于球座(2)的周向外侧，传力套(3)的上下两端分别设有与其内腔贯通的出水口(30)和进水口(31)，所述球座(2)与传力套(3)之间通过剪切销钉A(20)相连，且球座(2)与传力套(3)相对固定时，所述出水口(30)内侧为球座(2)封堵；所述冲砂管(4)通过连接套(5)设置于筒体(1)内，其中连接套(5)位于冲砂管(4)周向外侧，其通过剪切销钉B(50)与筒体(1)相连，所述传力套(3)下端与连接套(5)上端相抵，所述筒体(1)下端对应连接套(5)的位置设有阻挡结构，以阻止其从筒体(1)的下端滑出。2.根据权利要求1所述的一体式压裂冲砂头，其特征在于：所述冲砂管(4)和连接套(5)之间具有同轴设置的内锁套(6)和外锁套(7)，其中内锁套(6)上端与连接套(5)之间螺纹连接，外锁套(7)下端与冲砂管(4)螺纹连接；所述外锁套(7)上部具有沿其周向均匀分布的锁块(70)，所述内锁套(6)外侧具有与所述锁块(70)相适应的锁槽A(60)，所述锁块(70)能够沿外锁套(7)的径向滑动，以将内锁套(6)和外锁套(7)锁紧或解锁。3.根据权利要求2所述的一体式压裂冲砂头，其特征在于：所述外锁套(7)上具有与所述锁块(70)一一对应设置的锁孔(71)，所述锁块(70)内侧为与内锁套(6)相适应的弧面结构，所述筒体(1)下段具有让位段(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，陈佳萌，张勐铖，孙美方，孙皖皖，
申请(专利权)人：克拉玛依兰辉石油科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：